一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法技术

本发明专利技术涉及水质质量预警技术领域，尤其涉及一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，根据历史降藻浓度数据建立的蓝藻水华爆发特征藻浓度模型、气温变化影响特征藻浓度模型、以及正常蓝藻水华特征藻浓度模型，并确定划分度函数；根据划分度函数确定衰减因数、权重因数以及临界阈值，根据权重因数、当日藻浓度数据和前n日有效藻浓度计算特征藻浓度；将特征藻浓度与临界阈值进行比较，根据比较结果确定当日藻浓度是否能够引起蓝藻水华爆发。本发明专利技术提供基于藻浓度监测的蓝藻水华预警，根据历史藻浓度数据建立相应的模型，计算相应的临界阈值，各数据均通过计算得到，而不是经验数据，能够有效提高蓝藻水华预警的准确性。

A fast early warning method of cyanobacteria bloom in water source reservoir

【技术实现步骤摘要】
一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法
本专利技术涉及水质质量预警
，尤其涉及一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法。技术背景湖泊特别是水源的水库由于蓝藻的大量繁殖造成水质污染的事件频发，因此监测和预警蓝藻的过度繁殖具有对维护湖泊周围的生态平衡具有重大意义。目前蓝藻水华预测方法研究主要包括机理驱动模型和数据驱动模型。机理驱动模型包含单一营养盐模型、浮游植物生态模型、生态动力学模型等，这些模型中含有许多生态变量和待定参数，通过描述水华发生的机理过程进行建模，在认识水华和治理水华发面发挥重要作用；而数据驱动模型包括数理统计模型和人工智能模型，这些模型从大量的实测数据中通过智能算法等技术挖掘隐藏于系统的相关信息，能很好的模拟非线性过程，尤其适用于机理不明确的高维非线性系统，在水华预测中得到了运用。上述两类建模方法具有各自的优势，但是也存在一些问题，主要是大量前期数据支持，过程复杂，不能快速的预警，并且考虑的影响因素较多，准确率受到影响。
技术实现思路
`为解决上述问题，本专利技术提出藻浓度一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)根据历史降藻浓度数据建立的蓝藻水华爆发特征藻浓度模型、气温变化影响特征藻浓度模型、以及正常蓝藻水华特征藻浓度模型，并确定划分划分度函数；/n所述划分划分度函数为：/nG(j)＝max[(min{X}-max{Y})+(min{Y}-max{Z})]；/n其中，X为发生蓝藻水华爆发的特征藻浓度，Y为气温变化影响的特征藻浓度，Z为正常蓝藻水华的特征藻浓度；/n(2)根据所述划分划分度函数确定衰减因数、权重因数以及临界阈值，包求解划分划分度函数，当划分划分度函数G(j)为最大时，确定对应的衰减因数A和权重因数j；/n(3)...

【技术特征摘要】
1.一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据历史降藻浓度数据建立的蓝藻水华爆发特征藻浓度模型、气温变化影响特征藻浓度模型、以及正常蓝藻水华特征藻浓度模型，并确定划分划分度函数；
所述划分划分度函数为：
G(j)＝max[(min{X}-max{Y})+(min{Y}-max{Z})]；
其中，X为发生蓝藻水华爆发的特征藻浓度，Y为气温变化影响的特征藻浓度，Z为正常蓝藻水华的特征藻浓度；
(2)根据所述划分划分度函数确定衰减因数、权重因数以及临界阈值，包求解划分划分度函数，当划分划分度函数G(j)为最大时，确定对应的衰减因数A和权重因数j；
(3)采集前n日降藻浓度数据，引入衰减因数计算前n日有效藻浓度；
引入权重因数和当日藻浓度数据，并根据所述权重因数、当日藻浓度数据和所述前n日有效藻浓度计算特征藻浓度；
(4)将所述特征藻浓度与所述临界阈值进行比较，根据比较结果确定当日藻浓度是否能够引起蓝藻水华爆发。


2.根据权利要求1所述的一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，其特征在于，所述有效藻浓度通过以下公式进行计算：



其中，Rn为前n日的有效藻浓度，Ri为第i天的藻浓度，Ai为第i天的衰减因数。


3.根据权利要求2所述的一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，其特征在于，所述特征藻浓度通过以下公式进行计算：
jiRn+R0＝t；
其中，ki为第i天的权重因数，0＜ji＜1，Rn为前n日的有效藻浓度，R0为当日藻浓度，t为特征藻浓度。


4.根据权利要求3所述的一种水源地水库蓝藻水华的快速预警方法，其特征在于，建立蓝藻水华爆发特征藻浓度模型的方法包括：
采集历史蓝藻水华爆发发生当日的降藻浓度数据，以及蓝藻水华爆发发生前n日的藻浓度数据，建立蓝藻水华爆发的特征藻浓度模型：
X＝a1+b1(A)×ji；
其中，X为发生蓝藻水华爆发的特征藻浓度，a1为蓝藻水华爆发发生当日藻浓度，b1(A)为蓝藻水华爆发发生前n日的有效藻浓度，ji为第i天的权重因数。


5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，罗欢，陈文龙，杨芳，李胜华，李木桂，陈秀洪，韩春阳，沈振乾，刘诗俊，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44