学校名称:佛山科学技术学院
团队名称:复苏之风
一、摘要:
2021年 7 月,为了引起大家对于环境卫生问题的重视,形成保护环境和讲究卫生的额观念,促进乡村振兴战略的落实与发展,由佛山科学技术学院共17名学生形成“复苏之风”团队将结合狮山镇周围的实际情况,开展为期3天的环境保护与卫生清洁调研任务。在佛山南海狮山镇上所存在的环境卫生问题,根据新闻报道与跟当地居民了解,在前几年环境污染程度加深,人口受限外流。从那时起,在邻近的狮山镇周围发生了几次确认的环境卫生事件,以及大量的错误目击事件。为了解释公共报告提供的数据。我们的目的是根据这些报告,我们采用 SVN-时间序列-粒子群模型筛选影响因素,并确定环境污染随时间的传播,在根据基于 ResNet18 的卫星图像识别来确定目击报告中的其他类型是否为工业,疾病污染,用来证明下狮山镇在十三大以来至现在的十四大的环境保护与卫生清洁结果为决策者提供预测,分类与分析。我们的解决方案由三个主要部分组成。
关键词:环境保护乡村振兴
二、正文:
(1)调研的背景
狮山镇是佛山国家高新技术产业开发区的核心园区,为国家新型城镇化综合试点地区。
狮山镇的经济形成八大主导产业,拥有世界500强设立的企业23家,工业总产值约2800亿元。
狮山镇330.6平方公里 。全国爱卫会确认狮山镇为2019年国家卫生乡镇。
(2)调研的方向
空气质量:
经过实际的检测以及工作实践的总结,城市空气污染分布特征主要受以下因素的影响:第一,城市的整体规划和布局。对于任何一个城市来说,其布局和规划的情况对城市整体空气质量有着直接的影响。尤其是以工业生产为主的城市来说,其工业区的分布情况对空气污染分布的情况有着重要影响。第二,城市人口的分布情况。随着城市化进程的步伐加快,城市规模不断扩大,越来越多的人涌向城市发展,城市人口数量急剧增加,使得城市人口的分布情况出现了严重的不均匀状况。人口数量的激增为城市带来巨大压力的同时,对城市的空气污染也具有一定的影响。第三,交通设施的影响。对于城市而言交通设施数量的不同对城市交通情况的影响也是不同的,通常在城市较为繁华的地段以及交通容易堵塞的路段,对城市空气污染的影响也比其它地段要严重得多。第四,气候条件的影响。城市所处的地区环境和气候条件对当地的空气污染情况的影响是显而易见的,不同的气候对城市空气条件有着不同的影响,这也是造成城市空气污染分布不均的主要原因。因此,对于城市空气污染分布的研究要充分考虑到城市所处地区的气候条件的影响。
水质:
因历史年代的原因,加上人们在一段时间忽视对水源的环境保护,固体废弃物堆积,城市生活和生产污水直接排放至水道,造成水体污染,但在十三大以来通过局部地段的截污纳管和综合整治 ,水体质量的恶化趋势得到程度性的遏制。
排出口的污染物序列为:COD、NH3-N、BOD、TP、SS和动植物油。
三、调研时间:
2021年7月8日到2021年7月10日
四、调研地点
(1)桃园驿站的碧波湖
桃园驿站位于南国桃园,是南海区新兴的一个旅游胜地,是佛山新八景之一,由南海区狮山镇的平顶山、尖峰岭组成,占地面积6.8平方公里.始于92年底投资开发.南国桃园一带是广东著名的桃花之乡。
图为调研团队到达目的地环境优美。中国青年网通讯员林杭宇 摄
(2)狮山镇工厂、生态公园、狮山镇商业街十字路口
图为调研监测狮山镇工厂噪声模拟测频。中国青年网通讯员蔡松林 提供
图为调研监测狮山镇生态公园噪声模拟测频。 中国青年网通讯员蔡松林 提供
图为调研监测狮山镇商业街十字路口噪声模拟测频。中国青年网通讯员蔡松林 提供
五、调研方式:
水样采集、水质检测、水质和噪音模型制作
六、调研内容:
(1)调研方法
首先,我们提出了一个模糊预测模型来描述预测环境随着时间的变化。除了传播的合理预估外,我们还进行了不同算法对模型的准确度分析,以反映卫生的可视性。我们发现,在给定的数据下,出现该居民区,工业区,绿化区的对应影响。内将存在可能性污染影响的地区,将在该范围内 ,以该设置影响拟合后位置画 3 公里半径的圆,预估传播与准确度。
其次,我们开发了一个基于 ResNet18 的卫星图像识别模型来识别该工厂分布与交通沿途情况是否为严重区域,以及在这些环境条件情况下对于水质,空气,噪声,卫生清洁识别的变化比较。我们的研究结果表明,在ResNet18 上,通过深度学习可以很好的识别和拟合环境数据,在不管是翻转,剪裁,调色上显著的增强识别能力,其中卷积神经网络对模型的学习有很大的纠正性作用。
最后,我们在问题中提供的真实数据上检验了我们的模型的预测传播,精确度,识别环境图像。尽管实际数据往往系统性地高于理论预测(即使在调整了某些关键输入参数之后),但输出通常证实了预期趋势,并使我们能够确定狮山镇的周围环境保护与卫生清洁问题。
(2)实际操作
7月8日到达桃园驿站的碧波湖进行水质调研,进行水质的抽取和利用单片机进行检测,然后通过网上合格的数据进行对比,得出所需要的结论。
图为队员获取碧波胡中的表、中、深的不同水源,并装入不同的试剂瓶,标记好对应的文字。中国青年网通讯员李洋 摄
图为进行检测水质的单片机工具。中国青年网通讯员李洋 摄
7月9日到7月10日进行附近工厂、生态公园、十字路口的噪音的检测。
图为队员经过噪音检测后,进行数据模型的构建。 中国青年网通讯员李洋 摄
经过实际的水质检测和噪音检测后,通过数据的对比,以及队员之间的交流,总结实际考察的结论。
七、建议
我们在问题中提供的真实数据上检验了我们的模型的预测传播,精确度,识别胡蜂图像。尽管实际数据往往系统性地高于理论预测(即使在调整了某些关键输入参数之后),但输出通常证实了预期趋势,并使我们能够确定环境污染传播及精确度和识别上,用来证明下证明狮山镇环境卫生已经发生改善。结合我们在复苏之风三下乡的成果,同时也感谢社区对我们的支持和帮助。
通过我们对环境的深入研究,首先,我们运用了粒子群算法和时间序列算法来解决卫生随着时间的推移而扩散和准确度,大致预测大量生产工厂出现的范围,尽量减少了环境污染对我们影响。其次,我们建立了一个基于深度学习环境识别模型,从市民们所提供的信息进行测试,在测试来看,识别污染影响的准确值到达 93.24%,大致能判断出是否为正确模型。这不仅大大减少了环境监测对污染识别的工作量,而且通过我们的模型识别出是否让人们感觉更加安心的生活在该狮山镇,减少了人们对其他环境污染的恐慌。进一步,我们用模型来讨论表格中未处理的数据,我们从发生的时间和他所处的位置以及他对环境的描述,大致判断出他是否为 Positive ID。进一步,减少了对其他数据的筛选。同时,通过我们的模型有效地来更新报告和环境卫生变化的频率,提供有效的数据给民众,从而有效控制居民的情绪和减少人们对其他环境的伤害,进一步使得更多积极向上的能量能够传播,促进社会能够更好的和谐生长和人与自然的共处,使得居民能够得到更多经济收入和我们食物条件更加充裕。通过我们的模型,证明出狮山镇环境已经大幅优化改善。
最后,再次感谢环境调研给我们这一次令人难忘的经历,通过这次三下乡的研究探查,我们进一步认识到这一个入侵者亚洲大黄蜂和它所给我们带来的一定影响。我们坚信在未来,我们会更加努力学习并优化我们的模型来处理未来更多的更困难的问题,减少居民污染意识,改善市民的生活条件。
八、参考文献
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2.J . Kennedy.Stereotyping : Improving Particle Swarm Performance with Cluster
Analysis [A] Proceeding of the Congress on Evolutionary Computing [C].Piscataway,NJ :IEEE Service Center ,2000:1507~1512
3.P.J Angeline Using Selection to Improve Particle Swarm Optimization [A].Proceedings
of the 1999 Congress on Evolutionary Computation[C].Piscataway NJ: IEEE ,1999.84~89
4. Deng Naiyang Tian Yingjie .Support vector machines - theory, algorithms, and extensions
5. Pang-Ning Tan / Michael Steinbach / Vipin Kumar INTRODUCTION TO DATAMINING
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