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“即时预报”海滩水质
2022年05月04日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

“休闲海滩微生物水质实时即时预报:基于小波和人工神经网络的混合建模方法”环境科学与技术

到达你最喜欢的海滩,却发现它因为细菌污染而关闭,这可能会让你感到沮丧。但更糟糕的是,在不知情的情况下在被粪便污染的水域游泳——这是一种非常现实的可能性,因为目前的检测方法可能需要24小时才能获得结果。现在,研究人员在ACS杂志《环境科学与技术》上发表报告,他们已经确定了能够提供准确的海滩水质短期预测或“即时预报”的计算机模型。

近年来,因粪便微生物导致海滩关闭的次数有所增加。在美国,大湖区的海滩是问题最严重的海滩之一。据密歇根州环境质量部(Michigan Department of Environmental Quality)称,由于细菌含量高,该州有30个海滩在2018年7月初要么关闭,要么发布了相关建议。采集水样,然后在实验室进行分析需要时间,即使使用现代技术,在测试进行期间,游泳运动员也有感染严重胃菌的风险。但是,预测水质的计算机模拟是复杂的,并不总是可靠的。Jie Niu和Mantha S.Phanikumar想知道他们是否能找到更简单的计算机模型,能够根据过去的数据准确预测当前的海滩状况。

研究人员将五个计算机模型的能力与密歇根湖南部四个地点的细菌水平进行了对比。这些模型在输入参数的数量上各不相同,从仅过去的现场细菌水平,到更复杂的数据,如日降雨量、水温和水浊度。研究小组发现,两个最好的模型结合了过去的细菌水平和其他几个参数。然而,研究人员开发的新模型也表现良好。这种方法结合了小波变换和人工神经网络分析两种技术,只需要过去的细菌数据,不需要额外的输入。研究人员得出结论,新模型对于海滩管理来说是一个潜在的有用工具,尤其是在没有关于海滩状况的详细数据的情况下。

作者感谢中国国家自然科学基金会的资助。

注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。

标签:海洋化学化工应用
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