改进蝙蝠算法-投影寻踪湖泊健康评价模型及应用

提出湖泊健康评价指标体系和分级标准,构建基于投影寻踪(PP)模型的湖泊健康评价模型,以云南省抚仙湖和星云湖健康评价为例进行实例研究。首先,利用层次分析法(AHP)从水文完整性、物理结构完整性、化学完整性、生物完整性和服务功能完整性5个方面遴选出12个指标,构建3个层次的湖泊健康评价指标体系和5个等级的分级标准;其次,针对PP模型在实际应用中最佳投影方向难以确定以及基本蝙蝠算法(BA)存在早熟收敛等不足,提出一种基于Lévy飞行策略改进的蝙蝠算法(LBA),通过10个复杂测试函数对该算法进行仿真验证,并与基本BA和粒子群优化(PSO)算法进行对比。最后,利用LBA算法搜寻PP模型最佳投影方向,提出LBA-PP湖泊健康评价模型,并对实例进行评价分析。结果表明:1LBA算法具有较好的收敛精度和全局寻优能力,将LBA算法用于PP模型最佳投影方向的选取,可有效提高PP模型评价精度;2LBA-PP模型对抚仙湖2011—2012年3次调查的评价结果均为"健康",对星云湖2012年2次调查的评价结果均为"亚健康"。