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基于特征工程与仿生优化算法构建河流溶解氧预测模型
1
作者 李鹏程 苏永军 +1 位作者 王钰 贾悦 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期37-44,共8页
河流水体中溶解氧骤增或耗竭均会引发系列环境污染、物种多样性破坏等问题,准确预测河流溶解氧(DO)浓度对河流水环境治理具有重要意义。为提高模型输入特征的可解释性及模型精度,获取河流DO浓度最优预测模型,研究利用黄河流域山西境内... 河流水体中溶解氧骤增或耗竭均会引发系列环境污染、物种多样性破坏等问题,准确预测河流溶解氧(DO)浓度对河流水环境治理具有重要意义。为提高模型输入特征的可解释性及模型精度,获取河流DO浓度最优预测模型,研究利用黄河流域山西境内水质监测站点数据,以双向长短期记忆网络(BiLSTM)为基础,结合卷积神经网络模型(CNN)和注意力机制(Attention Mechanism),基于随机森林模型(RF)进行特征优选,建立RF-CNN-BiLSTM-Attention(RF-CBA)模型,进一步利用吸血水蛭优化算法(BSLO)、黑翅鸢优化算法(BKA)、白鲨优化算法(WSO)等仿生优化算法,构建了BSLO-RF-CBA、BKA-RF-CBA、WSO-RF-CBA共3种优化模型,并与深度学习中CNN-A、LSTM-A、BiLSTM-A、CBA、RF-CBA模型对比,分析得到河流溶解氧预测结果,以平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)、决定系数(R2)、全绩效指标(GPI)和相对误差(MAPE)评价不同模型精度,结果表明:(1)RF模型通过对影响河流DO特征值进行排序、筛选,可消除冗余特征对水质预测模型的影响,提高预测精度。(2)利用仿生算法优化RF-CBA模型的神经元数量、学习率、正则化系数等参数,模型模拟精度进一步提升,总体上捕捉到了DO波动的时间序列特征,模型表现出强稳定性和泛化能力。(3)BSLO-RF-CBA模型模拟精度最高,对DO变化捕捉能力突出,具有更强的捕获全局依赖关系的能力,推荐用于河流溶解氧预测模型。该模型具备扩展至不同河流溶解氧等污染物浓度预测的能力,为河流水体污染预警与系统化管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 溶解氧 双向长短期记忆网络机 特征优选 仿生优化算法 耦合模型
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东江河口典型河段溶解氧时空动态及低氧成因解析
2
作者 黄广灵 黄本胜 +2 位作者 刘达 邱静 黄国如 《湖泊科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期112-121,共10页
为解析东江南支流低氧现象的成因,并为水环境治理提供科学依据,本研究分别于2019年春季和夏季对该河流的主要断面进行了水质监测。监测结果显示,东江南支流的溶解氧(DO)水平从中游道滘镇的6.93 mg/L降至出海口处的4.08 mg/L。DO与影响... 为解析东江南支流低氧现象的成因,并为水环境治理提供科学依据,本研究分别于2019年春季和夏季对该河流的主要断面进行了水质监测。监测结果显示,东江南支流的溶解氧(DO)水平从中游道滘镇的6.93 mg/L降至出海口处的4.08 mg/L。DO与影响因子的相关性分析显示,DO与水温呈显著负相关,与盐度呈正相关,而与氨氮和总磷等营养物质呈显著负相关。这些营养物质的增加与DO的降低在空间上呈显著重叠,特别是在夏季。研究结果表明,东江南支流低氧现象受物理、化学和生物因素的共同影响,其中温度升高和营养物质浓度增加使得中下游水体的氧气消耗加快,河道汇流处的断面缩窄和下游水体的透光性差引起DO补给不足,从而导致下游沙田泗盛断面经常性出现氧亏(低氧)现象。 展开更多
关键词 东江南支流 溶解氧 低氧 营养物 珠江
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溶解氧浓度对增氧机增氧性能的影响
3
作者 刘和来 吴野 +3 位作者 顾家冰 刘玉涛 丁为民 赵三琴 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第2期498-504,共7页
[目的]增氧机作为提升水体溶解氧含量的关键设备,在水产养殖领域具有举足轻重的地位,然而,在增氧过程中,溶解氧浓度的变化如何影响增氧机的增氧性能,至今仍是一个尚未明确的问题。本文旨在研究溶解氧浓度对增氧机增氧性能的影响。[方法... [目的]增氧机作为提升水体溶解氧含量的关键设备,在水产养殖领域具有举足轻重的地位,然而,在增氧过程中,溶解氧浓度的变化如何影响增氧机的增氧性能,至今仍是一个尚未明确的问题。本文旨在研究溶解氧浓度对增氧机增氧性能的影响。[方法]构建增氧试验平台,选取曝气式、喷泉式、造浪式3种具有代表性的增氧机进行拓扑组合,共组成31种增氧方式,在20℃水温条件下进行增氧试验。[结果]在溶解氧浓度增量一定的条件下,随着溶解氧浓度的增加,增氧时间呈现指数增长趋势;当溶解氧浓度低于7 mg·L^(-1)时,氧质量转移系数的变异系数均在8%以内,溶解氧浓度对氧质量转移系数的影响较小。且随着溶解氧浓度增量的增加,计算得到的增氧机增氧能力与标准中的计算结果越接近。当溶解氧浓度增量为6 mg·L^(-1)时,增氧机增氧能力的平均值偏差为0.009 g·h^(-1),标准差为0.044。[结论]本研究对增氧机增氧性能的快速评估及其智能控制参数的确定和优化提供理论指导。 展开更多
关键词 增氧机 溶解氧 增氧时间 氧质量转移系数 增氧能力
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基于MIKE11-Ecolab河网模型溶解氧异常原因研究
4
作者 王治昊 逄勇 +1 位作者 张丽亭 刘佳蓓 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期54-62,共9页
为进一步了解溶解氧浓度异常变化原因和量化分析溶解氧异常修复措施的效果,将数学统计方法与水环境数学模型相结合,以江苏省盐河为研究对象,通过对溶解氧浓度与相关水质因子、降雨量数据进行皮尔逊相关性分析确定主要影响因子,建立与相... 为进一步了解溶解氧浓度异常变化原因和量化分析溶解氧异常修复措施的效果,将数学统计方法与水环境数学模型相结合,以江苏省盐河为研究对象,通过对溶解氧浓度与相关水质因子、降雨量数据进行皮尔逊相关性分析确定主要影响因子,建立与相关性分析相匹配的MIKE11-Ecolab耦合模型,对比不同修复措施对河网溶解氧浓度的修复效果。研究结果表明:溶解氧浓度与水温、降雨量、高锰酸盐指数及生化需氧量呈显著负相关关系,水温、降雨径流污染和光合作用效率对溶解氧浓度影响程度最大,水温升高20%后溶解氧浓度下降了53.68%,削减50%雨水径流污染后溶解氧浓度可改善26.48%,光合作用效率提高50%后溶解氧浓度可改善16.43%。研究成果可为河网地区水生态修复提供经验参考和理论依据。 展开更多
关键词 水质 溶解氧浓度 溶解氧异常修复 MIKE11-Ecolab耦合模型 盐河 江苏省
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基于采样平均法相差检测的溶解氧测量方法
5
作者 李天林 刘天元 黄梅珍 《激光技术》 北大核心 2025年第1期21-27,共7页
为了实现光学法溶解氧质量浓度的快速高精度测量,提出了一种基于采样平均法检测相位差的溶解氧测量方法。利用采样平均的方式消除单点误差的干扰、提高测量精度,并进行了理论分析和实验验证,对该方法的测量精度和速度进行分析,同时研究... 为了实现光学法溶解氧质量浓度的快速高精度测量,提出了一种基于采样平均法检测相位差的溶解氧测量方法。利用采样平均的方式消除单点误差的干扰、提高测量精度,并进行了理论分析和实验验证,对该方法的测量精度和速度进行分析,同时研究了信号采样频率对测量误差的影响;与现有多种方法的性能进行了对比,并搭建溶解氧测量系统对测量效果进行验证。结果表明,采样平均法检测相位差的优势明显,其测量精度高(平均误差约为1.13°,测量标准差为1.24°),测量速度快;溶解氧测量系统相对测量误差为2.84%,相对测量标准差为4.51%,实现了较高精度的溶解氧质量浓度测量。此研究为光学法高精度溶解氧测量提供了一种更简单准确的相位差检测方法。 展开更多
关键词 信号处理 相位差测量 采样平均法 溶解氧 荧光猝灭效应 仿真分析
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养殖水体溶解氧含量预测研究
6
作者 徐慧 邓浩然 +2 位作者 王忠培 周乐乐 钱蓉 《浙江农业科学》 2025年第1期176-180,共5页
溶解氧作为水产养殖中较为关键的水质因子,与水产品的产量和质量息息相关,精准预测溶解氧含量及变化,对于保证水产养殖的安全具有较大的意义。该研究首先对采集的养殖水体的溶解氧数据进行预处理,再结合长短时记忆网络(LSTM)算法构建养... 溶解氧作为水产养殖中较为关键的水质因子,与水产品的产量和质量息息相关,精准预测溶解氧含量及变化,对于保证水产养殖的安全具有较大的意义。该研究首先对采集的养殖水体的溶解氧数据进行预处理,再结合长短时记忆网络(LSTM)算法构建养殖水体溶解氧含量的预测模型来预测未来不同时刻的溶解氧浓度数据,通过不同的预测精度指标,来验证养殖水体溶解氧含量预测模型的预测精度,以期为后续养殖水体溶解氧含量预测的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 养殖水体 溶解氧含量 长短时记忆网络 预测模型
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基于小波变换预处理的MLP溶解氧预测模型
7
作者 傅炎强 王兆华 帅冬生 《南昌大学学报(理科版)》 2025年第1期82-87,共6页
溶解氧的精确预测对于河流污染预防具有关键作用,但现有模型没有充分考虑数据自身具有的时序特性和基于对数据进行有效预处理的角度来提升溶解氧预测的精度。针对上述问题,提出了一种基于小波变换(wavelet)和多层感知器(MLP)的深度学习... 溶解氧的精确预测对于河流污染预防具有关键作用,但现有模型没有充分考虑数据自身具有的时序特性和基于对数据进行有效预处理的角度来提升溶解氧预测的精度。针对上述问题,提出了一种基于小波变换(wavelet)和多层感知器(MLP)的深度学习模型(wavelet_MLP),该模型首先对数据进行三层小波分解的预处理,得到三个低频子序列和一个高频子序列,并对这四个子序列进行数据重构;其次利用多层感知器(MLP)对每个子序列分别进行预测;最后将所有预测得到的子序列整合再预测输出最终结果。模型在江西丰城小港口站点和江西肖江江口站点数据集上与其他八种模型相比在四个指标上总体最优,这验证了所提出模型是有效的。 展开更多
关键词 时间序列预测 溶解氧预测 小波变换 多层感知器
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基于MLR与ARDL的城市湖泊溶解氧浓度模拟
8
作者 赵洪铖 杨菲 +2 位作者 周鹏 郭家诚 黄金柏 《人民珠江》 2025年第1期32-39,共8页
开展城市湖泊溶解氧模拟研究,对促进湖泊水质模拟研究的进展具有重要作用。选取近扬州市中心附近的一个城市湖泊作为研究的特定区域,利用2020年溶解氧、蓝绿藻浓度、水温、电导率、pH观测结果,构建多元线性回归模型和自回归分布滞后模型... 开展城市湖泊溶解氧模拟研究,对促进湖泊水质模拟研究的进展具有重要作用。选取近扬州市中心附近的一个城市湖泊作为研究的特定区域,利用2020年溶解氧、蓝绿藻浓度、水温、电导率、pH观测结果,构建多元线性回归模型和自回归分布滞后模型,对2020年(2020-01-01至2020-12-31)和该年各季度的溶解氧观测序列值进行模拟,结果表明:前者模拟精度相对较低,后者的模拟精度较高,后者对不同时段溶解氧模拟结果的决定系数R^(2)在0.75~0.99;2种模型对湖泊溶解氧的模拟均有较好的适用性,其中,自回归分布滞后模型对时段变化溶解氧序列模拟的适用性更好。 展开更多
关键词 城市湖泊 溶解氧浓度 多元线性回归模型 自回归分布滞后模型
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溶解氧对短程硝化影响研究进展
9
作者 王世豪 朱易春 +2 位作者 赖雅芬 李晓超 田帅 《环境化学》 北大核心 2025年第2期496-506,共11页
短程硝化作为全程自养脱氮、短程硝化耦合反硝化除磷等新型脱氮工艺的关键步骤,是实现高效生物脱氮的重要环节.通过控制溶解氧浓度启动及维持短程硝化具有广阔的工程应用前景,但溶解氧对短程硝化的影响机制具有争议性,已成为了制约其工... 短程硝化作为全程自养脱氮、短程硝化耦合反硝化除磷等新型脱氮工艺的关键步骤,是实现高效生物脱氮的重要环节.通过控制溶解氧浓度启动及维持短程硝化具有广阔的工程应用前景,但溶解氧对短程硝化的影响机制具有争议性,已成为了制约其工程化应用的瓶颈.论文综述了溶解氧对不同微生物的影响,着重论述了不同溶解氧下氨氧化细菌酶活性与生化反应的关联性,指出溶解氧变化使得亚硝酸盐氧化菌失活是其产生竞争性淘汰的根本原因,并分析了溶解氧变化对全程氨氧化菌的影响,从而揭示控制溶解氧工艺可以成功启动短程硝化的原因,并归纳总结了低溶解氧、高溶解氧、间歇曝气三种模式下短程硝化工艺的控制策略,旨在为溶解氧控制短程硝化的启动及稳定化运行提供参考. 展开更多
关键词 短程硝化 溶解氧 氨氧化微生物 亚硝酸盐氧化菌 全程氨氧化菌
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广东省7大流域地表水溶解氧分布特征及影响因素
10
作者 许泽婷 余香英 +2 位作者 徐闯 熊津晶 祝明月 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第2期52-61,共10页
溶解氧是衡量水环境质量和生态系统健康的关键参数,研究广东省7大流域地表水溶解氧的分布特征及其调控因素对于流域水环境管理具有重要意义。基于2022年广东省地表水监测断面数据,系统分析了7大流域溶解氧浓度在月度、季节、水期3个时... 溶解氧是衡量水环境质量和生态系统健康的关键参数,研究广东省7大流域地表水溶解氧的分布特征及其调控因素对于流域水环境管理具有重要意义。基于2022年广东省地表水监测断面数据,系统分析了7大流域溶解氧浓度在月度、季节、水期3个时间尺度上的分布特征,采用Pearson相关性系数和lindeman-merenda-gold(LMG)模型分析方法,研究了各流域全年和汛期溶解氧影响因素及相对贡献。结果表明广东省溶解氧浓度分布存在时空异质性,空间上,整体呈现从西北内陆向东南沿海逐渐降低的趋势;时间上,呈现冬季高、夏季低,非汛期高、汛期低的特征。北江、西江、韩江流域水资源充沛,人类开发利用程度相对较小,在全年尺度上溶解氧浓度变化以水温为主导,对溶解氧的相对贡献率占比超50%。东江流域河源段开发利用程度较小,流经惠州后人类活动增强,但总体来看,溶解氧在全年尺度上仍以水温为主导。粤东诸河、粤西诸河、珠三角等沿海流域一方面受上游污染输入影响,另一方面区域内社会经济活动发达,污染排放压力大,在全年尺度上,污染要素(高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷)和水温共同影响溶解氧浓度。在汛期,各流域溶解氧的调控因子从水温向污染要素转变,水温对溶解氧的相对贡献率下降19%~54%,污染要素的相对贡献率上升18%~41%,全省溶解氧浓度受汛期面源污染制约明显,汛期面源污染治理工作仍有待深入推进。 展开更多
关键词 溶解氧 时空特征 lindeman-merenda-gold(LMG)模型 广东省7大流域
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基于机器学习的水库溶解氧预测模型比较研究
11
作者 张鹏 梅书浩 +3 位作者 石成春 卓越 李佳昊 宋刚福 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期87-95,共9页
快速精准预测低氧发生对维持水生生态系统的健康有着重要意义,利用皮尔逊相关性分析和最大信息系数两种方法,依据闽江上游水口水库典型渔业养殖区G1、G2和Z1点位2021年3月至2022年3月的数据,从多个水质、气象和水文参数中筛选出影响溶... 快速精准预测低氧发生对维持水生生态系统的健康有着重要意义,利用皮尔逊相关性分析和最大信息系数两种方法,依据闽江上游水口水库典型渔业养殖区G1、G2和Z1点位2021年3月至2022年3月的数据,从多个水质、气象和水文参数中筛选出影响溶解氧的关键驱动因子。基于机器学习算法,构建了独立BP、皮尔逊相关性-BP、MIC-BP和MIC-SVR等溶解氧预测模型,对比分析了各模型的预测结果。结果表明:电导率、水温、pH、叶绿素a和水位是影响溶解氧的5个主要因素;经过相关性分析筛选后,构建的预测模型性能得到提升,其中最大信息系数(MIC)法的筛选效率优于皮尔逊相关性法的;MIC-SVR模型是最优的溶解氧预测模型,其R 2均大于0.98,RMSE均小于0.56,MAE均小于0.28,可以将溶解氧的预测误差控制在±0.30 mg/L以内。该研究成果可为湖库低氧预测预警提供借鉴。 展开更多
关键词 水库溶解氧 相关性分析 最大信息系数 BP神经网络 支持向量回归
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坛贮白酒中溶解氧对白酒陈酿品质的影响研究
12
作者 梅梦苧 文静 +1 位作者 杨泽明 邹永芳 《中国食品工业》 2025年第5期112-115,共4页
白酒陈酿是提升白酒品质的关键环节。长期实践证明,溶解氧与白酒陈酿质量存在着密切关系,如酯类氧化等,但其作用尚未完全阐明。本研究以浓香型白酒为研究对象,通过不同溶氧量的贮存容器及不同贮存时间系统解析了陈酿过程中溶解氧的动态... 白酒陈酿是提升白酒品质的关键环节。长期实践证明,溶解氧与白酒陈酿质量存在着密切关系,如酯类氧化等,但其作用尚未完全阐明。本研究以浓香型白酒为研究对象,通过不同溶氧量的贮存容器及不同贮存时间系统解析了陈酿过程中溶解氧的动态变化,深入探究了溶解氧对白酒感官品质及主要风味成分的影响规律。研究结果表明,溶解氧浓度与酒样感官品质及总酸含量呈正相关,而与总酯含量呈负相关。此外,随着贮存时间的延长,溶解氧与感官品质及风味成分的相关性逐渐增强。本研究揭示了溶解氧对白酒贮存感官品质和风味成分的影响机制,为优化白酒陈酿工艺、提升白酒品质提供了重要的理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 溶解氧 感官 总酸 总酯 斯皮尔曼等级相关系数
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水体溶解氧中三氧同位素测试技术与应用进展
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作者 郑弘民 尹希杰 +1 位作者 杨海丽 吴自军 《同位素》 2025年第1期103-112,共10页
氧是地球生态系统中重要元素之一,其稳定同位素包括^(16)O、^(17)O和^(18)O。由于氧稳定同位素组成(δ^(17)O、δ^(18)O)在不同的生物地球化学反应中具有不同的分馏模式,因此常被作为生物地球化学循环的示踪剂。水体溶解氧(DO)稳定同位... 氧是地球生态系统中重要元素之一,其稳定同位素包括^(16)O、^(17)O和^(18)O。由于氧稳定同位素组成(δ^(17)O、δ^(18)O)在不同的生物地球化学反应中具有不同的分馏模式,因此常被作为生物地球化学循环的示踪剂。水体溶解氧(DO)稳定同位素可用于示踪研究水团混合、氧元素的源汇平衡等。相比于^(18)O,^(17)O自然丰度较低,前处理以及质谱分析过程中都极易受到空气干扰,导致目前有关δ^(17)O的研究尚十分有限。随着双路进样质谱测试技术的不断发展,δ^(17)O可以被精确的测定,但前处理过程耗时耗力,效率更高的连续流进样质谱则由于难以避免空气干扰而导致精度不足。结合溶解氧的稳定同位素δ^(17)O和δ^(18)O(TOI)在生物过程和化学过程中的不同分馏模式,为估算水体初级生产力提供了全新的思路,也大大降低了传统方法中的误差。同时,借助冰芯中保存的古大气可以推断古气候演化过程。三氧同位素在生态学、环境科学、气候学以及海洋科学等领域的应用价值不断被挖掘,本文回顾了近年来水体DO稳定同位素分析测试技术的发展历程,重点综述三氧同位素在初级生产力估算及古气候演化中的科学应用,并展望了三氧同位素未来发展趋势。 展开更多
关键词 溶解氧 三氧同位素 连续流质谱 双路进样质谱 初级生产力估算
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EMD分解技术在水产养殖溶解氧浓度预测中的应用
14
作者 郎波 樊一娜 《计算机应用文摘》 2025年第6期87-89,共3页
为了提高水产养殖环境中溶解氧水平的预测准确性,文章提出了结合EMD分解技术与集成学习方法的模型。通过应用EMD分解多源数据,解决了预处理阶段各数据流之间的同步关联难题。利用不同基础模型在数据处理和训练流程中的独特特性,增强了... 为了提高水产养殖环境中溶解氧水平的预测准确性,文章提出了结合EMD分解技术与集成学习方法的模型。通过应用EMD分解多源数据,解决了预处理阶段各数据流之间的同步关联难题。利用不同基础模型在数据处理和训练流程中的独特特性,增强了整体预测性能。预测效果评估显示,所提模型在水产养殖周期内的各个阶段均展现出更优异的预测能力。 展开更多
关键词 水产养殖 溶解氧 EMD分解 智能预测
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9REA001/002BA溶解氧超标原因分析及处理
15
作者 张超 安子龙 吴秋培 《山西化工》 2025年第3期154-155,211,共3页
9REA001/002BA多次发生溶解氧超标,导致其水质无法满足化学技术规范要求,严重影响机组安全稳定运行以及机组经济性。本文结合设备结构分析以及同行经验反馈,分析发现胶囊老化是造成该现象的主要原因。进行9R EA002BA单罐运行试验,取样... 9REA001/002BA多次发生溶解氧超标,导致其水质无法满足化学技术规范要求,严重影响机组安全稳定运行以及机组经济性。本文结合设备结构分析以及同行经验反馈,分析发现胶囊老化是造成该现象的主要原因。进行9R EA002BA单罐运行试验,取样结果表明其溶解氧质量分数降低至50×10^(-9)以下,可保证9R EA001BA更换胶囊期间9REA002BA液位及水质满足要求,该方法可为同行电厂降低溶解氧浓度提供技术支持与效果预估。 展开更多
关键词 9REA001/002BA 溶解氧 设备结构 胶囊老化
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基于自注意力机制和改进的K-BiLSTM的水产养殖水体溶解氧含量预测模型 被引量：3
16
作者 冯国富 卢胜涛 +1 位作者 陈明 王耀辉 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期490-499,共10页
为精确预测水产养殖水体溶解氧含量,本研究提出一种基于自注意力机制(ATTN)和改进的K-means聚类-基于残差和批标准化(BN)的双向长短期记忆网络(BiLSTM)的水产养殖水体溶解氧含量预测模型。首先,根据环境数据的相似性,使用改进的K-means... 为精确预测水产养殖水体溶解氧含量,本研究提出一种基于自注意力机制(ATTN)和改进的K-means聚类-基于残差和批标准化(BN)的双向长短期记忆网络(BiLSTM)的水产养殖水体溶解氧含量预测模型。首先,根据环境数据的相似性,使用改进的K-means算法将数据划分成若干个类别;然后,在BiLSTM基础上构建残差连接和加入BN完成高层次特征提取,利用BiLSTM的长期记忆能力保存特征信息;最后,引入自注意力机制突出不同时间节点数据特征的重要性,进一步提升模型的性能。试验结果表明,本研究提出的基于自注意力机制和改进的K-BiLSTM模型的平均绝对误差为0.238、均方根误差为0.322、平均绝对百分比误差为0.035,与单一的BP模型、CNN-LSTM模型、传统的K-means-基于残差和BN的BiLSTM-ATTN等模型相比具有更优的预测性能和泛化能力。 展开更多
关键词 水产养殖 溶解氧预测 K-MEANS聚类 双向长短期记忆网络(BiLSTM) 自注意力机制
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基于多变量控制策略的生物发酵罐溶解氧浓度控制
17
作者 李晋超 朱晓军 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第11期71-76,82,共7页
为解决当前生物发酵罐中溶解氧浓度饱和问题,设计了基于多变量控制策略的生物发酵罐中溶解氧浓度控制新系统。该控制系统通过控制两个变量(培养液的进气气流速率和搅拌器搅拌速度)来调节生物培养液的溶解氧浓度,并通过选择合适的空气流... 为解决当前生物发酵罐中溶解氧浓度饱和问题,设计了基于多变量控制策略的生物发酵罐中溶解氧浓度控制新系统。该控制系统通过控制两个变量(培养液的进气气流速率和搅拌器搅拌速度)来调节生物培养液的溶解氧浓度,并通过选择合适的空气流量水平,避免氧气溶解饱和,而且还可通过调整搅拌速度控制器的参数,适应控制点的实时变化。仿真实验结果表明,所设计控制系统可根据系统中控制条件切换搅拌控制器参数,来保证对空气流的正确切换和主动控制器的正确选择,并最终保证控制回路稳定运行。对实际系统的测试结果表明,当培养液因搅拌而出现溶解氧饱和时,所设计控制系统通过有效改变气流,避免培养液中溶解氧饱和问题的出现。所设计控制系统能够实现生物发酵罐中溶解氧浓度的高效控制。 展开更多
关键词 生物发酵罐 溶解氧浓度 饱和 多变量控制策略
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不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应 被引量：10
18
作者 李华歆 殷春雨 +4 位作者 杨国梁 蔡颖 黄晓龙 李宽意 关保华 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期232-241,共10页
研究选用刺苦草(Vallisneria spinulosa)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)分别代表底层型、冠层少根型和冠层多根型沉水植物,通过中宇宙实验,探索不同功能型沉水植物在生长过程中水柱和沉积物中溶解氧... 研究选用刺苦草(Vallisneria spinulosa)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)分别代表底层型、冠层少根型和冠层多根型沉水植物,通过中宇宙实验,探索不同功能型沉水植物在生长过程中水柱和沉积物中溶解氧(DO)浓度及其相关指标的差异。实验结果表明:不同处理组水柱DO浓度存在显著差异,空白组水柱DO浓度显著低于植物处理组,且空白组水柱总氮(TN)和总磷(TP)浓度降低程度最少;黑藻组比叶面积、叶面积指数、净增长生物量、相对生长速率和水柱DO浓度最大,能够有效降低水柱TP和TN浓度;穗花狐尾藻组株高最高,提升水柱DO浓度显著高于刺苦草,水柱TP降低程度最大;刺苦草组比根长、单株总根长和根冠比最大,提升沉积物深度6 cm以内的DO效果最好,沉积物铁含量最高,沉积物总氮(TN)、总碳(TC)含量和间隙水总溶解性磷(TDP)浓度最低。在修复富营养湖泊过程中,可根据水和沉积物缺氧状况,合理配置底层型和冠层型沉水植物,构建释氧能力较强的群落,从沉积物表层到水柱上层均为湖泊提供充足的氧气,从而更加有利于清水态的形成。 展开更多
关键词 功能型 沉水植物 溶解氧 环境效应 植冠 根系
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面向材料腐蚀防护的铅铋合金氧测氧控研究进展
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作者 秦博 鲁盛会 +2 位作者 刘思涵 张洁 龙斌 《材料导报》 北大核心 2025年第4期135-146,共12页
铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;... 铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;然而,控制铅铋合金中溶解氧在特定的范围是实施结构材料在液态铅铋环境下腐蚀防护的有效手段之一,因此要求铅铋系统必须实现溶解氧的测量与控制,以保障反应堆的安全运行。近年来,随着铅铋快堆研发的深入,材料腐蚀防护关键共性技术不断突破,本文总结了面向反应堆结构材料腐蚀防护的铅铋溶解氧测量和控制技术研究进展,介绍了铅铋合金氧测氧控国内外研究现状,重点对比分析了不同氧控模式在铅铋快堆的应用前景,最后对面向铅铋快堆的氧测氧控技术的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 铅铋合金 溶解氧 氧控 氧传感器 标定 腐蚀
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基于时序分解特征的水质溶解氧预测
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作者 李慧 《科技和产业》 2024年第24期273-279,共7页
为提高水体生态系统的稳定性,提出一种基于变分模态分解(VMD)的水质溶解氧混合预测模型,利用VMD将溶解氧进行分解得到多个本征模态函数(IMFs),根据不同IMFs的特点,分别建立不同的模型。非线性序列部分使用主成分(PCA)和粒子群(PSO)优化... 为提高水体生态系统的稳定性,提出一种基于变分模态分解(VMD)的水质溶解氧混合预测模型,利用VMD将溶解氧进行分解得到多个本征模态函数(IMFs),根据不同IMFs的特点,分别建立不同的模型。非线性序列部分使用主成分(PCA)和粒子群(PSO)优化最小二乘向量机(LSSVM)模型;线性序列部分使用差分整合移动平均自回归模型(ARIMA)。将各部分预测结果结合起来,得到溶解氧的预测值。将本文模型运用于京杭大运河常州段某监测点进行验证,结果显示平均绝对误差为0.168、均方根误差为0.211、平均绝对百分率误差为4.576,混合预测模型具有较高的预测精度,能够满足现代化水质管理的高要求。 展开更多
关键词 水质溶解氧预测 时序分解 变分模态分解 最小二乘支持向量机 差分整合移动平均自回归
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