灰色拓扑模型在海州湾人工鱼礁区水质预测的应用

摘要

该研究分别采用残差修正的GM(1,1)模型和灰色拓扑预测方法对2007—2017年春(5月)、秋(10月)海州湾人工鱼礁区的溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)及溶解无机氮(DIN)4个指标的监测数据建立水质预测模型并选择精度较高的模型预测2018—2022年的水质变化趋势,最终利用2018年的调查数据对预测结果进行检验。结果表明,灰色拓扑模型相较于残差修正的GM(1,1)模型针对水质数据具有更好的预测精度,预测结果与2018年的调查结果较吻合,可信度较高;预测结果显示,DO和COD在2018—2022年能够保持良好的水质状态,可见人工鱼礁建设对海域水环境状况具有一定的修复作用,但BOD5和DIN存在一定的超标风险;针对灰色拓扑模型的改进仍具有很大的研究空间,有待进一步挖掘。