向先全，陶建华

(1.天津大学环境科学与工程学院，天津 300072；2.天津大学机械工程学院，天津 300072)

基于GA-SVM的渤海湾富营养化模型

向先全1，陶建华2

(1.天津大学环境科学与工程学院，天津 300072；2.天津大学机械工程学院，天津 300072)

为了更好地模拟和认知渤海湾富营养化的复杂行为，通过研究遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的结合形式，即参数寻优和特征选择，以渤海湾水质实测资料为依据，叶绿素a的质量浓度为输出，建立了GA-SVM的富营养化模型.无特征选择时，用遗传算法对支持向量机的参数(惩罚参数和核参数)进行自适应地优选，预测模型的均方误差可达到 1.831 µg/L，具有较好的认知、泛化能力.再利用遗传算法二进制编码及启发式寻优的优点，对所建模型的输入空间进行特征选择，提取出代表性的特征变量：DO%、pH值、水温、COD、盐度以及氨氮.特征提取后预测模型的均方误差可达到1.363 µg/L，模型性能有了很大提高.分析表明，COD、盐度及氨氮可作为人为控制的首要指标.

富营养化模型；支持向量机；遗传算法；参数寻优；特征选择；渤海湾

沿海地区经济的快速发展，使得作为陆地产生污水最后归宿的海洋，尤其是近岸海域受到了越来越严重的污染.渤海湾是位于渤海西侧的一个半封闭淤泥质浅水海湾，海水交换能力和自净能力很弱[1]，近岸海域水体富营养化严重，赤潮频繁发生.2008年国家海洋环境质量公报指出：连续 5年的监测结果表明，持续的城市化进程和陆源排污未得到有效控制，致使渤海……