模糊—主成分综合评价法在地下水水质评价中应用研究

在地下水水质评价分析中,经常会采用主成分分析法及模糊综合评价法进行综合分析。由于主成分分析法可在保留原始监测分析数据资料的前提下,科学降低监测数据维度,从而将对地下水水质产生影响的多因子转化为综合因子。但这种水质评价方法无法直接评价水质情况;而采用模糊综合评价法,能够直接对水质情况进行评价定性。但在评价分析中,人为选取的相关参数因子存在一定的缺陷。故以此为背景,将我国某省矿区地下水水质分析作为研究案例。通过利用主成分分析法对地下水水质产生影响的相关因子进行选取,然后将其作为综合模糊评价法评价水质的综合因子,以此科学建立基于模糊—主成分分析的耦合综合评价模型,科学对该地区地下水水质相关情况进行综合评估。试验结果表明,此种评价方法能够准确、客观反映该地区地下水水质相关情况。     

苏北海涂围垦区土壤质量综合评价研究

以苏北海涂围垦区为研究区域,选取与作物生长密切相关的理化性质作为评价指标,分别采用相关分析法与主成分分析法确定权重系数,并应用综合指数法对土壤质量进行定量评价,获取区域土壤质量综合评价分级图.结果表明:围垦区土壤质量状况总体较差,存在一定程度盐渍化危害,土壤有机质和氮素含量偏低,碱解氮亏缺尤为严重.有机质是重要的土壤质量评价因子,土壤盐分与地下水矿化度是土壤质量的主要限制因子.相关分析法和主成分分析法对土壤质量的评价结果较为一致,r2 = 0.933 9**.围垦区不同部位土壤质量差异较大,围垦区西部棉花地土壤质量总体优于东部水稻地,且不同评价方法得到的土壤质量分级图具有空间相似性.该结果可为滩涂区中、低产地的精确施肥、障碍土壤的科学管理提供参考依据.     

水体重金属污染评价方法对比研究——以扎龙湿地湖水为例

采用对权重公式进行发展的模糊综合评价模型对仙鹤湖湖水重金属污染状况进行了评价和分析,并与灰色关联分析法、分级评价法、内梅罗指数法和单因子指数法进行了评价结果的比较,其中前3种方法的评价结果整体趋势是基本一致的。与实际情况对比表明,模糊综合法和分级评价法评价结果概率分布比较客观真实地反映了整体湖水水质状况,因此模糊综合法对评价对象的整体质量状况评价结果明显。基于评价结果进行了蒙特卡罗（MC）预测,参考各方法的评价结果的蒙特卡罗预测值和湖水水质实际情况,满足湖水评价参数的概率为74.87%,即扎龙湿地仙鹤湖湖水整体水质为Ⅱ级,同时有向Ⅲ级转化的趋势。扎龙湿地仙鹤湖营养状态级别为中度富营养。     

掌叶木种子及其籽油性状综合评价模型构建和优选

为提高木本粮油植物掌叶木不同种源种子及籽油性状的综合评价结果准确性和评价方法的优选,指导掌叶木优良种源筛选和良种选育,该文构建了一套综合评价模型,对广西乐业、田林、凤山和环江以及贵州独山5个种源掌叶木种子及籽油相关的14项指标采用主成分分析法、因子分析法、离差最大法、熵值法4种单一方法进行评价排序,并对4种方法的评价结果采用均值、Borda、Copeland共3种组合方法进行评价排序,均通过肯德尔和谐系数一致性检验后确定最终评价排序;采用斯皮尔曼等级相关系数对最终评价排序与4种单一方法评价排序进行相关性分析,并筛选最好单一评价方法。结果表明:4种单一评价方法下种源排序虽存在一定差异但通过了肯德尔和谐系数一致性检验;3种组合评价排序均相同,各种源最终评价排序从高到低依次为凤山、乐业、独山、环江、田林。最终评价排序与主成分分析法、因子分析法、离差最大法和熵值法等4种单一方法评价排序的斯皮尔曼等级相关数值分别为1.00、0.90、1.00、0.90,相关性均达到显著水平(P0.05);主成分分析法和熵值法所得种子千粒质量的权重值均列各指标首位。因此,基于4种单一评价方法和3种组合评价方法的综合评模型为多种源掌叶木种子及籽油性状提供更为科学合理的排序结果;从易用、简便和有效性角度,掌叶木种子及籽油性状的最优单一评价方法为熵值法,评价中最重要的指标为种子千粒质量,凤山种源掌叶木种子及籽油性状最优。研究结果可为掌叶木种质资源高效利用提供理论依据,也可为种子及油脂领域综合评价研究提供新思路。     

咸阳城市地质环境综合评价研究

地质环境质量的综合评价对城市环境管理规划有着重要意义。在系统分析影响咸阳城市地质环境质量因素的基础上,将信息扩散与模糊综合评价有机结合,提出了一种区域地质环境综合评价模型,并对咸阳城市规划区的地质环境进行了综合评价。这种评价模型充分考虑周围土地单元的致灾因子对地质环境质量的影响,并利用专家—层次分析法确定影响因子权重,采用模糊综合评价考虑了多因素对环境质量的影响。     

基于模糊层次-主成分分析法的城市河道生态护坡综合评价

[目的]探讨城市河道生态护坡综合评价方法,为城市河道建设提供理论依据。[方法]从护坡安全性、生态环境性、景观适宜性和社会经济效益4个方面构建城市河道生态护坡综合评价指标体系,采用模糊层次—主成分分析综合评价方法。[结果]合肥市四里河、南淝河和十五里河3种生态护坡综合评价值分别为:多孔生态砖护坡1.57,生态混凝土护坡-2.39,生态砌块直立挡墙为0.82,多孔生态砖护坡评价结果较好。影响生态护坡综合评价的主要因素有结构稳定性、生物多样性、水环境修复、亲水性和公众认可度;评价结果与模糊层次分析法及主成分分析法评价结果一致。[结论]模糊层次—主成分分析法具有较好的适用性和合理性,易于确定影响生态护坡的主要因素,可作为城市河道生态护坡综合评价方法。     

基于神经网络的土壤肥力综合评价

基于BP神经网络算法的模糊综合评判法对深州市土壤肥力进行等级评价,结果表明,该方法比主成分分析改进的模糊综合评判法更客观、稳定,适用性强,深州市至少89.1%的耕地肥力处于中下等水平;同时利用GIS的插值技术,生成土壤肥力评价图,为深州市的土壤改良和测土培肥提供一定依据。     

基于RAGA一PPPCA模型的区域农业水土资源承载力综合评价

在全面分析影响农业水土资源复杂系统承载力变化诸多因素的基础上,初步提出了农业水土资源承载力的概念,选取27个与农业水土资源密切相关的承载力评价指标,为了解决评价指标过多引起的评价过程复杂性问题,将主成分分析法有效解决指标间多重相关性的特性和投影寻踪模型高效降维技术有效结合在一起,提出了投影寻踪主成分分析模型。将该模型应用于三江平原农垦建三江分局农业水土资源承载力综合评价中,取得了满意的结果,同时为农业水土资源承载力评价研究提供新的研究思路和研究方法。     

宁夏沙湖历年水质变化趋势分析

水质污染是中国面临的最为严重的环境问题之一,防治水质污染已成为中国环境保护的一项紧迫的任务。以宁夏沙湖为研究对象,运用主分量分析法和模糊综合评价法对其2000—2009年的水质变化情况进行了评价。绳索果发现：（1）2000—2009年沙湖水质整体上呈现逐渐好转的趋势;（2）模糊综合评价法能够反映水质污染级别,主分量分析法则可以反映水质污染程度,将2种评价方法相结合,可以使水质评价结果更加准确、客观。     

城市河道景观用水水质评估探析

针对传统评估方法未充分考虑水质指标离散性的问题,探索了熵权法与主成分分析法相结合的水质评估模型,同时运用该模型评估城市河道景观用水水质.结果显示,熵权与主成分分析相结合的方法对水质评估具有较强适用性,较分别采用熵权法与主成分分析法所得评估结果更为客观可靠.研究可为城市河道水质评估提供有益参考.     

基于主成分分析和模糊数学的黄河小浪底水质监测与评价

[目的] 监测了黄河小浪底水库南山、大横岭、桐树岭3个断面，分析了黄河小浪底水库水质现状及潜在污染来源，以期为其环境改善提供帮助。[方法] 根据3个断面的水质实测数据，采用主成分分析选择主要评价因子，运用模糊评价法对水库水质进行评价。[结果] 通过主成分分析得到6个主要水质因子，分别是溶解氧（DO）、五日生化需氧量（BOD₅）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_Mn）。其中DO和BOD₅属于Ⅰ类水，其值分别在3.8~12.8 mg/L和0.9~1.7 mg/L之间；NH₃-N介于Ⅰ类水与Ⅱ类水之间，其值为0.03~0.72 mg/L；TN超过Ⅴ类水，其值在2~4.88 mg/L之间；TP和COD_Mn属于Ⅱ类水，其值分别在0.02~0.05 mg/L和1.8~2.7 mg/L之间。通过模糊综合评判法得到水库主要污染物为TN和TP，水质整体属于Ⅲ类水，达到了水质要求。[结论] 通过主成分分析与模糊综合评价法发现，小浪底水库水质基本满足要求，但存在TN和TP污染风险。     

辽河流域水环境质量评价

在水环境质量评价中引入能够综合考虑不确定性因子的模糊集和贝叶斯理论,构建客观、真实反映河流水质状况的综合评价模型,进而构建水环境质量贝叶斯-三角模糊数评价模型。选取总磷、氨氮、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量等辽河干流段5个断面的水质评价因子,综合评价辽河干流段水环境质量状况。研究表明:辽河干流福德店、法库、新民、盘锦、六间房断面的水质区间分别为[3.316,3.365]、[3.122,3.180]、[3.277,3.195]、[3.430,3.426]、[3.405,3.471],均为[3,4]区间的Ⅲ类水质;断面水质优劣排序为法库<新民<福德店<盘锦<六间房;基于综合污染指数法和贝叶斯-三角模糊数模型的断面水质优劣排序情况基本保持一致,除法库河段外,其它断面水质评价结果保持一致;综合考虑先验信息的评价模型,能够更加系统、客观的表征水质状况。     

基于模糊综合评价模型的土地整理效益评价

为从社会、经济、生态效益等方面对土地整理效益进行综合评价,本研究采用特尔斐咨询法确定土地整理效益评价指标体系,用层次分析法确定各指标权重,结合模糊数学原理建立了土地整理效益模糊综合评价模型。将该模型应用到实际项目中,计算出榆林市孟家湾项目区土地整理效益的等级值为87.88,属于优秀级别。并以项目竣工报告加以验证,通过构建的土地整理效益评价模型得出的评价结果与项目实施后所产生的实际效益基本吻合,说明该模型在土地整理效益评价中具有实用性和可操作性。     

土地资源评价方法及评价因素权重的确定探析

综述了目前土地资源评价方法和评价系数权重的确定研究成果,评价了主观赋权法(德尔菲、AHP法)和客观赋权法(主成分分析法、因子分析法、灰色关联法和熵值法)的优、缺点,并认为运用主观赋权法掺杂了决策者的主观随意性,而运用客观赋权法却缺乏决策者的意愿。指出主、客观信息综合集成的新方法是土地资源评价方法及评价因素权重确定的新途径。     

基于改进模糊综合评价模型的矿区土地损毁程度评价

土地损毁程度评价是土地复垦适宜性评价及制定复垦措施的重要依据。针对经典模糊综合评价方法中确定指标权重主观性较强的问题,将模糊意见集中决策引入指标赋权法(G1法),建立基于改进G1法的模糊综合评价模型,并将改进的评价模型应用到山西省富康源煤矿土地损毁程度评价中。根据土地损毁类型,研究区划分为两大类(塌陷地和压占地)共5个评价单元,构建研究区土地损毁程度评价指标体系,使用改进G1法确定各评价指标的权重,对研究区5个评价单元进行损毁程度评价。结果表明,5个评价单元的土地损毁程度分别为:中度、轻度、轻度、重度、中度,运用该评价模型得到的评价结果与其他方法基本一致,结合实地调研情况,表现了较高的可靠性。与经典模糊综合评价模型相比,改进后的模型强调权重确定的科学性,克服了经典模型在指标数量较多时权重分配不合理的缺点。因此,该模型可应用于矿区土地损毁程度评价工作中,在矿区土地复垦、生态环境恢复治理、确定赔偿责任范围等方面有较好的应用价值。     

干旱和半干旱流域水环境质量评价模型及其应用

[目的]通过建立模型修复水生态系统,评价流域水环境质量,为生态系统修复提供实用工具。[方法]以涑水河流域为例,采用了层次分析法(AHP),同时运用模糊隶属函数和综合指数法对影响水质因子的各个指标进行综合评价分析,建立干旱和半干旱流域水环境质量健康评价体系及评价模型。[结果]涑水河流域2008—2011年水环境质量健康评价结果为Ⅲ级,状态一般,较健康,评价结果与实际生态情况相符。[结论]所建立的干旱和半干旱流域水环境质量健康评价体系是合理的,能满足流域水环境质量健康评价需要。     

主成分分析在河流水质综合评价中的应用

采用主成分分析法（PCA）,对大沽夹河流域水质进行了定量化综合评价。结果表明:流域水质具有明显的区域差异,在14个典型监测断面中,福山水闸下和新夹河桥2个监测断面水质污染较为严重,宫家岛等4个断面水质较好,其余断面水质良好。就全流域而言,水质污染程度不是很严重,基本满足功能区的要求。     

烟台市牟平区生态承载力研究

以生态区建设为政策前提,以烟台市牟平区作为研究对象,从资源承载力、环境承载力以及人类支持能力3个方面,构建了研究区域生态承载力评价指标体系。利用SPSS和Matlab统计软件,将主成分分析法(PCA)和模糊综合评价模型(FSEM)相结合,对研究区域综合生态承载力做出定量评估,探讨了影响生态承载力变化的主要因素。研究结果表明,该区域生态承载力在2006—2010年间处于持续下降阶段,从较高的承载度转变为不可承载状态,其中资源承载力指数下降尤为明显。分析结果与牟平区的实际情况基本相一致,反映了构建的指标体系对生态环境比较敏感,经济迅速发展区域的生态承载力评价具有有效性及适用性,验证了主成分分析法与模糊综合评价模型相结合应用于生态承载力评价的准确性及易操作性。     

基于模糊综合分析法的农用地分等方法

针对农用地评价因素的复杂性和模糊性,而传统的多因素综合评价法在农用地分等时易对评价因素以及等别进行"硬性划分"的不足。该文以湖北省安陆市为例,首次提出将模糊综合评判法与模糊聚类分析法结合(简称模糊综合分析法),以模糊综合评判的矩阵成果作为模糊C-均值聚类分析的数据源来对划分农用地等别方法进行探讨,并将模糊综合评判法的分等结果与传统方法分等结果进行比较,得出2种方法分等结果中约有80%相同。采用安陆市各村的粮食平均播面单产对2种方法分等结果存在差异的地区进行独立检验,得到模糊综合评判法和传统方法的分等成果同播面单产的线性相关系数分别为0.87和0.82。研究结果表明:运用模糊综合分析法进行农用地分等具有可行性;将模糊综合分析法运用到农用地分等中比传统方法更能客观准确地说明土地质量的优劣程度。     

基于重金属污染的太原市小店污灌区土壤综合肥力质量评价

为了解太原市小店污灌区的土壤肥力质量,应用土壤重金属综合污染指数法将污灌区采样点分为3个区域,并按分区分别采用主成分分析法选取前两个主成分的6项理化性质作为评价指标,确定其相应权重系数,应用土壤肥力综合评价指标法定量评价分区土壤肥力质量。结果显示:污灌区土壤污染以安全等级为主,土壤肥力质量状况总体较好;北部地区土壤碱解氮和有效磷含量偏低,阳离子交换量尤其低;西南部地区除阳离子交换量偏低之外各项指标都属上等水平,土壤肥力质量良好;中部地区阳离子交换量和有效磷含量偏低。对3个区域而言,有机质均为重要的土壤肥力质量评价因子,土壤阳离子交换量与有效磷是土壤肥力质量的主要限制因子。3个区域均属一级土壤肥力水平,但不同区域的土壤肥力质量存在差异,污灌区西南部土壤肥力质量总体优于中部及北部地区,其中北部地区土壤肥力综合评价指标值最低。该结果可为污灌区土壤的精准施肥及科学管理提供参考依据。