A data-driven model for water quality prediction in Tai Lake, China, using secondary modal decomposition with multidimensional external features

超参数 水资源 水质 情态动词 计算机科学 环境科学 分解 卷积神经网络 预测建模 特征(语言学) 数据挖掘 人工智能 机器学习 生态学 哲学 生物 化学 高分子化学 语言学
作者
Rui Tan,Zhaocai Wang,Tunhua Wu,Junhao Wu
出处
期刊:Journal of Hydrology: Regional Studies [Elsevier BV]
卷期号:47: 101435-101435 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ejrh.2023.101435
摘要

Tai Lake, the third largest freshwater lake in China, with a history of serious ecological pollution incidents. Lake water quality prediction techniques are essential to ensure an early emergency response capability for sustainable water management. Herein, an effective data-driven ensemble model was developed for predicting lake dissolved oxygen (DO) based on meteorological factors, water quality indicators and spatial information. First, variation mode decomposition (VMD) was used to decompose data into multiple modal components and classify them into feature terms and self terms. The feature terms were combined with relevant external features for multivariate prediction by convolutional neural network (CNN) and a bi-directional long and short-term memory (BiLSTM) with attention mechanism (AT), as well as using the whale optimization algorithm (WOA) to optimize the model hyperparameters. The self terms form a secondary modal decomposition model. Finally, the groupings were linearly summed to obtain outcome. The proposed model has the highest prediction accuracy in Tai Lake as well as the best prediction effect using 0.5 days as the period. This research also establishes a stepwise water temperature regulation mechanism, where the output of the target DO content value is achieved by changing the magnitude of water temperature and combining it with this prediction model, thereby strengthening the protection of water resources and the management of fishery production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Youx发布了新的文献求助10
1秒前
马秀玲完成签到,获得积分10
1秒前
whisper发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
张嘉芬完成签到,获得积分10
3秒前
定海神金完成签到,获得积分10
3秒前
优雅的书瑶完成签到 ,获得积分10
3秒前
畅快大象完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
幽默的煎饼完成签到,获得积分10
3秒前
地狱跳跳虎完成签到,获得积分10
4秒前
Wang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
方李璇发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
斯文雪青完成签到,获得积分10
5秒前
zzz完成签到,获得积分10
5秒前
好好休息关注了科研通微信公众号
5秒前
浮游应助文静的寒松采纳,获得10
5秒前
可爱初瑶完成签到,获得积分10
5秒前
小王爱看文献完成签到 ,获得积分10
5秒前
Bond完成签到 ,获得积分10
6秒前
达雨完成签到,获得积分10
6秒前
生鱼安乐完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
nlwsp完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
田超完成签到,获得积分10
8秒前
会飞的生菜完成签到,获得积分10
8秒前
可爱初瑶发布了新的文献求助10
8秒前
大力哈密瓜完成签到,获得积分10
9秒前
良生沿见发布了新的文献求助30
9秒前
洛杉矶的奥斯卡完成签到,获得积分10
9秒前
火星完成签到 ,获得积分20
9秒前
陈进发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
自觉汽车完成签到,获得积分10
9秒前
论文多多完成签到,获得积分10
9秒前
年华完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Acute Mountain Sickness 2000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Thomas Hobbes' Mechanical Conception of Nature 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5093986
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4307375
关于积分的说明 13419555
捐赠科研通 4133722
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2264715
邀请新用户注册赠送积分活动 1268237
关于科研通互助平台的介绍 1204202