基于小波分析与神经网络的城市大气污染物浓度短期预测方法研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ansunyou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
21世纪以来,我国的大气污染问题日益加剧,越来越多的人开始关注空气质量,如何更快、更精准地实现城市空气质量的短期预报是当前研究的热点,也是公众的迫切需求。  本研究基于山东省东营市2010年空气质量自动监测站逐小时数据,对各污染物指标及气象因子进行了统计分析,获得了研究区域的大气污染因子的统计特征,并分析了不同污染物的形成及扩散机理。在此基础上,针对不同污染物的特点,提出了两种预测模型:  1)基于小波分析与传统时间序列方法的O3小时浓度多步预测模型:采用最大重叠小波分解与重构方法,将影响O3小时浓度的不同时间尺度的物理化学过程分离出来,以提高数据序列的光滑性。选择适当的传统时间序列模型(如ARIMA模型等)来描述不同过程的序列特征,并分别拟合预报。通过在建模中引入24 h季节项,以实现提前24 h一次性预测未来1d的O3逐时浓度。经模拟全年自动预报,预测结果和观测值相比,相关系数达到了0.94,平均相对误差为15%左右,平均绝对误差10μg·m-3左右。随着预测期的延长,预报误差仍处于可接受范围内。同样也可用于峰值预报,日最大O3小时浓度的平均相对预报误差16%。  2)基于神经网络的多污染物日均值一步预测模型:建立了各污染指标的自回归基准模型,对通过相关性分析初步筛选的指标因子,逐步采用单因子、多因子组合进行神经网络训练,输出的拟合值与自回归基准模型相比较,以此判断哪些因子能够显著提高模型的预测能力,进而确定出最优模型。将最优模型推广应用于多站点自动预报,SO2、PM10、O3的预报相关系数都能达到0.77左右,O3预测效果最好,PM10较差。总体表现出站点的平均浓度越高,预测误差就越大的规律。与传统的全因子模型法做对比,筛选因子确定最优模型法可以大大提高实际预报的精度。
其他文献
俗话说:工欲善其事,必先利其器.要录好微课,录屏软件很重要.很多老师喜欢用Camtasia Studio 9这个软件,但据我所知,班迪录屏(下载地址:https://www.bandicam.cn/)并不比现在
期刊
生物是一门讲述生命现、总结生命规律、解释生命过程的学科,因此学好生物对于学生的成长和发展发挥着重要的影响.然而,高中生物相对于初中生物来说更加抽象和复杂,很多学生在
作为近年来研究最为广泛的一种无机纳米材料,纳米金在化学传感、纳米催化以及生物医药等领域显示出良好的应用前景。然而纳米金在环境因素发生改变时非常容易团聚,这成为制约其实际应用的一大瓶颈。聚合物微凝胶是一种良好的稳定纳米金的基质材料,然而制备纳米金-聚合物杂化微凝胶的步骤却一直较为繁琐。本论文致力于探索新的更为便捷的制备纳米金-聚合物杂化微凝胶的方法,取得的成果如下:1.通过RAFT聚合,设计和合成了
学生进入初中之后,数学知识会变得比较抽象化,难度有一定增加,所以在初中数学教学中要提高学生的数学核心素养,以打下良好基础,从而更好地开展数学学习.基于此,本文从培养初
世界民用航空业在最近几年高速发展,拥有5%的年增长率,航空业的污染物排放对全球气候变化的影响也越来越大,目前,全球航空运输业每年消耗15亿至17亿桶的航空煤油(Jet A-1),制造了世
书法书法,书之有法;书不尊法,为之无法无天。有些人的书法让人看不懂,以为这就是风格了,其实很可笑。书法只能按部就班地研习,没有捷径。—5—姜昆如是说1.我与书法的渊源我
本文研究了用水辅熔融插层法制备尼龙6/天然蒙脱土纳米复合材料的工艺条件,对所合成的复合材料的性能进行了详细的表征。实验中选用阳离子交换能力为90—120mmol/100g的天然蒙
由于我国目前仍处于目标总量控制阶段,水污染物总量控制以总量减排计划的形式开展,并没有形成以总量控制为核心的管理体系。本文借鉴欧盟在碳配额分配上的管理经验,建立以配额管
堇青石衬砖具备优良的热震稳定性满足焦炉炉门使用要求,但是有害物质的渗透腐蚀以及积碳层的清除时的机械损毁降低了砖的综合物理性能。本文研制一种适合于焦炉炉门堇青石衬
随着我国经济的高速发展,建筑工程领域的技术的不断进步,高层建筑在我国城市当中不断地涌现,建筑层数的不断增高导致对于地基基础结构的要求也在不断增加,深基坑工程也变得越