安达市非点源污染研究

论文摘要

目前,我国非点源污染问题已成为水环境质量研究中拯待探讨的课题。作为全国重要商品粮食生产基地的黑龙江省,其农业非点源污染问题更为突出。控制农业非点源污染、保护生态环境对实现我国农业、资源和环境协调发展有重要的理论意义和现实意义。本论文对安达市非点源污染进行了研究。同时对以往的部分研究方法进行了改进,使其更加适合安达市非点源污染的研究。根据降雨量与污染物负荷量的关系对输出系数法（Johnes输出系数模型）进行了改进,并将改进的Johnes输出系数模型与GIS结合建立计算模型,使得各地区污染情况在GIS界面下得到更直观的图形显示。同时计算了安达市1995-2005年各种污染物负荷量,并计算了2005年安达市各乡镇污染物负荷量。根据降雨量与污染物负荷量的关系对BP网络进行了改进,使之更加适应非点源污染负荷量的估算。提高了估算精度。提出在有点源污染的情况下用小波变换对污染物进行分析,减小了点源污染对BP网络估算精度的影响。应用投影寻踪聚类模型对安达市2005年各乡镇污染物产出量进行评价,得出各乡镇相对产污量大小。同时得出各污染物对评价结果的影响程度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 非点源污染研究现状及其发展趋势
• 1.1.1 国外研究现状
• 1.1.2 国内研究现状
• 1.1.3 研究趋势
• 1.2 本文的立题思想和内容安排
• 1.2.1 立题思想
• 1.2.2 内容安排
• 1.3 本课题的基本技术路线
• 1.4 本章小结
• 2 研究区域基本情况简介
• 2.1 地理位置及自然条件
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 自然条件
• 2.2 经济发展情况
• 2.3 本章小结
• 3 安达市非点源污染负荷量估算研究
• 3.1 输出系数法
• 3.1.1 输出系数法简介
• 3.1.2 Johnes 输出系数模型
• 3.2 GIS
• 3.2.1 GIS 简介
• 3.2.2 国际GIS 的发展
• 3.2.3 我国GIS 的发展
• 3.2.4 GIS 与非点源污染模型
• 3.3 安达市输出系数的确定
• 3.3.1 种植用地输出系数EA
• 3.3.2 城镇用地输出系数EU
• 3.3.3 自然地输出系数
• 3.3.4 畜禽，人口排泄物输出系数
• 3.3.5 输出系数影响因素
• 3.4 输出系数法与GIS 结合对安达市非点源污染研究
• 3.4.1 输出系数法模型与GIS 的结合方式
• 3.4.2 本文采用的结合方式
• 3.4.3 估算
• 3.5 本章小结
• 4 改进BP 网络模型和小波分析在估算非点源污染负荷量中的应用
• 4.1 人工神经网络
• 4.1.1 人工神经网络
• 4.1.2 人工神经网络的拓扑结构
• 4.1.3 人工神经网络模型的分类
• 4.1.4 人工神经网络的应用领域
• 4.2 利用BP 网络模型估算安达市非点源污染TN 负荷量
• 4.2.1 人工神经网络模型
• 4.2.2 BP 网络设计步骤
• 4.3 改进BP 算法
• 4.3.1 改进BP 算法设计步骤
• 4.3.2 应用改进BP 网络模拟安达市TN 负荷量
• 4.4 小波分析
• 4.4.1 小波分析的发展历程
• 4.4.2 小波分析的基本原理
• 4.4.3 快速小波变换算法
• 4.4.4 几种基本小波介绍
• 4.4.5 小波分析的应用现状
• 4.4.6 应用小波变换对安达市非点源污染的TN 分析
• 4.4.7 人工神经网络与小波分析的耦合途径
• 4.4.8 小波神经网络在水文水资源应用中的现状
• 4.4.9 利用小波神经网络对非点源污染进行估算
• 4.5 本章小结
• 5 安达市非点源污染分区
• 5.1 投影寻踪概述
• 5.1.1 简介
• 5.1.2 应用分类
• 5.2 投影寻踪聚类模型简介
• 5.2.1 投影寻踪分类模型
• 5.2.2 密度窗宽的确定
• 5.3 对安达市各乡镇非点源污染的评价
• 5.3.1 评价模型的建立
• 5.3.2 评价
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 6.3 本章小结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文