文献类型： 中文期刊
作者： 施珮 1 ; 匡亮 2 ; 王泉 1 ; 袁永明 3 ;
作者机构： 1.无锡学院
2.江苏信息职业技术学院物联网工程学院
3.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心
关键词： 溶解氧;养殖;水质;聚类;快速动态时间规整算法;正则化极限学习机
期刊名称： 农业工程学报
ISSN：
年卷期： 2023 年 007 期
页码： 227-235
收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD
摘要： 养殖水体中溶解氧浓度一直是最重要的水质参数之一。为了精准地对水体溶解氧进行调控，提高养殖生产效率，降低养殖风险，该研究考虑外部天气条件对溶解氧的影响以及溶解氧自身的昼夜变化特征，提出一种基于正则化极限学习机（principal component analysis and clustering method optimized regularized extreme learning machine,PC-RELM）的养殖水体溶解氧数据流预测模型。首先，采用主成分分析法判断影响溶解氧浓度的强重要性因子，降低预测模型的数据维度；其次，利用熵权法计算各时刻点的天气环境指数，并利用快速动态时间规整算法（fast dynamic time warping,FastDTW）完成时间序列数据流在不同天气环境下的相似度度量；然后使用k-means算法对时间序列的相似度进行聚类分簇，并基于分簇结果完成正则化极限学习机预测模型的构建，实现溶解氧浓度的估算。最后将PC-RELM模型应用到无锡南泉试验基地养殖池塘的溶解氧预测调控过程中。试验结果表明：PC-RELM的预测均方根误差值（root mean square error,RMSE）为0.961 9，与PLS-ELM（partial least squares optimized ELM）、最小二乘支持向量机（least square support vector machine,LSSVM）以及BP神经网络模型进行对比，其RMSE值分别降低了41.54%、54.58%和67.16%。该预测模型可以有效地捕捉不同天气条件下溶解氧的变化特点，具有较高的预测精度和效率。
- 相关文献
[1]活性酵素对工厂化养殖凡纳滨对虾生长及水质的影响. 杨铿,蒋魁,洪敏娜,徐创文,陈海谊,胡晓娟,曹煜成,杨莺莺. 2019
[2]微生物制剂在水产养殖中应用的研究. 古长庆,李君文,晁福寰,宋农,郑金来,王新为,邵萍,刘聪,樊恩源,梁舜华. 2004
[3]间歇式双循环工厂化养殖系统构建及其养殖效果. 李华,田道贺,刘青松,段亚飞,张家松. 2020
[4]池塘三维植被网生态坡水质净化调控系统. 刘兴国,徐皓,朱浩,顾兆俊. 2012
[5]基于改进极限学习机的水体溶解氧预测方法. 施珮,匡亮,袁永明,张红燕,李光辉. 2020
[6]超高密度全封闭循环水养殖系统设计及运行效果分析. 张宇雷,吴凡,王振华,宋红桥,单建军,管崇武. 2012
[7]对虾工厂化养殖和土池养殖溶解氧消耗研究. Liu Haiying,刘海英,Qu Keming,曲克明,Li Jian. 2008
[8]循环水养殖系统中的氮收支及其对水质影响. Wang Zhenhua,王振华,Liu Huang,刘晃. 2011
[9]基于改进广义回归神经网络的渔船流量预测. 蒋庆朝,陈孟婕. 2020
[10]融合K-调和均值的混沌粒子群聚类算法. 沈明明,毛力. 2011
[11]融合K-调和均值和模拟退火粒子群的混合聚类算法. 毛力,刘兴阳,沈明明. 2011
[12]溶解氧与养殖密度对褐牙鲆幼鱼血细胞数量及血红蛋白含量影响的研究. 董晓煜,张秀梅,张沛东. 2008
[13]桑沟湾养殖海带(Sacharina japonica)碎屑降解速率及影响因素. 张义涛,张继红,杨凤,任黎华,陈洁,隋海东,姜娓娓,高振锟. 2016
[14]不同浓度的过碳酰胺对刺参生长及养殖底质环境的影响. 邵长清,高勤峰,董双林,温彬. 2017
[15]射流式增氧机性能研究. 门涛,张祝利,顾海涛,何雅萍,王君. 2011
[16]温度和溶解氧对仿刺参存活、代谢及运动能力的影响. 周晓梦,张秀梅,李文涛. 2018
[17]海水溶解氧标准指数计算新方法. 王保栋,孙霞,谢琳萍,辛明. 2018
[18]雨滴对水-气界面溶解氧与pH扩散影响的平面光极观测方法. 姜子可,于新生,靳卫卫. 2018
[19]2种培养方式对小新月菱形藻生长及菌群结构的影响研究. 唐亚鹏,王瑞旋,黄建华,杨丽诗,江世贵,林黑着,王国福. 2019
[20]黄河壶口—三门峡段渔业水域中溶解氧现状及影响因素. 王绿洲,杨元昊,任惠丽,李维平,杨娟宁. 2009
作者其他论文 更多>>
-
一种基于CEEMDAN-CPELM的池塘溶解氧预测模型研究
作者：施珮;匡亮;王泉;钱承山;袁永明
关键词：传感网络;溶解氧;预测;自适应完备集合经验模态分解;偏最小二乘法
-
池塘养殖底污自动清理系统设计与应用
作者：马晓飞;袁永明;王芸;张红燕;沈楠楠
关键词：池塘养殖;底污;定向沉降;固液分离;自动控制系统
-
新冠肺炎疫情对罗非鱼产业影响的调查研究
作者：袁媛;袁永明;代云云;龚赟翀
关键词：新冠肺炎疫情;罗非鱼;影响;调查研究
-
基于改进SVDD算法的池塘水质数据流异常检测
作者：施珮;匡亮;唐玥;袁永明;余晓栋
关键词：水产养殖;水质;数据流;密度补偿;支持向量数据描述
-
中国罗非鱼产业供求分析
作者：代云云;袁永明;袁媛;张红燕
关键词：罗非鱼产业;供求;贸易战;新冠疫情;展望
-
"一带一路"背景下我国和亚太水产养殖中心网合作研究
作者：袁媛;袁永明;代云云;敬小军;龚赟翀
关键词：“一带一路”;亚太水产养殖中心网;国际渔业组织;战略研究
-
基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统
作者：施珮;袁永明;张红燕;匡亮
关键词：水产养殖;STM32F405;ZigBee;CC2530;水质监测
