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顾及数据特征的贝叶斯网络PM(2.5)浓度预报研究
  • ISSN号:1003-6504
  • 期刊名称:《环境科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:X513[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083, [2]湖南省环境监测中心站,湖南长沙410019
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(41201384); 湖南省自然科学基金项目资助(12JJ3034); 资源与环境信息系统国家重点实验室开放基金项目(A类); 上海市大气颗粒物污染防治重点实验室开放课题资助; 地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室开放研究基金项目资助(201328,2014J07)
中文摘要:

针对传统贝叶斯网络模型在样本数据不充分限制下预报精度低的缺陷,引入相似性度量方法,提出一种基于Jaccard相似性系数修正的贝叶斯网络PM_(2.5)日均浓度预报模型。在传统模型缺失对应输出时,改进贝叶斯网络模型可依据相似性原理,从历史资料筛选预报日相似样本,并基于筛选出的相似样本估算预报日PM_(2.5)浓度值。以2013年长沙市3个空气质量监测点监测数据为例,运用改进模型和传统模型在各站点不同季节典型月份开展了预报实验。结果表明:改进贝叶斯网络模型相对传统贝叶斯网络模型在5月、11月、2月的预报准确率均有不同程度的提高;同一月份,各站点预报效果无显著差异;不同月份预报效果差别明显,预报准确率从高到低依次是8月、5月、11月和2月。研究证实,引入样本相似性度量手段提高传统贝叶斯网络模型在空气质量预报中的精度具有可行性。

英文摘要:

Traditional Bayesian network models usually suffer from the low prediction accuracy due to the insufficient sample data. This study therefore proposed an improved model of Bayesian network for daily PM_(2.5) concentration prediction by introducing Jaccard Coefficient, a similarity measurement method.According to the similarity of samples between historical and forecast day, the improved Bayesian network model was enhanced by employing the historical similar samples selected to predict the PM_(2.5) concentration on the forecast day, which can not be implemented by the traditional model resulting from the lack of corresponding outputs. Taking data from three air quality monitoring sites in Changsha City in 2013 as a case,experiments were conducted to predict the PM_(2.5) concentrations in typical months of various seasons by using improved- and traditional Bayesian network models. Results showed that the improved model outperformed the traditional model in May,November, February. Although there were no significant differences existing in accuracy rate of the same month among the monitoring sites, accuracy rates varied by month with the same decreasing order as August, May, November and February. It can be concluded that introducing similarity measurement is a feasible and effective way to improve the accuracy of traditional Bayesian network models in air quality prediction.

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期刊信息
  • 《环境科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:湖北省环境保护厅
  • 主办单位:湖北省环境科学研究院
  • 主编:袁道先
  • 地址:武汉市武昌珞珈山八一路338号
  • 邮编:430072
  • 邮箱:hjkxyjs@yahoo.com.cn
  • 电话:027-87643502 87643503
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6504
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1245/X
  • 邮发代号:38-86
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,第三界国家期刊奖湖北省科技期刊参评提名奖,全国环境期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:37319