基于主成分-模糊综合评价模型的近岸海域水质综合评价

基于数据降维和模糊理论的思想,把主成分分析法和模糊综合评价方法引入近岸海域水质综合评价,构建了主成分—模糊综合评价模型。首先用改进的主成分分析法对多维评价指标进行降维处理,综合选取评价因子并进行赋权,结合模糊综合评价法对水质进行综合评价,评价结果对比单因子评价法和其他综合评价法,并利用GIS在空间信息表达的天然优势,展示评价结果并分析。将该模型应用于罗源湾水质评价,实践表明,该模型应用于近岸海域水质综合评价是完全可行的,为近岸海域水质综合评价提供新的参考。     

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。     

修正内梅罗指数法和模糊综合评判法在凤凰镇地下水水质评价中的应用

[目的]采用不同的评价方法,评价陕西省南部凤凰镇地下水水质,为该古镇水土保持工作的进一步开展提供科学依据。[方法]以凤凰镇2015年10月枯水期水质监测数据为基础,选取总硬度和硫酸盐等11个水质评价指标,分别采用单指标评价法、综合指标评价法、常规及修正内梅罗污染指数法及模糊综合评判法进行地下水水质评价。[结果]对各种评判方法的具体运用过程进行了全面介绍。结果显示,5种方法评价的水质类型有一定的出入,但通过对比分析认为常规、修正内梅罗水污染指数法和糊综合评判法在凤凰镇水质评价中具有较好的适用性。[结论]模糊综合评判法评价结果更加真实可靠,更能准确评价凤凰镇地下水水质。     

基于模糊综合法和灰色关联法的百花湖水质评价

[目的]为有效防止水质的不可逆污染和破坏,以喀斯特高原区域的百花湖为研究对象,揭示其历年水质及其变化情况,为相关的水资源管理部门科学开发、利用及保护该水源地提供依据。[方法]利用百花湖2013—2016年的8项水体实测理化参数参与分析,为使水质评价结果更为客观,采用模糊综合评价法、灰色关联分析法对百花湖水质进行综合评价。[结果]百花湖整体为Ⅰ类水质,但Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅴ类隶属值都较大。[结论]百花湖水质有变差的趋势,其生态环境防治对策势在必行。     

地下水水质评价中BP人工神经网络模型的应用研究

采用神经网络人工模型对地下水水质进行分析评价,不仅应用范围广,而且操作过程相对灵活,尤其是这一人工技术模型适用于我国现阶段任何区域、任意地质环境的水资源质量分析评价。故正是在此背景下,重点基于BP人工网络模型,对新疆某区域地下水水质情况进行采样分析评价,以此通过对样本数据进行人脑神经模拟计算,从而对数据结果进行优化评价,以此提升水质评价结果的科学性。     

基于模糊逻辑法的葫芦岛市地下水水质状况评价

选取葫芦岛市12个地下水采样点,取样36份并对主要水质指标浓度进行测试,根据测试结果、采用模糊逻辑分析工具计算各样点处的地下水水质状况指数。结果表明,基于模糊逻辑法的地下水水质评价方法具有操作简单、精细化程度高等优点,具有较高的推广价值;各采样点处的地下水水质指数介于0.27~0.81之间,葫芦岛市的全市平均指数值为0.57,等级为"中等"。评价案例与结果可为基于模糊逻辑法的地下水水质状况评价工作提供经验,也可为葫芦岛市的地下水资源保护与污染防治提供依据。     

成都平原典型样区浅层地下水水质调查与污染评价

[目的]开展成都平原区浅层地下水水质调查与污染评价,为该区域开展土壤和地下水资源保护、合理开发利用地下水资源提供理论依据。[方法]在成都平原典型样区采集了60个浅层地下水样,分析水样的pH值、溶解性总固体、总硬度、氯化物、氨氮、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、铁、锰等11项指标。利用层级阶梯评价法和主成分分析法对研究区浅层地下水水质进行评价,并用MapGIS绘制了水质综合评价图。[结果]研究区浅层地下水部分指标超标,尤其是硝酸盐污染较严重,其次是总硬度、铁和锰。[结论]研究区地下水质量总体较好,局部地区有一定程度污染。     

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。     

基于辽阳县地下水资源质量评价的研究

地下水水环境质量对地区的经济和社会发展至关重要,通过对辽阳县地下水资源环境质量进行分析与评价,并对其评价结果进行研究,从而定性的分析该地区的水质情况,对于类似地区的水质评价具有借鉴意义。     

多种评价法在朱隈水库水污染特征与水质评价中的运用

依据2010—2018年朱隈水库实测数据资料,采用BP神经网络模型、综合污染指数法和单因子评价法,选择BOD5、DO、CODMn、NH3-N、TP、pH值6项指标科学评价朱隈水库的水质状况。结果显示:朱隈水库的单因子水质评价结果达到Ⅲ类水质要求,BP神经网络评价为Ⅱ类水质,全年出库站和水源站综合污染指数为0.431~0.571、0.438~0.576,水污染为轻度;该水质评价结果可为其他地区水污染治理工作和朱隈水库管理提供科学的决策依据。     

基于主成分分析及水质标识指数法的黄河托克托段水质评价

[目的]分析黄河托克托河段水污染特征,合理选择水质评价指标,从而实现对黄河托克托段水质评价。[方法]以黄河托克托段干流2017年4—8月9个水质采样断面逐月连续水质监测数据为基础,利用多元统计法对水质样本进行主成分因子分析,构建水质评价指标体系,应用综合水质指数法对该河段水质进行评价。[结果](1)黄河托克托段水质状况整体为Ⅳ类水,该河段段主要污染因子为TN,TP,COD,属于有机型及富营养化污染;(2)时空分布上从上游到下游水质逐渐变好,支流汇入口大黑河断面由于受汛期大黑河超标污染物排入水质变差,采样期间8月水质状况最差,其次是4月,5—7月水质相对较好。[结论]基于主成分因子分析和综合水质标识指数法的水质评价方法不仅可以准确客观地反映水质特征,同时可对不同断面水质进行比较。黄河托克托段水质状况较差(整体Ⅳ类),属于有机型及富营养化污染。     

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.     

模糊意见集中决策法在土壤重金属污染评价中的应用

应用模糊意见集中决策法对某地区土壤重金属污染进行了评价。首先,应用模糊意见集中决策法,根据土壤中重金属的含量进行排序,得出各评价因子Borda数,然后针对各评价因子的毒性,应用层次分析法确定各评价因子的权重,最后按加权Borda数大小排序,依次对土壤环境优劣进行评价。采用基于评价因子含量及毒性的模糊意见集中决策法,方法科学,运算简便易行,准确率高,能克服一些传统评价方法中出现误判的情况,分辨率好,评价结果更科学,更能如实反应出土壤重金属实际污染状况。     

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。     

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。     

长江河口地区土壤肥力质量综合评价研究——以启东市为例

以长江河口区为研究区域,选取与作物生长密切相关的理化性质作为土壤质量指标,根据作物效应和河口地区的实际情况,采用了抛物线型隶属度函数、生长指数型曲线隶属度函数(S型)和戒下型隶属度函数(Z型)三种方法确定各指标隶属度值,分别采用主成分分析法和灰色关联度法确定权重系数,应用综合指数法对土壤质量进行综合评价。结果表明研究区表土层浅薄,大部分地方土壤或地下水还含有较高盐分,土壤pH值普遍较高,土壤养分含量低且不均,比例失调。主成分分析法和灰色关联度法两种评价方法相关性很好,评价结果具有相当一致性。土壤质量综合评价分级图表明,这一地区土壤质量状况总体偏低,大多处于中下水平,且研究区不同部位土壤质量状况差异非常明显。该结果为河口地区土壤质量改良及科学管理提供参考。     

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。     

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BP神经网络的北京昌平山前平原地下水水质评价

该文采用单因子评价方法对昌平区浅层地下水的超标因子进行筛选,结合水文地球化学理论探讨各因子超标原因,分析浅层地下水水质的空间分布特征,并采用BP神经网络法对水质进行综合评级。从综合评级结果来看,12眼监测井中1眼为Ⅴ类水质,5眼为Ⅳ类水质,6眼为Ⅲ类水质。单因子筛选结果表明,总硬度、总溶解性固体、氮素、氟化物等为该区最主要的超标因子。经分析可知,山前平原地带浅层地下水中氟化物为原生污染,氮素污染物主要来源于地表污染物下渗,总硬度和总溶解性固体的升高主要受地表污染物下渗、氮素的迁移转化等因素的影响。研究可为研究区地下水管理工作提供可靠数据。     

基于组合赋权贝叶斯模型的平寨水库水质评价

[目的]对黔中水利枢纽的一期工程的核心水源工程——平寨水库的水环境质量进行评价,为该水库水环境质量评价及科学管理提供科学参考。[方法]于2018年1,5,8月选取了平寨水库7个断面进行水样采集,选择溶解氧(DO),化学需氧量(COD),总氮(TN),氨氮(NH_3-N)这4个因子作为水质评价指标。在层次分析法和熵权法组合确定各评价指标权重的基础上,结合贝叶斯模型对平寨水库进行水质评价。[结果]①从组合权重来看,TN和COD对平寨水库水质影响较大,DO和NH_3-N影响较小。②平寨水库丰水期水质最好,其次为枯水期,最次为平水期;各断面中库区中心1(KQ1)、库区中心2(KQ2)以及纳雍河断面(NY)水质最差。③TN和COD是平寨水库的主要污染因子。[结论]基于组合赋权贝叶斯模型的水质评价方法不仅区分了各评价因子对水质贡献的差异性,同时对水质进行了较为精确的评价。整体而言,平寨水库水质状况达到了贵州省水功能区划的相应要求。