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Improving Water Quality Evaluation Using an Optimized Multi-Output Support Vector Machine
DOI:10.1007/s11269-026-04798-7.png)
摘要
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快速城市化和工业排放对中国最重要的战略水源和生态廊道——长江构成了严重的有机物和营养物污染风险。尽管水质评价对污染控制至关重要,但传统方法繁琐且无法实现多站点的同时预测。为应对这些挑战,本研究提出了一种连贯且全面的框架,而非简单的技术列表。首先,熵权水质指数(EWQI)取代了传统的主观水质指数,提供了一种客观且简化的评估方法。其次,为克服单站点模型的低效性,采用多输出支持向量机(MSVM)同时预测多个站点的EWQI,并通过相关性分析确定了环境因素的最优组合。此外,为获取MSVM的最优超参数,分别将粒子群优化(PSO)和灰狼优化器(GWO)嵌入该框架进行对比分析。结果表明,所提出的GWO-MSVM框架表现最佳,平均均方根误差(RMSE)为1.331,平均纳什-斯图尔特效率(NSE)为0.9603,平均确定系数(R²)为0.9792。与基准MSVM相比,其RMSE降低34.6%,NSE提高8.2%,R²值提高3.5%。本研究提供了一种高效准确的多站点预测框架,显著降低了区域监测的 computational cost,为动态水质预测和流域级协同治理提供了强有力的技术支持。
Keyword:
Water quality
Water resources management
Machine learning
EWQI
MSVM
期刊
IF:
4.7
论文数:
8.1K
被引数:
1.6W
机构
引用论文
Prediction of water quality index (WQI) using support vector machine (SVM) and least square-support vector machine (LS-SVM)基于支持向量机 (SVM) 和最小二乘支持向量机 (ls-svm) 的水质指数 (WQI) 预测
Recent Advances in Surface Water Quality Prediction Using Artificial Intelligence Models基于人工智能模型的地表水水质预测研究进展

