基于模糊综合评价的水环境质量评价

模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用摘要：为提升水环境质量评价的客观性、真实性与准确性，响应生态文明建设要求、推进生态环保进程，本文研究模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用。

介绍了模糊综合评价法的概念及应用原理；以某公园水体为例，分析模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用，从准备工作、综合评价、结果分析三角度出发，列举应用策略，结合评价结果，提出相应的治理建议。

期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：模糊综合评价法；水环境；质量评价。

一、模糊综合评价法介绍在生态文明建设日益推进的时代背景下，水环境保护越发受到社会公众的一致重视。

目前看来，相关工作者多会采用模糊综合评价法，评估水环境的具体质量，具体而言，它是一种基于模糊数学模型的评价方法，其应用原理为结合模糊数学的隶属度，将定性评价转化为定量评价，进而准确评估得出水环境的具体质量，为环境保护工作提供一定的参考依据[1]。

在实际应用中，工作人员通常会采用此种方式，搜集与水环境质量变化的连续性、分级界限的模糊性有关的数据信息，在综合考虑多种因素的基础上，评估水环境的实际情况，实践证明，该方法有着较好的应用效果，得出的数据信息清晰、真实、可靠，同时具有较强的系统性，工作人员可借助该方法得出的数据，解决一些难以量化的生态环保问题，保障环境治理工作的顺利开展。

二、水环境质量评价应用模糊综合评价法的具体策略（一）准备工作通常情况下，在水环境质量评价中，工作人员应统筹考虑如下几点因素：感官性因素、氧平衡因素、营养盐类因子、毒物因子、微生物因子。

本文选择某一位于郊野公园的水体进行研究，该水体具有较强观赏性，因此开始正式的评估前，工作人员需参照《特征水质参数表》中对生活娱乐设施水体提出的要求，设计水环境质量评价因素集合。

本文设计了如下几类集合：PH、总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数。

毋庸置疑，实际应用中，水环境的优劣具有较强的模糊性，在测定水环境遭受污染的具体程度时，工作人员很难把控好受污染的实际界限，这些均属于水环境质量评价中的模糊现象，需借助模糊综合评价法来解决，具体的处理步骤一般如下：确定评价因素集合、确定评语集合、建立隶属函数、确定评价因子对评语集合隶属度、构建模糊矩阵、确立权重集合、得出综合评价结果[2]。

水环境质量评价方法水环境质量评价是指对水体环境质量进行综合评价和定量评判的过程。

评价水环境质量是为了了解和掌握水环境的现状，以便采取相应的措施进行改善和保护。

在水资源的合理利用和可持续发展中，水环境质量评价具有重要的理论和实践意义。

水环境质量评价主要包括四个方面的内容：监测指标的选择、水样采集和样品分析、水体环境质量评价模型的建立、评价结果的解释和分析。

评价方法主要有以下几种。

第一种方法是基于单一指标的评价方法。

这种方法主要是根据单一指标的监测结果来评价水环境质量。

例如，通过对水体中某种污染物浓度的监测来评价水环境质量。

这种方法简单易行，但只能反映水体中某种特定污染物的状况，不能全面准确地评价水体的环境质量。

第二种方法是基于综合指标的评价方法。

这种方法主要是通过综合多个指标的监测结果来评价水环境质量。

例如，可以通过综合考虑水体中各种污染物的浓度、水体的氧化还原电位、水体的pH值等指标来评价水环境质量。

这种方法可以全面准确地评价水体的环境质量，但监测和分析工作相对复杂，需要大量的数据和专门的实验设备。

第三种方法是基于生态学原理的评价方法。

这种方法主要是基于生态学原理和生态学指标来评价水环境质量。

例如，可以通过调查和分析水体中的浮游植物、底栖生物等指标来评价水环境质量。

这种方法能够反映水体中生物群落的结构和功能状况，对评价水环境质量具有重要的意义。

第四种方法是基于数学模型的评价方法。

这种方法主要是通过建立数学模型来评价水环境质量。

例如，可以通过模拟水体中污染物的扩散和转移过程来评价水体的环境质量。

这种方法能够对水体中污染物的传输和分布进行定量分析，对评价水环境质量具有重要的意义。

在水环境质量评价中，还需要考虑一些影响因素。

例如，水体的地理位置、气候条件、人口密度等因素都会对水环境质量产生影响。

因此，在进行水环境质量评价时需要综合考虑这些因素，进行合理的分析和判断。

总之，水环境质量评价是一个综合性的系统工程，需要考虑多种因素和多个指标，才能全面准确地评价水体的环境质量。

模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用作者：陈国福来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：水环境质量评价就是对水环境品质的忧劣给以定量或定性的描述，它是人们认识水环境质量，找出水环境质量存在的主要问题所必不可少的手段和工具。

水环境污染程度与水质分级相互联系存在模糊性，水质变化是连续的，而模糊评价法较好地体现了水环境中客观存在的模糊性和不确定性。

关键词：水环境质量评价；评价方法；模糊综合评价中图分类号：X-651文献标识码： A引言水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。

通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；水环境质量评价的方法有很多种，其中模糊综合评价法是通过建立隶属函数、计算模糊关系矩阵、计算权重系数以及计算模糊综合指数等一系列过程，并最终根据模糊综合指数来判断水质级别的一种数学方法。

1 水环境质量评价及模糊综合评价法的原理水环境质量评价是按照评价目标选择相应的水质参数、水质标准和计算方法，对水的利用价值及水的处理要求做出评定。

水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。

该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。

2水环境质量的环境指数2.1权重公式环境质量指数标准式为：Ii=Ci/Si；其中Ci—第i种因子在环境中的检测值；Si—第i种因子的评价标准。

2.2归一化权重公式用超标污染贡献率来计算权重,超标越多,权重越大。

Wi=（Ci/Si）/∑(Ci/Si)；其中Ci—第i 种因子的实测值(mgPL)。

Si—第i种因子的标准，其数值为该因子各等级标准的平均值(mgPL)。

n—评价因子的个数。

Wi—第i种因子的权重。

基于模糊数学的水质评价研究水是人类生活的必要资源，水的质量直接影响着人们的生产和生活。

水的污染是当代社会面临的重大环境问题之一。

因此，对于水质的评价和监测显得尤为重要。

对水质的评价目前有很多种方法，其中基于模糊数学的水质评价方法受到了广泛的关注和研究。

本文将对基于模糊数学的水质评价进行介绍和探讨。

一、模糊数学简介模糊数学是国际上研究人员在20世纪60年代发明的，其用于描述不确定性或模糊性问题。

模糊数学通过模糊集合论、模糊关系论、模糊逻辑等理论对不确定性问题进行数学建模，以便于解决决策、分类、控制、指导等问题。

二、模糊数学在水质评价中的应用水质评价中，通常使用指标综合评价法评价水质。

传统的指标综合评价法通常使用明确的数字来表示指标的取值，然而实际情况中，由于不同指标的权重和取值的误差，导致评价结果不够准确。

而模糊数学方法可以充分考虑各项指标之间相互关联和权重影响，更准确地评价水质。

通常情况下，水质评价包含多个指标，如COD、NH3-N、TP、PH等。

其中每个指标的测定值称为指标值，一般情况下，每个指标的指标值可以根据标准对水质进行判定，如pH值低于5表示酸性，而COD值高于30 mg/L表示有机物含量较高。

然而，在实际使用中，往往存在指标值重叠、相互影响等情况，这就需要使用模糊数学的模糊集合论进行处理。

例如，当COD值高于30 mg/L时，我们无法判断水中COD含量是否过高，因为30 mg/L并不是一个确定的边界。

因此，我们可以采用模糊数学的模糊集合论，将COD的取值范围进行模糊化，如将COD的取值范围划分为不高、较高和高三个模糊集合。

这样，当COD值超过30mg/L时，PCM（Min）原理可用于算出”COD高“的概率，该值可作为评定水质的指标。

三、基于模糊数学的水质评价方法基于模糊数学的水质评价方法主要分为两种，一是模糊综合评价法，二是模糊神经网络评价法。

1. 模糊综合评价法模糊综合评价法通过建立模糊数学模型，将多个指标融合为一个评价指标，从而减小指标间的重复性和重叠性。

基于模糊数学的水环境质量综合评价研究摘要:本文将模糊数学的基本原理引入到湿地水质评价中。

参照《地面水环境质量标准》把水质的污染程度分为5个级别,正确地选择了隶属函数和各参评因子的权重,在此基础上构建了湿地水质模糊综合评判模型,并以扎龙湿地为例进行了实例计算与分析,同时结合以往多年数据,对其水质变迁做出阐释,并对其进行必要推断,进一步对湿地水环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律作以初步探讨。

关键词:水环境质量模糊数学评价水是湿地的血液,滋润着湿地的土壤,哺育着湿地中种类繁多的生物,从而构成一个丰富多彩的湿地生态系统。

因此对湿地的水环境质量进行监测和评价显得尤为重要。

湿地水质评价问题具有以下特征:评判客体在概念上具有模糊性,没有明确的外延;评判主体的思维方法上具有多样性;评判结果在表达上具有口语化的特征。

因此,不能用一个简单的“是”或“否”,“非此即彼”来回答。

对于这种界限(边界)不分明的事物,需要有一种能对事物渐变过程中的不分明性加以描述的数学形式,模糊数学中的模糊综合评判法是处理这类外延边界“模糊不清”问题的最好方法。

本文即用这种方法对扎龙湿地水环境质量进行评价。

1 建立水质模糊综合评判数学模型1.1 确定评价因子和水质分级标准评价因子和水质分级标准以国家规定的《地面水环境质量标准》为依据。

水质共分为5个评价等级,见表1。

各评价因子的标准值也以《地面水环境质量标准》中的分类值为依据。

1.2 隶属函数的确定隶属函数是各单项水质指标模糊评价的依据,各单项指标的评价又是多因素模糊综合评价的基础。

因此确定各因素对各级的隶属函数是问题的关键。

求隶属函数的方法很多,其中有中值法以及按函数分布形态曲线求隶属函数等。

较为成熟的是用降半梯形分布函数确定某种元素的隶属函数。

分别用降半梯形和升半梯形隶属函数求两端等级的隶属度,用对称山型隶属函数求中间等级隶属度。

1.3 建立评判因子的权重矩阵在综合模糊评判中应考虑到各指标高低有所不同,在总的污染中所起的作用亦有所差别。

⽔质评价---3模糊综合评价法所谓模糊评判 ,就是根据给出的评价标准和实测值 ,经过模糊变换对事物作出评价的⼀种⽅法。

⼀个事物往往具有多种属性 ,故评价事物必须同时考虑各种因素 ,但很多问题往往难以⽤⼀个简单的数值表⽰ ,即常常带有模糊性 ,这时就应该采⽤模糊综合评价。

根据评价因素的数量 ,模糊数学综合评价的类型⼜可分为单因素评价和综合评价 (多因素评价)两种⽅法。

模糊综合评价法的核⼼在于确定⾪属度函数，该⽅法以模糊数学为理论基础，对评价对象定量分析，然后按照指标实测值和标准评价类别，通过矩阵变换，针对评价对象分析计算出⼀个评价结果。

在模糊综合评价法的基础上发展了许多基于模糊理论的⽅法，并在各领域上都运⽤得极为⼴泛。

考虑到⽔环境的复杂性和模糊性，将模糊理论和其它⽔质评价⽅法相结合应⽤于⽔质评价已成为热门研究⽅向。

模糊综合评价法进⾏⽔质评价的流程如下图所⽰：应⽤模糊综合评价⼀般可归纳为以下⼏步:1) 建⽴污染物各单因⼦指标的集合 u= {u1, u2 , …… , u n} , 元素 u i ( I= 1, 2,…… , n)为影响环境质量的各污染的实测值。

2) 建⽴⽔质分级标准集合, K= { k1, k2,…… , k m }, 其中 ,元素 k j= ( 1, 2,…… , m)为各个污染物所对应的⽔质分级标准值。

3) 建⽴模糊关系矩阵R。

即 R= [r ij] 模糊关系矩阵在⽔质评价中 ,是反映评价因⼦对各级⽔⾪属度的⼀种转化关系。

如果采⽤“降半梯形” 计算⾪属度 r ij( 0< r ij < 1) ,即⾪属度的解析式为:式中: s j , s j+1代表相邻两级⽔质的标准值; c i 代表⽔样品中某评价因⼦的实测值。

依次计算 ,即可得模糊关系矩阵 R :4)建⽴权重模糊矩阵W。

A是由各污染因⼦对环境污染的贡献 ,以及多因⼦间的相互协同、颉颃作⽤对环境污染的影响,做出权数分配构成的⼀个n维⾏向量 (或称⾏矩阵 ) ,即: W = [W1, W2 ,… , W n ]其中 ,利⽤污染物浓度超标加权法计算各污染因⼦的权重:W i =C i /S i式中: C i为第i 种污染物实测浓度; S i为第i 种污染物各级⽔质标准值的算术平均值。