基于 MCMC 的 BP 网络在水质评价中的应用

一、水质评价方法水质评价方法总的来说可分为两大类：单因子评价法和综合评价法。单因子评价法计算简单,可直观反映哪些指标超标,但由于是对单个水质指标独立进行评价,因此得到的评价结果不能全面反映水质量的整体状况,可能会导致较大的偏差。综合评价法可同时评价多种指标对水质的影响,从整体上给水质一个客观全面的评价。当前研究较多的综合评价法包括综合指数法、灰色聚类法、灰色模式识别法、模糊综合评判法、模糊模式识别法和人工神经网络模型等。综合指数法通过多个指标并赋予各指标不同权重的综合来判断水质标准,它综合考虑了各指标对水质的影响,     

综合权重的灰色关联分析法在河流水质评价中的应用

为了使灰色理论在河流水质评价中得以更好的应用,以综合平均污染指数法和灰色关联分析法为基础,建立综合权重的灰色关联分析法,并将其应用于滏阳河水质评价。评价结果与《邯郸市环境质量报告书》中给定的结果基本吻合,表明综合权重的灰色关联分析法应用于河流水质评价是合理可行的。     

基于不同评价方法的柳州市水质分析

本文采用单因子指数法、综合污染指数法及主成分分析法,对柳州市8处地表水水质数据进行综合评价。结果表明:单因子指数法计算结果均为Ⅱ类水质;综合污染指数法与单因子指数法计算结果趋势基本接近,但不能直接判断水质级别;主成分分析法可以分析水质的主要影响污染物。因此,综合考虑3种评价方法对地表水水质进行评价,可以获取更多的潜在信息。     

基于改进灰色关联法的地表水环境质量评价

为了优化灰色关联法,获取西安市典型地表水环境的水质信息,采用线性内插法对监测数据归一化,使用超标倍数法确定指标权重,引入加权海明距离法计算评价对象和标准对象之间的相似度,得到新的水质评价模型,将其应用到西安市典型地表水环境质量评价中,并与单因子指数法、模糊综合评价法和BP神经网络法的评价结果进行比较。结果表明:黑河主要污染因子为总磷、总氮和COD,属Ⅱ类水质;浐河主要污染因子为总氮和氨氮,属Ⅴ类水质;北石桥污水处理厂二级出水主要污染因子为总氮、氨氮和COD,属Ⅴ类水质;大唐芙蓉园北湖主要污染因子为COD,属Ⅲ类水质;兴庆湖主要污染因子为总磷和总氮,属Ⅴ类水质;模糊综合评价法、BP神经网络法和改进的灰色关联法的评价结果完全相同。     

水质模糊综合评价法与单因子指数评价法比较

以黄河三门峡一花园口河段水质监测资料为基础，对模糊综合评价法与单因子指数评价法的水质评价结果进行了对比分析。研究表明：模糊综合评价法体现各个评价因子对水质的综合影响，适用于各评价因子超标接近的情况；单因子指数评价法体现单因子否决权，适用于个别评价因子超标过大，严重影响水环境质量的情况。在实际应用中，应根据具体的监测数据和评价目的选择合适的评价方法，使评价结果满足管理需要，反映水体的实际情况。     

牛栏江—滇池补水工程对滇池外海水质变化的多方法评价研究

为评价牛栏江—滇池补水工程开通前后滇池外海的水质变化,以2009年～2015年滇池外海水质实测数据为例,采用单因子评价法、综合污染指数法、灰色关联度分析法和模糊综合评价法对滇池外海的水质变化进行评价。结果表明,单因子评价法具有单一性和片面性,水质类别均为劣Ⅴ类;综合污染指数法可以评价水质级别,但不能评价水质类别;灰色关联度分析法可以看出水质类别逐渐向Ⅲ类、Ⅳ类转变的趋势;模糊综合评价法和实测值对比,能客观反应水质类别。综合4种评价方法可以看出,牛栏江—滇池补水工程开通后滇池外海水质好转。     

基于模糊灰色聚类-组合赋权的病险水库康复度综合评价方法

针对目前除险加固后病险水库康复度难以准确评价的问题,构建了两层评价指标体系,结合模糊灰色聚类和组合赋权法对病险水库康复度进行量化评价。基于熵权法和层次分析法分别计算各康复类型评价指标的主、客观权重,采用组合赋权法将主、客观权重进行组合,得到能反映主客观影响的组合权重;采用灰色聚类法评价水库各康复类型的康复度,依据病险水库各康复类型聚类系数及组合权重创建综合评价的模糊判断矩阵,依据模糊判断矩阵由熵权法和层次分析法求出各康复类型的权重后采用组合赋权法进行组合,最终采用模糊综合评价法评估病险水库除险加固后的康复度。将该方法用于3座病险水库康复度评价,评价结果与水库除险加固实际情况及验收结论吻合,表明该方法具有一定的工程应用价值。     

河流水环境质量评价分析

随着社会经济的快速发展,水环境出现了严重污染问题。运用模糊综合评价法从水体水质方面对桑干河水环境质量进行评价,建立适合于桑干河的模糊综合评价模型,根据污染物对水质的影响程度大小来确定权重,在评价中利用复合运算对桑干河4个监测断面的水质评价结果进行分析,得出东榆林水库属Ⅱ类水质和固定桥、堡子湾和艾庄均属Ⅴ类水质的结论。     

基于可变模糊集的水库水质评价模型

针对水库水质评价指标具有多样性、随机性和模糊性的特点,在模糊综合评判的基础上,以污染贡献率法求出各污染因子的权重,采用可变模糊集方法建立水库水质评价模型。以大龙潭水库为例,选取5个断面进行水质评价,并且与改进的水质指数评价法的评价结果进行了比较。结果表明,评价模型充分考虑到各指标值隶属于优和劣的方面,考虑了最后结果隶属于各个等级的情况,并对各污染因子赋权,得出的评价结果更为合理、更贴近实际。     

改进的模糊—集对分析法在西大洋水库水质评价中的应用

应用加权的改进内梅罗指数法改进传统模糊—集对分析法中的复合算法，对西大洋水库2012年—2017年的水质进行评价，评价结果与灰色关联法一致。应用单因子法和改进模糊—集对法相结合的方法完善了评价结果，同时也为水库水污染治理工作提供参考。     

改进模糊综合评价法在水质评价中的应用

模糊综合评价法能反映水质评价中的模糊概念,是客观评价目标水质的一种常用水质评价方法。但在传统的模糊综合评价法中,多采用"超标法"计算权重,为了避免超标法计算权重的不合理之处,笔者分别用"改进超标法"和"层次分析法"计算评价因子的权重,以中卫美利纸业工业园区四个监测井的水质监测资料为例,采用改进模糊综合评价法做出了生活饮用水质量评价,并对比分析评价结果,提出了新的权重计算方法来实现对传统模糊综合评价法的改进。     

基于改进模糊综合评价法的喀斯特山区水质评价研究

将水污染物浓度超标指数算法应用于双权重超标赋权法中,与超标倍数法划定组合新的综合权重,构建新模型,并与双权重超标赋权法、超标倍数法、灰关联数代替模糊隶属度综合评判法进行对比分析,为水质评价提供一种新的研究方法。以乌江流域喀斯特山区水质评价为例,选取3个具有代表性的监测断面中7种水质指标为研究对象。结果表明:(1)改进模糊综合评价法与单一权重评判法、灰关联数代替模糊隶属度综合评判法进行对比分析显示,前者克服了单一方法在计算过程中的不足,在评价结果上更为全面客观,断面污染评判与实际更加吻合,主要污染物筛选结果可靠,而后两者在不同程度上偏离实际检测评判结果,不能充分对水质进行合理评判;(2)改进模糊综合评价法对国控监测断面的评价结果显示,龙场断面全年水质较好,处在Ⅰ类水质的时间达到10个月;(3)改进模糊综合评价法对省控监测断面的评价结果显示,天文和叉河断面的水质污染状况较为严重,二者全年平均值均为Ⅴ类水质,其中天文断面有8个月属于Ⅴ类,叉河断面有5个月属于Ⅴ类。     

淡水湖泊沉积物污染评价方法比较——以北大港水库为例

为了比较沉积物污染的3种典型评价方法,对北大港水库内的11个采样点进行表层沉积物采样,并测定了样品的全盐量、有机质、全磷和全氮指标。根据测定得出的数据分别利用单因子指数法、内梅罗综合指数法和模糊数学综合评价法对沉积物污染状况进行评价,结果表明:水库中心的S1、S2和S3点为中度或重度污染,其余位于库周的采样点为未污染或轻度污染,总体上库心的沉积物污染比库周严重。结合北大港水库实例,比较3种评价方法的评价结果,得出结论:单因子指数法计算简便,但评价结果偏高;内梅罗综合指数法考虑了沉积物污染评价的综合性,但忽略了评价指标的权重影响;模糊数学综合评价法利用熵值赋权的方法确定指标权重,客观性与综合性较强,评价结果更接近实际情况。     

三种地下水水质评价方法的对比分析

介绍了单因子评价法、F值评分法和模糊综合评判法等地下水水质评价方法的基本原理,随机抽取北京市2009年丰水期水样14例,运用三种方法进行水质评价,并对评价结果进行了对比分析。分析结果表明:单因子评价法能直观反映单项组分的超标情况,清晰判断出主要污染指标,但不能全面的反映水质的整体状况;F值评分法根据相应的分级标准确定水质类型,在指标水质分级明显、超标指标较多或者没有超标指标的情况下可以较合理的反映水质状况,但是它极突出最大污染因素,某种情况下一定程度上高估水质污染程度。模糊综合评判法充分考虑了水质分级界线的过渡性,评价结果更精确,但是计算比较复杂。     

八一水库水质模糊综合评价

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法,是用模糊数学方法对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。在水质评价中应用时,模糊综合评价法考虑到了水质分级界限的模糊性和污染因素的权重,能够客观地反映水体的水质现状,其评价结果具有较强的代表性,是一种客观、有效的水质定量评价方法。     

单一模型地下水水质评价结果的可靠性探讨

分别采用单因子评价法、综合指数法、模糊综合评判法对镇江市浅层地下水水质进行评价,并给出悲观状况和乐观状况两种情景的评价结果,与采用传统单一评价方法所得结果进行比较。结果表明:1悲观状况下,Ⅰ类、Ⅱ类监测井占评价监测井总数的5.88%,Ⅲ类监测井占39.22%,Ⅳ~Ⅴ类监测井占54.9%;乐观状况下,Ⅰ类、Ⅱ类监测井占评价监测井总数的54.9%,Ⅲ类监测井占5.88%,Ⅳ~Ⅴ类监测井占39.22%。2不同评价方法的评价结果相差较大,依赖单一评价模型的评价结果进行决策,是具有风险的。     

组合的模糊Borda法在林芝市朗县农村饮用水安全评价中的应用

以林芝市朗县18个村庄为评价对象,采用综合污染指数法、主成分分析法两种评价法进行水质安全评价,为避免各种评价法权重赋值对评价结果的影响,将两种方法的评价结果运用组合的模糊Borda法进行了二次评价,研究结果显示:组合的模糊Borda法相对综合污染指数法、主成分分析法两种方法具有较高的区分度;经评价结果和评价排序分析可以发现综合污染指数法、主成分分析法、组合的模糊Borda法3个排序具有相近的趋势,较高的斯皮尔曼等级相关系数和肯达尔相关系数也证明了运用组合的模糊Borda法开展农村饮用水源安全评价是可行的。林芝市朗县18个村庄饮用水安全评价结果表明,帮玛村、托麦村、冲康村、堆村、卓村、来义村、列村、秀村、扎西塘村、杰村、娘村、康玛村、嘎贡村、东雄村、多龙村、热米村、拉多村、桑木村等18个村饮用水源安全性依次递减。     

不同地下水水质评价方法的比较及实例应用

为真实准确地反映地下水水质情况,分别介绍了F值法、内梅罗指数法、模糊综合评价法的基本原理,以2013年北京市某地区地下水枯水期6例水样为例,进行评价分析。结果表明：F值法使用便捷,结果直观,应用广泛,但会造成一定的不连续性,缺失Ⅲ类水。内梅罗指数法运算简洁,但过于突出最大污染因子,并且没有准确的地下水质量类别划分依据。模糊综合评价法虽然计算过程复杂,但是计算结果更加准确。经过3种方法的分析比较可以为实际工程中地下水评价方法的合理选择提供一定的技术指导。