基于模糊模式识别理论的水质综合评价的改进

传统的模糊模式识别理论在水质评价中应用时,均为对水质进行5级评价,而当水质指标监测值超出Ⅴ类水质标准时,5级水质评价结果较实际情况偏好,这样使得评价结果与真实情况有较大偏差。针对这一问题,提出一种改进的基于模糊模式识别理论的6级水质评价模型,并以小清河为例,采用该改进的水质评价方法进行水质评价,并将评价结果与单因子评价法和传统的5级模糊综合评价法进行比较,结果表明:改进的水质评价方法既考虑了所有参评指标对水质的综合影响,又考虑了水质指标超出Ⅴ类水质标准的情况,评价结果较接近水质的实际情况。     

组合权重模糊联系度模型在水质评价中的应用

针对水质评价指标存在的不确定性和水质评价标准存在的模糊性,基于集对分析理论与模糊层次分析法构建了模糊联系度水质评价模型。首先计算各评价指标值的分级联系度,对样本指标值做初步分类;再计算各评价样本与水质标准之间的综合联系度;最后通过置信度准则评判评价样本的水质级别。为突出不同评价指标的贡献率,将熵值赋权法和超标加权法引入该模型,并通过理想点法进行权重的合成,实现了多种赋权方法优势的融合。将模型应用于闽江渔业水域的水质评价,结果表明基于组合权重的模糊联系度水质评价结果更贴近实际情况,评价结果合理可信。     

模糊区间型综合决策方法在水质评价中的应用

污染事故对水质安全构成了严重威胁,污染事故水质评价可以准确判定事故对水质的影响。针对传统水质评价模型存在不能反映水质监测值动态变化特征、水质优劣指标间相互过度补偿,以及无法区分同一类型水质优劣的问题,构建模糊区间型多属性综合评价模型,改进现有水质评价方法。该模型将水质监测信息集按一定规则聚合转换成区间数,开展水质监测测度区间与各类水质标准区间的相似度判定,基于优化主客观综合赋权法开展水质指标赋权,并采用模糊综合评价法计算待测水体模糊综合评价指数,确定水质类别。将模糊区间型多属性综合评价模型应用于大伙房水库暴雨后水质变化分析的实例表明:评价模型生成的模糊综合评价指数可以区分出同类水质的优劣,改进模型适用于特大暴雨等突发污染事故的水质评价研究。     

基于模糊物元模型的黑河流域水质评价

为解决水质评价中评价指标众多,存在复杂性、模糊性和不确定性等问题,采用基于指标变换值的模糊物元模型对黑河流域2013年的水质进行评价,并与传统的单因子评价法和灰色关联分析法评价结果进行对比。结果表明:模糊物元模型水质评价得出札马什克、莺落峡、高崖、正义峡、肃南5个评价断面的水质级别分别为Ⅱ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅱ;基于指标变换值的模糊物元模型得出的评价结果与灰色关联分析法是一致的,与单因子评价法的评价结果在莺落峡和正义峡两个断面上略有不同;基于指标变换值的模糊物元模型应用在黑河流域水质评价中是合理可行的,且计算简便实用。     

基于融合权重-云模型的地下水水质评价方法研究

鉴于地下水水质评价中各指标的不确定性和模糊性,将融合权重与云模型相结合,应用于地下水水质综合评价中,建立了基于融合权重-云综合模型。引用融合权重所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配困难的问题。该模型以一种新的方法进行地下水水质综合评价,并应用于工程实例,通过与模糊物元法和投影寻踪法的比较,进一步验证了该模型的合理、简便和实用性。     

基于模糊物元的湖泊水质评价模型研究

在模糊物元分析原理的基础上，结合水质评价的特点和海明贴近度的概念，提出了基于模糊物元分析方法的水质评价模型。在对水质进行综合评价时。分别把水质的分类等级和水样作为物元的事物，以它们的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元，通过计算与理想模糊物元之间的海明贴近度，实现对水样水质的等级评价和水样排序。研究结果说明：该模糊物元模型简便、通用，计算结果较为客观和稳定，为水质综合评价提供了新的有效方法。     

水质评价的模糊数学方法及其应用研究

水体质量是多因素影响的表现，水质评价是对水体质量多因素的综合评判。水质类型和分级标准存在模糊性，因而采用模糊数学方法对水质进行综合评判比较可行。介绍了水质评价的模糊综合评判方法及其步骤，并应用到塔里木河干流水质评价中。对塔里木河干流水质进行综合评价和对比分析，结果显示该方法比较符合实际，效果较好。     

4种综合法在云南九大高原湖泊水质评价中的应用与比较

水质评价是通过一定的数理方法对水环境系统进行环境要素分析,对其做出等级评价,为区域环境系统的治理规划提供依据。依据云南九大高原湖泊水质监测数据,选取pH、DO、COD、TN、TP、氨氮、COD等7个常规水质监测指标作为评价指标,基于模糊综合评价法、灰色关联分析法、主成分分析法和集对分析法4种水质综合评价法,对云南九大高原湖泊进行水质评价,并进行比较分析。比较结果显示,4种方法得到的水质评价结果有所不同,且评价方法各有特点,其中的模糊综合评价法和集对分析法的评价结果更为接近水质等级公示结果,相对更适合应用于高原湖泊水质评价。     

基于动态可变模糊综合评判法地下水水质评价

针对传统模糊综合评判法水质评价标准区间相对静态化和隶属函数简单化存在的问题,采用动态可变模糊综合评判方法,首先建立地下水水质评价指标体系,利用熵权法确定评价指标的客观权重,层次分析法确定主观权重,结合主客观权重确定评价指标的动态综合权重。然后构造适应于地下水水质评价的变动区间,充分考虑该地区地下水的水文地质、空间分布特性以及含水层情况,将以往模糊综合评判法水质评价隶属函数由线性函数拓展为更适合地下水水质评价的非线性函数。将此模型应用于固原市地下水水质评价。结果表明:监测井1、2水质级别为Ⅳ级,监测井3、4、5、6、7水质级别为Ⅲ级,通过分析,符合该地区地下水的实际情况。利用动态可变模糊综合评判法对地下水水质进行评价,结果客观合理,具有较好的实用性。     

长江水质综合评价及污染源确定方法研究

长江是中国第一大河,是我国重要的生态安全屏障区.如何对长江水质与污染源进行合理评价与判断,是我国河流生态环境治理与防控的重要环节.本文聚焦于探讨模糊数学方法在水质评价中的应用、同时对污染源做出判断.首先利用模糊数学的概念,建立了长江水质模糊综合评价模型.接着基于一维水质模型对污染源进行了排查,利用长江干流7个观测站点将...     

基于正态云-模糊可变耦合模型的水环境质量评价

水环境质量评价作为了解和分析水环境现状及问题的基本内容,是河流规划、治理和管理的重要依据。针对水环境质量评价存在的模糊性、随机性和最大隶属度不严谨等问题,提出正态云-模糊可变评价耦合模型。模型对模糊边界问题进行定量化处理,确定隶属函数和识别水质级别,并采用最小相对熵原理计算组合权重。运用该模型评价秦淮河流域2016年的水环境,评价结果同单因子指数评价法、模糊综合评价法和云模型评价法进行对比。结果表明:正态云-模糊可变耦合模型更加合理、有效可靠;模型级别特征值H分析表明秦淮河上游和秦淮新河段汛期水环境大部分优于非汛期,但同时也表现出城镇工业、生活等污染特征;内、外秦淮河段,汛期河岸的污染物排入河流中,故汛期水环境劣于非汛期,表现出典型的城市生活及餐饮等"三产"污水污染特征。研究方法和结果对地区和流域的水环境质量评价和研究具有一定的借鉴和指导意义。     

东江下游水环境重金属污染特征及现状评价

测定东江下游包括东江干流、东江支流和东莞运河的8个监测断面的水质及表层沉积物中As、Ni、Pb、Cd、Cu、Zn、Cr和Hg的质量比,并应用地积累指数法和潜在生态风险评价法对东江下游水环境的重金属污染潜在风险进行评价。结果表明,东江下游表层沉积物中重金属积累明显,Cd的地积累指数对应的污染程度为极强;Hg为中—强;Cu、Zn在东江干流为中,在东江支流和东莞运河达到强—极强。潜在生态风险评价显示,东江下游区段(包括东江干流、东江支流和东莞运河)的潜在生态危害指数接近或超过300,表明重金属引起的东江下游潜在生态风险程度达到了重度;存在潜在生态风险的重金属类物质主要是Cd、Hg和Cu,其危害程度由大至小依次为:Cd>Hg>Cu。水质监测结果显示,东江下游枯水期水质堪忧,Hg已超出地表水Ⅲ级水质标准。     

东江三角洲水环境综合模型及其应用研究

平原感潮河网河道密集、水动力学条件复杂,不同条件下水环境状况及影响比较难模拟和定量评价。利用M IKE11软件建立东江三角洲水环境综合模型,可充分利用三角洲河网实测资料建立流域水力学模型、主要污染物运移规律和自净、富集规律的水质模型,并对模型进行率定和验证。利用其进行东江下游及三角洲供水水源保证工程不同布置方案实施前后对东江三角洲区域水环境影响效果模拟分析。通过应用表明,该模型能较好模拟东江三角洲在不同条件下的水环境变化,评价结果可以为该区域水环境保护和水资源管理提供科学依据。     

东江流域水资源承载能力评价

根据东江流域水资源系统与社会经济系统、生态环境系统之间的相互影响与作用,建立东江流域水资源承载能力评价体系,运用模糊综合评判法对东江流域水资源承载能力进行评价。评价结果表明,东江流域水资源承载能力呈现中上游高、下游低的分布趋势。     

近10年辽河干流水质综合评价

针对辽河水质存在污染严重的问题,对其干流2008-2017年10年间的水质状况采用模糊综合评价和隶属度加权平均处理的方法进行了研究。结果表明:根据对水质的主要评价指标即溶解氧、化学需氧量和氨氮3个指标的综合评价与分析,铁岭朱尔山国控监测断面溶解氧的指标在3个评价指标中所占的最大权重是72%,盘锦兴安国控监测断面的溶解氧指标在3个评价指标中所占的最大权重是57%,两个断面水质的溶解氧指标平均值分别为7. 13和6. 66 mg/L,同时给出了水质变化的时空分布,2011年后朱尔山断面水质在2. 23~1. 34之间变化,2013年后兴安断面水质在2. 26~1. 36之间变化,朱尔山断面水质优于兴安断面,水质明显变好,治理成效显著。研究结果对辽河干流水质污染治理有重要意义。     

基于协同学原理的水资源配置综合评价

为合理评价多种水资源配置方案的优劣,根据协同学原理中的序参量和有序度概念,对经济子系统、社会子系统、生态环境子系统各设置了一正一负的序参量指标,给出了阈值范围和有序度、协调度的计算公式,构建了基于协同学原理的协调度评价模型,并应用于东江流域水资源优化配置方案集的评价和筛选,丰富了水资源配置综合评价方法。     

水质综合评价的模糊可变集合方法

基于立足全局的系统观,应用模糊可变集合,建立水质评价模型,把水质评价由定性转化为定量。该方法能够科学、合理地确定与水质相关的各个研究指标处于级别区间的隶属度、相对隶属函数,并根据指标重要性进行二元比较与量化,从而合理地确定出各个指标的权重。通过实际水质等级的级别特征值计算,对北京永定河水质进行了模糊可变集合评价。评价结果表明了该方法的可应用性。     

基于改进的投影寻踪-云模型的农业灌溉水质综合评价

提出基于投影寻踪函数和云模型的水质综合评价模型,选取太湖流域20个样本盐度、氯化物、氨氮、溶解性固体4类具有代表性的农业灌溉水质监测数据,在综合其投影值及隶属度基础上,计算农业灌溉水质的等级区分粒度。结果表明,投影寻踪模型计算值平均绝对误差仅为0.125 2级,达到了较好的水质评价精确度,同时利用云模型计算各个监测指标得到的最大综合确定度所属级别与经验等级一致。     

基于MCW-正态云模型的黑河流域突发水污染安全评价

突发水污染事件已成为水安全管理的一个重要问题,鉴于传统评价方法无法兼顾评价体系中模糊性和随机性问题,将正态云模型运用于突发水污染安全评价中,建立MCW-正态云评价模型对张掖祁连山黑河流域2012-2017年突发水污染安全情况进行评价。遴选15个指标利用PSR模型构建指标体系及分级标准,利用混合交叉赋权法(MCW)和正向云发生器分别求出权重和隶属度,将两者结合对突发水污染安全程度进行评价,最终与改进密切值法和模糊综合评价法的评价结果进行对比分析。结果表明:2012年张掖祁连山黑河流域突发水污染安全处于Ⅱ级重大危险,2013-2017年处于Ⅲ级较大危险,结果与改进密切值法、模糊综合评价法基本一致。该方法能有效实现定性定量的转化,对突发水污染安全评价具有可行性,可作为一种新的突发水污染安全评价模型。