主成分分析法和模糊综合分析法在水质评价中的实例比较
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模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用高礼中;谢海燕【摘要】The water quality of Irysh River was assessed based on the water monitoring data in 2010.Fuzzy mathe-matics evaluation could be appliedto determine the grade of the water quality of the river.Principal component a-nalysis was adopted to uncover the major pollutants and their contribution rates.The results of these two methods were compared with the result using single index evaluation method.It was indicated that these two methods had different focuses for different purposes of determining the water grades or uncovering the major pollutants.As a re-sult,a combination of these two methods could produce a relatively accurate water evaluation result.%利用额尔齐斯河2010年监测数据进行水质评价。
用模糊综合评级法对水质状况进行评价,判断水质级别;用主成分分析法判断主要污染物类型,确定各污染物的主要贡献率。
并将两种方法的评价结果与单项指标评价结果相比较,结果表明:在水质评价中水质级别判断采用模糊综合评价法,水质主要污染物判断采用主成分分析法,用两种评价方法结合起来对水环境质量进行评价,结果较准确。
模糊-主成分分析法在石化企业地下水水质评价中的应用程欣
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2024(14)6
【摘要】如果一个石油化工厂的生产过程缺乏防渗措施,就会导致排放物的泄漏,从而引发直接或间接的排放污染,进而影响到周围的环境,并最终导致地下水的严重破坏。
因此,对地下水水质的评价尤为重要,关乎到人身安全及生态环境的保护。
该文以某石油化工企业地下水水质评价为例,通过建立模糊-主成分分析法模型,首先通过主成分分析法对石化企业厂区周围的5个监测点位、17个污染因子进行分析,选取出主要影响水质评价的污染因子;其次再通过模糊综合评价法建立模糊关系矩阵,计算出主要污染因子的指标权重,最终确定不同监测点位的水质对各级水质的隶属程度。
最终得出结论,石化企业厂区的5个监测点位的水质等级均为Ⅴ类标准,该石化厂区地下水污染严重。
【总页数】4页(P128-131)
【作者】程欣
【作者单位】沈阳化工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.21
【相关文献】
1.模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用
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3.主成分分析和模糊综合评价法在大连市地下水水质评价中的应用研究
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综合指数法和模糊综合法在地下水水质评价中的对比摘要:以地下水实测资料为例,选用NH4+、KMnO4、F、NO3-、Mn、Fe、SO42-、总硬度、TDS、NO2-共10个评价指标,分别运用综合指数法和模糊综合评价法进行地下水水质评价,并比较两种方法的结果。
结果表明:研究区域地下水水质总体上较好,超Ⅲ类的占22.3%;模糊综合评价法在评价中考虑了所有评价指标对地下水水质的影响,并量化了所有评价指标的影响权重,使结果更精确。
关键词:综合指数法;模糊综合评价;地下水;水质评价中图分类号:X824 文献标志码:A地下水水质评价是以水质分析的结果,结合不同地区水文水资源情况,采用合适的方法进行分析评价[1],目前综合指数法和模糊综合评价法在地下水水质评价中应用最为广泛。
综合指数法评价结果可以定量的描述水质质量,基本上反映污染程度和性质,具有评价过程简便,运算简单等优点[2],《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)[3]采取了此种评价方法。
模糊综合评价法能综合考虑每个评价因子对综合评价结果的贡献,并把贡献权重进行分配,弥补了综合指数法未考虑权重的缺陷[2],可以直观地判断水质的优劣情况,并从总体上对地下水所属质量类别作出综合判断[4]。
为了更好的了解两种方法在地下水水质评价中的应用情况,以获取研究区域的地下水资料为例,分别进行评价比较结果,并得到该区域地下水水质状况,为该地区的地下水资源利用、地下水污染防止提供依据和技术手段。
1评价方法1.1综合指数法根据《地下水标准》(GB/T 14848—2017),首先进行各单项组分评价,划分组分所属质量类别,然后按表1分别确定各单项组分的评价分值F i 。
表1 单项组分评价取值类别 I 类 II 类 III 类 Ⅳ类 Ⅴ类F i 0 1 3 6 10按下式计算综合评价分值式中:为各单项组分评价分值的平均值;n 为项数;为单项组分评价分值中的最大值。
根据值,参照表2划分地下水质量级别。
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]。
第41卷第12期2016年12月环境科学与管理ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENTVol.41 No. 12Dec.2016文章编号:1674 - 6139 (2016) 12 - 0173 - 05四种水质评价方法的特点分析与比较研究周淼,李维刚,易灵(四川省环境监测总站,四川成都610091)摘要:以四川省部分河流监测断面水质资料为基础,对单因子评价法、综合污染指数法、模糊综合评价法和水质指数法四种水质评价法的水质评价过程和评价结果进行比较分析,找出了各评价方法的特点。
经过分析,四种水质评价方法的评价结果基本一致,但特点各有不同,单因子评价法能确保水体安全,综合污染指数法能判断水体污染状况,模糊综合评价法适用于科学研究,不宜用于水环境质量现状评价,水质指数法与单因子评价法结果一致,能在不同水体不同时期进行对比,,既能判定水质类别,又能找出最大污染因子,应加以推广。
关键词:水质;评价方法;分析中图分类号:X824 文献标志码:ACharacteristics and Comparison of Four Water Quality Evaluation MethodsZhou Miao,Li Weigang,Yi Ling(Sichuan Province Environmental Monitoring Centre, Chengdu 610091, China)A b stract : Based on water quality monitoring data in Sichuan section, this paper implements comparative analysis for theprocesses and results o f four kinds of water quality assessment methods , which includes single factor evaluation method , comprehensive pollution index method,fuzzy comprehensive e valuation method and water quality index evaluation method. Through analysis ,the results from four kinds of water quality assessment methods are basically in agreement,but diff factor method can ensure the safety of the water body , comprehensive pollution index method can judge the water pollution , fuzzy comprehensive evaluation method applies to scientific research but should not be used for evaluating current situation of water environmental quality. Results of water quality index method are in accordance with single factor method evaluation results. be used in comparative evaluation of different water bodies in different time. They can not only deter ries ,but also find out the biggest pollution factors,so it should be promoted.K e y w ords : water quality ;evaluation method ;analysis水质综合评价是以定性或定量的方式准确直 观的对水环境质量总体状况进行描述,是为水环 境质量管理及规划提供可靠的科学依据,是环境 质量管理的重要手段之一[1]。
基于主成分-模糊模型的锦州市地下水水质评价张燕【摘要】锦州市位于辽宁省西南部,水资源比较丰富,通过建立主成分—模糊模型对锦州市各地区的地下水水质进行分析.结果表明:主成分-模糊模型可较为准确地反映锦州市的地下水水质实际状况,评价效率较高,具有较高的推广价值;评价结果显示锦州市的地下水水质整体良好,水质总体由北向南呈下降趋势,个别地区部分指标评价值不高,应根据各地区地下水水质治理薄弱环节,有针对性加强地下水资源保护治理工作.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】3页(P39-41)【关键词】主成分分析法;模糊综合评价;锦州市;地下水水质;评价指标【作者】张燕【作者单位】辽宁省朝阳水文局,辽宁朝阳 122000【正文语种】中文【中图分类】P641.12锦州市位于辽宁省西南部,连接是华北和东北两大区域的交通枢纽,总面积10 301 km2,海岸线124 km,人口302.6万。
锦州地区的水资源相对于辽宁省其它地区比较丰富,但存在流量小、变化大、水土流失严重、利用率不高等问题,因此有必要对该地区的地下水水质进行研究,为水环境的保护与水资源的合理利用提供科学依据。
目前,关于锦州市地下水水质的研究相对较少,王巍巍结合采样测试、多元线性回归分析、以及GIS分析等技术对锦州市地下水的水质现状与变化趋势进行了分析,首次对该地区的地下水水质进行了全面的研究,提供了丰富的实测数据并为相关研究提供了重要的基础;但是,该研究在对水质进行评价的过程中采用的是基于3个不同因素的综合指数法,存在指标过多、计算量较大的问题。
鉴此,本文尝试应用钱程等人提出的主成分-模糊模型对锦州市的地下水水质进行研究,以期减少地下水水质评价中需要考虑的指标数量,从而提高评价效率。
1 主成分-模糊模型地下水水质状况的评价可采用不同的方法,王巍巍构建了地下水水质的质量指数N,其表达式为:(1)式中:范围Nf指样品中超标指标种类的数量;频率Np指某指标超标的概率;程度Nc某指标超过可接受范围的大小。
模糊综合评价视野下的地下水质评价分析地下水是人类赖以生存的重要水资源之一,而地下水质的评价是保护水资源、保障水环境的重要手段之一。
而在进行地下水质评价分析时,要考虑到综合评价的视野,即综合考虑多个指标和因素,以全面分析地下水质的状况和问题。
本文将通过模糊综合评价方法,对地下水质的评价进行分析。
我们需要确定地下水质评价的指标体系。
地下水质评价的指标体系需要包括主要的水质指标和相关的环境因素。
常用的水质指标包括溶解氧、氨氮、总磷、总氮、pH值等。
环境因素包括水源地的地质情况、降雨情况、农业活动等。
在选择指标体系时,要考虑到指标的权重和重要性,清楚地界定主要的水质问题和需要解决的环境因素。
我们需要对收集到的数据进行处理。
在地下水质评价分析中,我们需要对采样的水样进行化学分析或物理检测。
这些数据需要进行归一化处理,以确保它们具有可比性。
归一化处理的方法可以采用标准化方法,将指标值除以最大值或范围值,转化为0到1之间的数值。
然后,我们可以利用模糊综合评价方法对地下水质进行评价分析。
模糊综合评价是一种综合考虑多个因素的评价方法,它可以根据不同的权重对各个指标进行评估和加权计算。
模糊综合评价的基本步骤包括建立评价模型、确定指标权重、构建模糊矩阵和评价等级划分。
评价模型的建立是模糊综合评价的基础。
评价模型可以通过确定评价对象、评价指标和评价等级来构建。
评价对象是地下水质,评价指标是指标体系中的各个指标,评价等级是根据指标值的大小划分的。
评价模型的建立需要根据具体的评价目标和评价要求进行确定。
指标权重的确定是模糊综合评价的关键步骤。
指标权重是根据指标的重要性确定的,不同的指标具有不同的权重。
指标权重可以通过专家打分法、层次分析法等方法进行确定。
专家打分法是让专家按照自己的意见和判断对各个指标进行评分,然后计算平均得分来确定权重。
构建模糊矩阵是模糊综合评价的重要步骤。
模糊矩阵是利用模糊数来描述指标等级之间的关系。
模糊数是由一个隶属函数和一个隶属度所组成的。