1. 任丘市水务局
2. 任丘市水利建筑工程公司
3. 河北师范大学地理科学学院
4. 河北水利电力学院河北省滨海湿地水资源调配及生态保护技术创新中心
Published:2026
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范士军, 李鹏程, 张文秀, et al. 融合特征工程与优化VMD-LSBoost的湖泊溶解氧浓度预测[J]. 2026, (2): 78-83.
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范士军, 李鹏程, 张文秀, et al. 融合特征工程与优化VMD-LSBoost的湖泊溶解氧浓度预测[J]. 2026, (2): 78-83. DOI: 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251581.
构建基于数据驱动的水质预测模型对湖泊污染预警具有重要意义
为克服输入特征缺乏理论基础及精度较低等缺点
首先应用K最近邻(KNN)算法、数据清除法、VMD变分模态分解数据处理技术对水质数据进行预处理;然后利用最大信息系数(MIC)算法确定各特征重要性程度并制定输入方案
导入LSBoost预测模型
同时为避免模型过拟合问题
提高模型泛化能力
利用霜冰优化算法(RIME)、变色龙优化算法(CSA)、大猩猩优化算法(GTO)等仿生算法优化模型超参数;最后将构建的32种深度学习模型应用于千岛湖DO浓度值预测中。结果表明
MIC算法优选输入特征
以降低冗余特征的干扰
LSBoost模型预测性能有所提升
在千岛湖小金山、三潭岛、大坝前水质监测站最优预测模型分别为MIC-LSBoost7、MIC-LSBoost4、MICLSBoost4
其决定系数(R
2
)均大于0.81
预测误差(e
MAPE
)均小于4.05%。仿生算法对MIC-LSBoost模型超参数进行优化
构建湖泊DO浓度值最优预测模型
R
均大于0.890
e
在3.072%以内
该模型可优选与预测指标相关特征
有效提高了模型捕捉DO浓度值演变规律的敏感性。
周晴晴,穆琳.基于仿生优化算法构建混凝土拱结构应力预测模型[J].水电能源科学,2022(11).
肖裕锋,张代青.可解释性融合神经网络在巢湖总磷浓度预测中的应用[J].中国农村水利水电,2025(07).
Jerome H. Friedman.Greedy Function Approximation: A Gradient Boosting Machine[J].The Annals of Statistics,2001.
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