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云模型在水体富营养化评价及水文序列展延中的应用

作　者: 丁昊
导　师: 王栋
学　校: 南京大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 云模型营养化水质评价小波分析水文序列展延
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

水体富营养化程度评价对生态环境保护具有重要意义。针对水体富营养化程度评价不可避免的模糊性和随机性的特点,本文引入云模型的方法,对我国12个代表性湖库的富营养化程度进行评价。根据确定的评价标准,生成各评价因子隶属于各级别的综合云模型,并针对湖库实测资料,得到各评价物的确定度,由最大确定度决定湖库营养化级别。将该法所得结果与湖库实际水质状况、国内外应用较为广泛且简便的营养状态指数、评分公式法及模糊综合评价法所得结果进行对比,发现评价结果真实可靠,计算过程简洁明了,验证了该方法的可行性和有效性。云模型是表示某个定性概念与其定量表示之间的不确定性转换模型,对不确定性问题的解决有着很强的鲁棒性。小波分析具有时频局部化特征,被誉为数学“显微镜”,可以通过小波变换对水文序列进行分解重构。本文提出了水文序列展延的单一云模型法和小波-云模型法。单一云模型法通过云规则发生器,连接参证站序列与设计站序列,进行展延。小波-云模型法先运用小波分析对实测非平稳序列进行分解重构,再运用云模型对各分解层序列建立展延模型,然后加权各层展延结果以获得最终展延值。根据黄河、黑河及淮河两种类型的水文数据(降水、径流),运用单一云模型法及小波-云模型法进行展延,并与传统相关展延法进行了比较,结果表明：两种方法均可行,水文序列的小波-云模型法展延精度高于传统相关展延法及单一云模型法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究现状  9-11
    1.2.1 水体富营养化评价研究现状  9-10
    1.2.2 水文序列展延研究现状  10
    1.2.3 云模型研究现状  10-11
  1.3 本文思路  11-13
第二章云模型理论基础  13-25
  2.1 云的定义  13
  2.2 云的数字特征  13-14
  2.3 云模型的类型  14-16
  2.4 云发生器  16-17
  2.5 云规则发生器  17-20
    2.5.1 前件云与后件云  18
    2.5.2 规则发生器  18-20
  2.6 云模型发展过程与应用研究现状  20-25
    2.6.1 云模型的发展过程  20-21
    2.6.2 云模型的应用研究现状  21-23
    2.6.3 云模型在水科学中的应用  23-25
第三章基于云模型的水体富营养化程度评价方法  25-40
  3.1 引言  25-26
  3.2 湖泊富营养化程度评价  26-29
    3.2.1 富营养化程度评价因子的选取  26-27
    3.2.2 评价标准  27-28
    3.2.3 水体富营养化程度评价研究现状  28-29
  3.3 基于云模型的水体富营养化程度评价方法  29-35
    3.3.1 基于云模型的水体富营养化程度评价方法思路  29-30
    3.3.2 水体富营养化评价标准、指标权重确定  30-31
    3.3.3 云模型参数选取  31-33
    3.3.4 评价因子云模型的生成  33-35
  3.4 实例分析与比照  35-39
    3.4.1 基于云模型的水体富营养化程度评价方法在实例中的应用  35-36
    3.4.2 参照方法  36-38
    3.4.3 结果分析  38-39
  3.5 结论  39-40
第四章水文序列展延的单一云模型法和小波-云模型法  40-58
  4.1 引言  40-41
  4.2 小波分析的概念与方法  41-43
  4.3 水文序列展延的单一云模型法(CM)  43-45
    4.3.1 水文序列展延的单一云模型法原理  43-44
    4.3.2 水文序列展延的单一云模型法释例  44-45
  4.4 水文序列展延的小波-云模型法(WA-CM)  45-48
    4.4.1 水文序列展延的小波-云模型法原理  45-46
    4.4.2 水文序列展延的小波-云模型法释例  46-48
  4.5 实例分析  48-57
    4.5.1 实例1  48-50
    4.5.2 实例2  50-54
    4.5.3 实例3  54-57
  4.6 结论  57-58
第五章结论与展望  58-60
参考文献  60-63
致谢  63-64

云模型在水体富营养化评价及水文序列展延中的应用

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