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。     

基于未确知测度模型的黑河流域水质评价

水环境系统水质分级标准的不明确性以及人们认识水平的局限性,致使水质评价存在不确定性。以2013年黑河流域札马什克、莺落峡、高崖、正义峡、肃南5个监测断面的水质监测数据为基础,以NH_3-N、COD_(Mn)、Cr~(6+)、DO这4种影响地表水环境的水质因子为评价指标,应用基于指标规范值的未确知测度理论和方法,构建简化的水质评价的未确知测度模型,对水质进行评价,并采用单因子评价法和灰色关联分析法对评价结果进行对比验证,结果表明:基于指标规范值的未确知测度模型得出的评价结果与单因子评价法、灰色关联分析法评价结果基本一致,将基于指标规范值的未确知测度模型应用于黑河流域的水质评价是可行的。     

不同评价方法对水库水质评价的适应性

目前水体水质评价方法众多,如何筛选合适方法对水质状况进行科学评价,是环境保护中一项基础性和重要性工作。以广东省某水库2008年-2013年水质监测数据为基础,利用单因子评价法、综合污染指数法、模糊综合评判法和灰色关联分析法对水库水质进行了评价,对比分析了这四种方法评估结果的合理性以及存在的缺陷。研究表明:(1)不同方法的评价结果存在较大差异。灰色关联分析法评价的水质状况最好,模糊综合评判法的评价结果与其他方法评估结果的一致性最高。(2)不同方法受权重的影响也存在较大差异。灰色关联分析法受权重影响最小,而模糊综合评判法受权重影响最大。(3)灰色关联分析法则适用于初级使用者;模糊综合评判法适用于相关知识和经验丰富的人群;单因子评估法适用于流域最严格水资源管理;综合污染指数法仅能确定水体是否污染,但不能确定具体水质级别,可以作为一种补充方法。(4)为准确评估水体水质级别,减少权重和方法对结果的影响,建议采用多种评估方法进行综合分析。     

基于指标变换值的灰色聚类法在水质评价中的应用

水质评价是防治水污染、规划和管理水资源的基础工作,对水资源的可持续利用及生态发展具有重要意义。为了解决水环境系统中由于多评价指标耦合而存在的随机性、模糊性和不确定性,采用指标变换值的灰色聚类法对大连市重点饮用水源地水质进行评价,并通过单因子评价法的评价结果对比验证,基于指标变换值的灰色聚类法得出的评价结果与单因子评价法是一致的。该评价方法贴近实际情况,为水质评价提供了一种有效的方法。     

单因子法与可变模糊法在水质评价中的应用

基于2019、2020年在辽河、大辽河入海河段及辽河口的水质监测数据,分析河流、河口水质指标的时空变化规律,并运用单因子评价法、可变模糊评价法对水质状况进行评价。整体而言,基于可变模糊评价法的水质评价等级优于单因子评价法;河流的主要污染指标为DO、高锰酸盐指数和总磷,基于单因子法的评价结果为Ⅳ类、劣Ⅴ类,可变模糊法评定等级为Ⅰ～Ⅲ类;河口监测点的主要超标污染物为无机氮,单因子评价结果为Ⅳ、劣Ⅳ类,可变模糊评价法为Ⅱ、Ⅲ类;单因子法基于最差指标的区间评定,可变模糊法综合权衡各指标的影响,在水环境管理中可根据目的不同考虑采用不同评价方法。     

基于可拓灰色关联分析法的泥石流危险性评价

基于可拓灰色关联分析法,对黄河上游某水电站坝址区的泥石流沟进行研究。利用可拓法建立泥石流沟危险性评价的物元模型,结合灰色关联分析法分析各评价因子的权重值,建立可拓灰色关联分析模型,对泥石流沟进行危险性评价。最后将模糊数学法和规范法两种方法进行对比,结果非常接近,与现场勘察情况吻合,说明可拓灰色关联分析法在对泥石流危险性评价中有很好的适用性,也很好地解决了泥石流的多样性、复杂性及评价结果不确定性等问题。     

物元分析法在黄河水质评价中的应用

为尝试将物元分析法应用于黄河水质评价,采用物元分析法对黄河某河段的水质进行了综合评价,并将评价结果与常规的单因子指数法的评价结果进行对比分析。结果表明:物元分析法与单因子指数法的评价结果存在很大差异,物元分析法评价的水质要优于单因子指数法,原因是两种方法评价的出发点不同。单因子指数法是为了体现单因子的否决权,而物元分析法是为了体现不同评价因子对水质的综合影响,评价结果更加全面、系统、真实。     

模糊可变评价模型在白洋淀水环境质量评价中的应用

采用模糊可变模型对白洋淀水体的环境质量进行了综合评价。通过科学确定与地表水水质相关的各参评因子处于标准区间值的相对隶属度,根据二元比较模糊决策分析法计算各参评因子的权重,得出白洋淀水体的环境质量级别,并与单因子评价法的评价结果进行了对比分析。结果表明,模糊可变模型评价的水质结果更加合理可信。     

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。     

基于灰权重的可拓评价法在水质综合评价中的应用

在运用灰色聚类法计算灰色权的基础上，用可拓方法将水质级别、评价指标及其特征值作为物元，建立关联函数，计算关联度，并以和田地下水水质评价为例进行分析计算，经与模糊综合分析法比较，表明评价结果与该地区客观实际基本吻合。     

基于模糊可变模型的白洋淀水环境质量评价

针对水质表现出的模糊性,采用模糊可变集合理论的模糊可变模型,对白洋淀水体的环境质量进行了综合评价。通过科学确定与地表水水质相关的各参评因子处于标准区间值的相对隶属度,根据二元比较模糊决策分析法,计算各参评因子的权重,得出白洋淀水体的环境质量级别。并与采用单因子评价法的评价结果进行了对比分析。表明模糊可变模型评价的水质结果更加合理、可信。     

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。     

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。     

不同水质评价方法的应用比较研究——以丹江口水库入库河流为例

为准确了解丹江口水库直接入库河流水质状况及其主要污染因子,基于2015年16条入库河流河口水质监测成果,分别采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对水质进行评价。3种评价方法均得出神定河、泗河和犟河水质较差的结论;筛选出的主要污染因子大致相同,为总氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷;不同评价方法对河流水质状况评价结果和污染因子排序略有不同,单因子评价法只能给出评价类别,综合污染指数法和主成分分析法适用于不同时空的水质变化比较。结合当前丹江口库区水质管理工作,建议适当调整泗河、神定河、犟河水质管理目标,除水质类别外,建议增加主要污染因子的消减目标。     

基于最优组合赋权的可变模糊模型在水质评价中的应用

针对目前地表水水质评价的模糊性、不确定性和权重确定方法存在的问题,采用最优组合赋权模型将主、客观权重进行优化组合,在可变模糊集理论的基础上,建立最优组合赋权可变模糊模型,以鞍山市为例对其进行实证分析。运用Matlab软件求得最优组合赋权数学模型的主客观线性系数分别为0.6和0.4,基于可变模糊模型对鞍山市地表水水质进行评价,并将结果与模糊综合评价法、灰色关联分析法结果以及实测值进行比较。结果表明:通过该法得出的评价结果符合该地区的实际情况;该模型科学合理、具有一定的可靠性和可操作性。     

基于组合赋权模糊物元可拓模型的渭河流域甘肃段河流健康评价

从水文完整性、化学完整性、形态结构完整性、生物完整性及社会服务功能5个准则层出发,构建了渭河流域甘肃段河流健康评价指标体系;采用基于改进层次分析法和Critic法的组合赋权法和模糊物元可拓模型计算河流健康状况评价等级,对渭河流域甘肃段河流健康状况进行了评价,并结合障碍诊断模型,分析了该研究区域河流健康突出问题。结果表明：2017—2019年渭河流域甘肃段干流河流健康等级均为亚健康状态,且呈现小幅好转趋势;5个准则层中化学完整性表现最差,流域治理应重点关注河流水质治理;评价河段的敏感度指标与水文、化学、生物完整性相关,是提高河流健康水平最有效的敏感因子。     

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。     

灰色-标识指数法在地表水水质评价中的应用

利用改进的灰色关联分析法求得水质级别,再结合综合水质标识指数法确定灰色标识指数,建立了灰色-标识指数综合评价模型,并将该模型用于汾河的水质评价中。与传统灰色关联分析法的对比表明:将改进的灰色关联系数计算方法用于水质评价,能有效扩大关联度分布空间,消除关联评价趋于均匀化的问题,使评价结果更可靠;灰色-标识指数法充分体现了灰色关联分析法和综合标识指数法两种方法的优点,从灰色关联性的角度评价综合水质级别,同时又用标识指数全面反映水质的变化、超标指标个数、水域功能区达标情况;灰色-标识指数法可以科学、合理、全面地反映水质信息。     

模糊可变评价模型在地下水水质评价中的应用

针对水质系统所表现出的复杂性和模糊性,采用基于模糊可变集合理论的模糊可变评价模型对地下水环境质量进行综合评价。通过科学地确定与地下水水质评价相关的各项指标处于区间值的相对隶属度和相对隶属函数,并根据二元比较模糊决策分析法计算出各指标的权重,最终得出地下水质量的级别特征值。同时,采用单项参数评价法和灰关联分析法对同一地下水水样进行水环境质量评价。结果表明,该方法不仅符合客观事物运动发展变化的自然辩证法原理,而且能够使评价结果更加合理、可信。     

基于熵权的模糊物元模型在水质综合评价中的应用

鉴于水质评价中各指标的不确定性和模糊性，将熵值理论与模糊物元建模相结合，应用于水质综合评价中，建立了基于熵权的模糊物元模型。引用信息熵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水质综合评价，并结合实例进行应用，通过与综合评判法及属性识别法的比较，进一步验证了该模型的合理、简便和实用。