Hybrid deep learning based prediction for water quality of plain watershed

计算机科学 机器学习 环境科学 滨海平原 分水岭 水质 水文学(农业) 地质学 岩土工程 生态学 生物
作者
K. H. Wang,Lei Liu,Xuechen Ben,Danjun Jin,Yao Zhu,Feier Wang
出处
期刊:Environmental Research [Elsevier BV]
卷期号:262 (Pt 2): 119911-119911 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.envres.2024.119911
摘要

Establishing a highly reliable and accurate water quality prediction model is critical for effective water environment management. However, enhancing the performance of these predictive models continues to pose challenges, especially in the plain watershed with complex hydraulic conditions. This study aims to evaluate the efficacy of three traditional machine learning models versus three deep learning models in predicting the water quality of plain river networks and to develop a novel hybrid deep learning model to further improve prediction accuracy. The performance of the proposed model was assessed under various input feature sets and data temporal frequencies. The findings indicated that deep learning models outperformed traditional machine learning models in handling complex time series data. Long Short-Term Memory (LSTM) models improved the R2 by approximately 29% and lowered the Root Mean Square Error (RMSE) by about 48.6% on average. The hybrid Bayes-LSTM-GRU (Gated Recurrent Unit) model significantly enhanced prediction accuracy, reducing the average RMSE by 18.1% compared to the single LSTM model. Models trained on feature-selected datasets exhibited superior performance compared to those trained on original datasets. Higher temporal frequencies of input data generally provide more useful information. However, in datasets with numerous abrupt changes, increasing the temporal interval proves beneficial. Overall, the proposed hybrid deep learning model demonstrates an efficient and cost-effective method for improving water quality prediction performance, showing significant potential for application in managing water quality in plain watershed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
微微微微微完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
菠萝吹雪完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Lzh发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
小刀yeye发布了新的文献求助30
3秒前
范白容发布了新的文献求助10
3秒前
kyt6366完成签到,获得积分10
3秒前
沐风发布了新的文献求助10
4秒前
56发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
WCC完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
DOMI发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
yyy完成签到,获得积分10
7秒前
zq发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
哆啦完成签到 ,获得积分10
8秒前
CipherSage应助shen采纳,获得10
8秒前
WCC发布了新的文献求助20
8秒前
147852发布了新的文献求助10
8秒前
黎日新发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Owen应助娜娜采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助September采纳,获得10
9秒前
9秒前
11秒前
mmm完成签到,获得积分10
11秒前
顾矜应助LL采纳,获得10
12秒前
谨慎的萤发布了新的文献求助10
12秒前
Ryan123给Ryan123的求助进行了留言
12秒前
酷波er应助王丽雅采纳,获得10
12秒前
13秒前
炙热晓露发布了新的文献求助10
13秒前
bkagyin应助lienafeihu采纳,获得10
14秒前
大个应助复杂鼠标采纳,获得10
14秒前
天天快乐应助xxcub采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7343122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8955620
关于积分的说明 19013747
捐赠科研通 6995220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219401
关于科研通互助平台的介绍 2384587
邀请新用户注册赠送积分活动 2199536