基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空氣質(zhì)量預(yù)測及可視化的實(shí)現(xiàn).pdf

1、空氣是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是所有生命活動(dòng)的基本要素之一。空氣質(zhì)量直接影響到人類的健康水平及生產(chǎn)條件，同時(shí)，良好的空氣質(zhì)量能大大提高城市的投資競爭力。但是，隨著工業(yè)化及城市化過程的發(fā)展，城市人口數(shù)量的急劇膨脹，能源消耗、機(jī)動(dòng)車數(shù)量的不斷增加，以及大型的工業(yè)開發(fā)區(qū)的建立等都給環(huán)境空氣質(zhì)量帶來巨大的壓力?？諝馕廴緡?yán)重破壞生態(tài)平衡，給人類的生產(chǎn)生活帶來了較大的危害。
　　做好空氣質(zhì)量的日常監(jiān)測、精確數(shù)據(jù)分析、實(shí)現(xiàn)質(zhì)量預(yù)測及可視化有利于對(duì)

2、城市空氣的質(zhì)量狀況進(jìn)行全面把控，同時(shí)，可以了解空氣質(zhì)量各種不同的影響因素，掌握各因素對(duì)空氣質(zhì)量的作用效果，這對(duì)城市規(guī)劃與建設(shè)、環(huán)境管理、污染控制、及公共事業(yè)的發(fā)展均有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。
　　本文主要以BP（Error Back Propagation）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論為依據(jù)，在考慮了季節(jié)、溫度、天氣狀況、風(fēng)向和風(fēng)力等氣象因素的影響下，對(duì)天津市空氣中污染物PM2.5、PM10、CO、NO2、O3-8h和SO2日濃度進(jìn)行預(yù)測。

3、該模型選取了當(dāng)日的氣象條件及前一日的污染物濃度作為訓(xùn)練樣本的輸入向量，并分別用歸一化與反歸一化對(duì)輸入信號(hào)、輸出信號(hào)進(jìn)行處理，通過反復(fù)和大量的實(shí)驗(yàn)確定了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型參數(shù)。結(jié)果表明，本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)模型的預(yù)測效果較好。同時(shí)，根據(jù)國家頒布的最新環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-2012計(jì)算出空氣質(zhì)量指數(shù)AQI（Air Quality Index），并采用控制變量法對(duì)預(yù)測的輸出結(jié)果進(jìn)行單因素分析，探究了單項(xiàng)氣象條件與空氣質(zhì)量之間的關(guān)系，分析其原因