浅析我国水质监测数据分析方法的研究
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水质监测数据分析水质监测是保障水环境安全的重要手段,通过对水质监测数据的分析,可以了解水体的污染程度和水质的变化趋势,为水环境管理和保护提供科学依据。
本文将通过对水质监测数据的分析,探讨水质监测的重要性和分析方法。
一、水质监测数据的重要性水质监测数据是了解水体污染程度和变化趋势的主要依据,具有重要的环境监测和管理意义。
1.1 环境健康评估通过水质监测数据,可以了解水体中各种有害物质的含量和分布情况,评估水体对环境和人体健康的潜在风险。
例如,高浓度的重金属、有机物等对水环境和生态系统造成严重破坏,对人体健康产生潜在威胁。
通过水质监测数据的分析,可以及时发现和预警水体污染情况,采取相应的管理措施,保护环境和人体健康。
1.2 水环境管理水质监测数据是进行水环境管理的重要依据。
通过对水质监测数据的分析,可以了解水体的整体状况,评估水体的水质状况和污染程度。
根据水质监测数据分析结果,可以制定出合理的水环境管理措施,包括水体的治理、排放标准的制定等,以保护水环境,减少水体污染。
1.3 水质变化趋势预测通过对水质监测数据的长期分析,可以发现水质的变化趋势,预测未来的水质状况。
这对于合理规划和管理水资源具有重要意义。
例如,根据水质监测数据分析结果,可以判断水体受到的污染源及其对水质的影响,从而采取针对性的措施来改善水质,保护水资源。
二、水质监测数据分析方法针对水质监测数据的分析方法有很多种,可以根据不同的分析目的选择合适的方法。
2.1 描述性统计分析描述性统计分析是对水质监测数据进行表达和总结的方法,可以通过计算数据的平均值、标准差、最大值、最小值等统计指标,揭示数据的分布特征和集中趋势。
通过描述性统计分析,可以了解水质监测数据的整体状况,为后续的分析提供依据。
2.2 相关性分析相关性分析可以通过计算不同变量之间的相关系数,了解变量之间的关联程度。
例如,可以计算不同时间段的水质数据之间的相关系数,分析水质的季节性变化趋势。
内陆水系自然水质监测的数据挖掘与分析研究概述:内陆水系是指地球表面陆地上的湖泊、河流和地下水等水资源的总称。
这些内陆水系对于维持生态平衡和人类生存至关重要。
然而,随着人口的增长和工业化进程的加速,内陆水系的水质受到了严重的威胁。
为保护内陆水系的水质,进行自然水质监测是必不可少的,并通过数据挖掘和分析研究来提供科学依据,以支持相关决策。
1. 数据收集与处理:内陆水系的自然水质监测需要大量的数据收集。
首先,需要建立监测站点,包括湖泊、河流等多个水体环境。
监测站点的选择应考虑水体功能、水质特征等因素。
通过设备和传感器收集水质数据,如水温、溶解氧、pH值、浊度等。
同时,应定期收集水样进行实验室分析,获取更详细和全面的水质参数数据。
数据处理是数据挖掘和分析的前提。
数据清洗是关键步骤,包括缺失值处理、异常值检测和数据标准化等。
缺失值处理可以使用插值法或删除法来填补数据,确保数据完整性。
异常值检测可以通过统计方法或机器学习算法来判断,排除可能的干扰因素。
最后,对数据进行标准化处理,使得不同指标之间具有可比性。
2. 数据挖掘与分析方法:数据挖掘是从大规模数据中发现隐藏模式和知识的过程。
在内陆水系自然水质监测中,数据挖掘可以帮助我们发现水质中存在的问题和趋势,为环境保护决策提供科学依据。
以下是几种常用的数据挖掘与分析方法:a) 聚类分析:聚类分析是将数据集中的样本分为不同的组或簇,在内陆水系水质监测中可以用于发现相似的监测站点或相似的水质特征。
聚类分析能够帮助我们识别出具有相似水质问题的区域,为针对性的环境管理和治理提供指导。
b) 关联规则挖掘:关联规则挖掘可以找出不同指标之间的关联关系。
通过分析不同水质参数之间的关联,可以发现某些因素对水质的影响程度,从而有针对性地采取相应的措施以改善水质。
c) 时间序列分析:时间序列分析可用于分析水质指标随时间的变化趋势,并预测未来的水质情况。
通过分析时间序列数据,可以发现周期性的变化和趋势,以及水质异常事件的发生。
如何进行水质监测数据的分析和解读水质监测数据的分析和解读对于保障水环境质量具有重要意义。
正确地分析和解读水质监测数据可以帮助我们了解水环境的变化趋势,评估水体的健康状况,并制定针对性的水质改善措施。
本文将介绍水质监测数据的分析方法和解读要点,并提供相关的实用建议。
一、水质监测数据的分析方法1. 收集和整理数据在进行水质监测数据的分析前,首先需要收集和整理相关的监测数据。
这些数据可以来自水质监测站、实地采样和实验室测试等渠道。
确保数据的准确性和完整性对于后续的分析非常重要。
2. 数据预处理在进行数据分析之前,可能需要对数据进行一些预处理工作。
常见的预处理方法包括填充缺失值、修正异常值、归一化处理等。
这一步的目的是为了使数据更加规范和可靠,以便进行后续的分析。
3. 数据可视化数据可视化是水质监测数据分析的重要环节。
通过绘制图表、制作统计图像等方式,可以直观地展示数据的分布情况、变化趋势等。
常用的数据可视化工具有条形图、折线图、散点图等,选择合适的图表类型可以更好地展示数据的特征。
4. 统计分析在进行水质监测数据分析时,统计分析是一项必不可少的工作。
利用统计学方法可以对数据进行总体分布、相关性、差异性等方面的分析。
常见的统计分析方法有描述统计分析、假设检验、相关系数分析等。
这些分析方法可以帮助我们更深入地理解数据,发现数据背后的规律和关联。
二、水质监测数据的解读要点1. 核心指标分析水质监测数据中常见的核心指标包括溶解氧、pH值、水温、浊度、化学需氧量(COD)、总氮、总磷等。
对于这些指标,需要及时进行分析和解读。
比如,溶解氧是衡量水体中氧气含量的重要指标,低溶解氧水平可能导致水体富营养化等问题。
2. 趋势分析水质监测数据的趋势分析能够帮助我们了解水环境的变化趋势。
通过分析历史数据,可以判断水质是否有改善或恶化的趋势,从而提前采取相应的保护和治理措施。
趋势分析常用的方法有线性回归分析、滑动平均法等。
3. 阈值分析水质监测数据中的某些指标有相关的国家或地方标准和限值,通过与这些阈值进行对比分析可以判断水体的健康状况。
探讨环境样品水质监测数据的合理性检验方法环境样品水质监测数据的合理性检验是确保数据准确性和可靠性的重要环节。
下面将探讨常用的合理性检验方法。
1. 检查数据是否符合测量要求:首先要检查数据是否按照规定的方法进行测量,并且是否符合测量仪器的精度和准确度要求。
比较样品测量值与标准曲线或标准物质的浓度是否吻合,以确定测量结果是否可靠。
2. 检查数据是否符合样品准备要求:样品的准备过程可能对最终结果产生重要影响。
检查样品的采集、保存、预处理等过程是否按照规范要求进行,包括样品的保存温度、保存时间、振荡方式等。
还应确认样品的稳定性和保存条件是否满足检测的要求。
3. 检查数据是否具有合理的变化范围:水质监测数据需要比较不同监测点位的数据,以及同一点位在不同时间的数据。
通过分析不同点位之间的相对变化和同一点位的历史变化,判断数据是否符合实际情况。
还可以利用统计方法,比如均值、标准差、方差等,对数据进行分析,确保数据的合理性。
4. 比较不同监测方法下的结果:当同一样品使用不同的监测方法进行测量时,应对其结果进行比较。
通过比较不同方法测得的数据,在一定程度上可以评估监测方法的准确性和可靠性。
5. 进行数据质量控制:在实际监测过程中,可以通过设置质量控制样品(QC样品)来评估数据质量。
通过比较监测样品和质量控制样品的测量结果,判断数据的可靠性。
要定期进行仪器校准和质控实验,确保测量结果的准确性。
6. 利用专家知识和经验进行判断:通过对水质监测领域的专家知识和经验的运用,对数据进行合理性判断。
专家可以根据自身经验对异常数据进行分析和解释,并提出相应的调整和修正建议。
环境样品水质监测数据的合理性检验方法主要包括检查数据的测量、样品准备、变化范围等方面的要求是否满足;比较不同方法下的结果;进行数据质量控制;利用专家知识和经验进行判断。
通过这些方法的综合应用,可以确保环境样品监测数据的准确性和可靠性。
看如何进行水质监测数据的分析和解读为了进行有效的水质监测和保护环境,对水质监测数据进行准确的分析和解读至关重要。
本文将介绍如何进行水质监测数据的分析和解读,并提供一些实际案例作为参考。
一、水质监测数据的收集与整理在开始分析和解读水质监测数据之前,首先需要确定监测的水质参数和采样点位,并进行数据的收集与整理。
一般来说,水质监测包括常规监测和定点监测两种方式。
常规监测是指对水体进行定期的监测,以获取水质的长期变化趋势。
而定点监测则是选择特定的水体点位进行监测,以评估该区域的水质状况。
无论是常规监测还是定点监测,收集的数据都需要进行整理,以方便后续的分析工作。
二、水质监测数据的质量评估与筛选在分析水质监测数据之前,需要对数据的质量进行评估和筛选,以确保数据的准确性和可靠性。
常见的数据质量评估指标包括数据的完整性、一致性、连续性等。
对于数据的完整性评估,需要检查数据是否存在缺失值或异常值。
对于缺失值,可以采用合理插值或删除缺失数据的方法进行处理;而异常值可以通过比较监测数据与周围点位或历史数据的差异来判断是否存在异常情况。
三、水质监测数据的分析方法1. 描述性统计分析描述性统计分析是对水质监测数据进行最基本的统计描述,包括数据的中心趋势和离散程度等。
常见的描述性统计指标有均值、标准差、最大值、最小值等。
通过描述性统计分析,可以初步了解水质监测数据的整体分布情况。
2. 趋势分析趋势分析是对水质监测数据进行时间序列分析,以研究水质指标的长期变化趋势。
常用的趋势分析方法包括线性回归分析和曲线拟合分析。
通过趋势分析,可以判断水质指标是否呈现显著的上升或下降趋势,以及预测未来的变化趋势。
3. 相关性分析相关性分析是研究水质监测数据之间的相关关系,并通过相关系数来评估变量之间的线性关系。
常见的相关性分析方法有皮尔逊相关系数和斯皮尔曼相关系数。
通过相关性分析,可以了解水质指标之间的关联性,并发现可能存在的主要影响因素。
自来水厂的水质在线监测系统与数据分析自来水是我们日常生活中必不可少的资源之一,对其质量的控制和监测举足轻重。
为了确保自来水的安全和合格,自来水厂广泛采用水质在线监测系统与数据分析技术,以实时监测水质指标,并进行数据分析与处理。
本文将围绕自来水厂的水质在线监测系统以及数据分析展开探讨。
一、自来水厂的水质在线监测系统为了确保自来水的质量安全,自来水厂建立了水质在线监测系统。
该系统通过一系列的传感器和监测设备,实时采集水质数据,并将数据传输至监测中心。
主要的监测指标包括pH值、浊度、溶解氧、电导率、氯含量等。
1. pH值监测:pH值是衡量水体酸碱性的重要指标。
自来水厂的在线监测系统通过专业的pH传感器,实时监测水中的pH值。
合理的pH 值范围有助于维护水的稳定性,防止水质出现异样。
2. 浊度监测:浊度是衡量水体中悬浮颗粒物含量的指标。
自来水厂的在线监测系统通过浊度传感器,连续监测水中颗粒物的浓度。
高浊度可能意味着水体污染或处理工艺故障,需要及时采取措施进行处理。
3. 溶解氧监测:溶解氧是衡量水体中可供生物呼吸的重要指标。
自来水厂的在线监测系统通过溶解氧传感器,实时监测水中溶解氧含量。
溶解氧过低可能导致水中生物死亡,溶解氧过高则可能引发水体富营养化问题。
4. 电导率监测:电导率是衡量水体中导电能力的指标。
自来水厂的在线监测系统通过电导率传感器,持续监测水中的离子含量。
电导率的变化可以提示水质的变化,及时发现异常情况。
5. 氯含量监测:氯是常用的消毒剂,用于消灭水中的细菌和病毒。
自来水厂的在线监测系统通过氯传感器,测量水中氯含量。
合理的氯含量确保水的卫生安全,过高或过低的氯含量都可能对水质造成不利影响。
二、自来水厂的水质数据分析水质在线监测系统产生大量的数据,如何对这些数据进行分析是至关重要的。
通过数据分析,自来水厂可以及时发现水质问题,并采取有效的措施进行调整和修正。
1. 实时监测与预警:水质在线监测系统不断地产生新的数据,自来水厂可以利用数据分析技术实现实时监测和预警。
智能水质监测技术及数据分析研究随着城市化进程的加快,水污染也越来越严重,已经成为一个社会问题。
为了保护我们的水资源,很多人已经开始关注智能水质监测技术及数据分析。
在本文中,我们将探讨一些关于智能水质监测和数据分析的问题。
一、智能水质监测技术的发展随着科技的发展,人们开始借助各种各样的设备来监测水质,传统的方法可能已经不能满足要求了。
智能水质监测技术的出现将大大提升水质监测和数据汇总的效率。
目前,智能水质监测技术基于人工智能和物联网技术,使得监测数据可以实时采集、传输和处理。
这些监测技术包括自动取水、检测仪器、传感器、远程数据采集和分析等等。
自动取水是智能水质监测技术中的一个重要环节。
传感器和检测仪器是用于检测水质的重要组成部分,它们能够自动化地执行采样和测试水中的各种参数。
传感器还可以用于监测水的温度、PH值、浑浊度、含氧量、氨氮等信息。
此外,远程传输技术允许监测数据通过网络直接传输到中央数据库,以便后续的分析和处理。
二、智能水质监测技术的应用智能水质监测技术可以应用于各种场合。
例如,监测城市自来水、污水处理厂和工业用水,还可以用于监测水库、河流、湖泊和地下水资源等。
智能水质监测技术可以自动监测水质,并及时反馈给有关部门和企业,使其能够快速发现并及时处理水质问题。
智能水质监测技术在面对水污染的情况下尤其重要。
能够及时检测和反馈水质信息,大大提高了水污染事件的处理速度。
智能水质监测技术的应用还可以激发人们对保护水资源的意识。
同时,智能水质监测技术也可以用于为水资源管理和水环境保护提供大量有用的数据。
三、智能水质监测技术的数据分析智能水质监测技术与数据分析是分不开的。
数据分析是将监测采集的数据集管理起来,从而可以对数据进行系统性的分析。
大量数据的聚合和分析可以提供与水质有关的关键性能指标,如水中的化学物质含量、有害微生物的数量、水的污染程度等等。
这些指标可以帮助我们了解水的质量,发现潜在的问题,并制定相应的措施。
环境水质监测的分析方法及意义分析摘要环境水质监测工作可以及时、准确的反映出当前水质情况,并能为加强水环境管理、控制污染源以及进行科学的环境规划提供有利的科学依据,从而有效控制水污染,保护整个水环境。
近几年来,我国的水污染问题日益严重,所以水质监测工作就显得尤为重要。
文章从环境水质监测的概况入手,并对环境水质监测的分析方法进行分析,在此基础上探讨了环境水质监测的重要意义。
关键词环境水质监测;污染水质标准1环境水质监测的概况环境水质监测主要是定时或不定时的统一检测水中的化学物质、悬浮物、底泥和水生态系统,并对水体中出现的污染物种类、浓度及变化趋势进行监视和测定,对水质状况作出正确的评价。
总之,通过水质监测可以全面、准确的反映出水质的基本情况,为水资源管理提供了依据。
查看水质指标是否已经达到了水质标准是环境水质监测检验的重点问题。
我们所谓的水质指标是用来描述水质量的参数,一般用水中杂质的种类、成分和数量来表示。
水质指标的项目较多,并且它们的用途也不同。
从名称中我们还可以看出水质指标所含的杂质成分,例如:汞、镉、硝酸根、氰化物、DTT等;有的水质指标充分反映了若干杂质成分的共同影响结果,如碱度、硬度等。
一般可以将水质监测指标分为以下两类:一是反映水质状况的综合指标,包括温度、色度、浊度、电导率、pH值、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等;另一类是一些有毒物质,如:酚、氰、砷、铅、汞等。
环境水质监测方法主要有:化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、气相色谱等,而国外最为常用的水质监测方法是化学法。
2环境水质监测的分析方法2.1经典分析方法2.1.1重量分析法采用重量分析法就是先将试样中的待测组分直接分离或转化成具有一定组成的物质后与其他组分分离,分离后以分析天平所测得的该组分重量作为依据,在此基础上可以算出试样中待测组分的含量。
重量分析法又可以分为两种,即直接分离法和气化法。
重量分析法一般不需要精密仪器,选择有分析天平的实验室就可以进行操作了,但是操作起来也比较繁琐。
对我国水环境监测数据的探讨摘要环境监测数据管理,是体现环境监测工作成果、体现环境监测为环境管理服务水平的一个重要标志。
环境质量信息主要来源于环境监测,来源于各类环境数据特别是环境监测数据的综合分析。
因此,完善水环境监测数据传输,提高监测数据传输效率和环境资料的共享程度,将有利于提高水环境质量综合分析水平和信息发布的时效性。
本文就现状及存在的问题和措施两个方面对我国水环境监测数据管理进行了探讨。
关键词水环境监测;数据管理;现状;问题;措施中图分类号X131 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)052-0191-011 我国水环境监测数据管理现状及存在的问题1.1 我国水环境监测数据管理现状我国环境监测工作始于20世纪70年代,经过40多年的发展,水环境监测从每年对河流的手工采样监测,主要满足年度环境质量报告书的编写,发展到现在网络化的每天24 h对河流水体的连续自动监测,可发布水环境质量周报、日报和预警,可对水环境进行实时监控,基本满足了环境管理的需要。
环境监测网络从单一的地方监测网,发展到至今包括国控网、区域监测网、市控网、区县监测网等各种功能的监测网络。
近年来,由于水污染的区域化趋势,区域性监测网发展较快,如长江、黄河、珠江、淮河、太湖水质监测网,由国家发布流域地表水质周报、月报,向区域性的污染防治与控制发展。
随着计算机技术的发展,早在20世纪80年代,我国环境监测总站就开展了环境监测数据的管理工作,发布了环境监测数据软盘传输系统,走出了环境监测数据统一管理、规范化管理、系统化管理的重要一步。
1.2 水环境监测数据传输存在的问题近几年来,尽管通过开展河流水质周报,促进了水环境监测数据的传输和信息发布,但水环境监测数据的管理和发布制度仍不完善,在数据传输的时效性、信息发布的主动性、环境信息量等很多方面还有待改进,主要存在的问题表现在以下几个方面:1)缺乏对水环境监测数据长期和有效的技术。
水文监测数据的分析与应用研究水是生命之源,也是人类社会发展和生态环境平衡的重要支撑。
水文监测作为获取水资源相关信息的重要手段,其产生的数据对于水资源的管理、利用、保护以及相关领域的决策制定具有至关重要的意义。
水文监测数据的类型丰富多样,包括水位、流量、降雨量、蒸发量、水质等多个方面。
这些数据的获取通常依赖于各种先进的监测设备和技术,如水文站的自动监测仪器、卫星遥感技术等。
随着监测技术的不断发展,数据的精度和时效性也在不断提高。
对水文监测数据的分析是挖掘其价值的关键环节。
首先,通过对历史数据的整理和分析,可以了解水文要素的变化规律。
比如,通过多年的降雨量数据,我们可以发现降水在不同季节、不同年份的分布特征,进而预测未来可能的降水趋势。
其次,对流量数据的分析能够帮助我们了解河流的径流变化,为水利工程的规划和设计提供依据。
例如,在修建水库时,需要根据河流的流量变化来确定水库的库容和泄洪能力。
在数据分析中,统计学方法被广泛应用。
通过计算均值、方差、极值等统计指标,可以对数据的集中趋势和离散程度有一个直观的认识。
此外,时间序列分析方法能够揭示数据随时间的变化模式,帮助我们预测未来的水文状况。
而相关性分析则可以找出不同水文要素之间的内在联系,例如降雨量与流量之间的关系。
除了传统的统计学方法,现代的数据挖掘技术也为水文监测数据分析带来了新的机遇。
例如,机器学习算法可以自动从大量的数据中发现隐藏的模式和规律。
神经网络算法能够模拟复杂的水文过程,提高预测的准确性。
决策树算法则可以对不同的水文情景进行分类和判断。
水文监测数据的应用领域十分广泛。
在水资源管理方面,数据可以帮助确定水资源的合理分配方案。
了解不同地区的水资源供需情况,制定科学的调水计划,保障居民生活用水和工农业生产用水的需求。
在水利工程建设中,如大坝、渠道的设计和施工,准确的水文数据是确保工程安全和效益的基础。
通过分析历史洪水数据,可以确定工程的防洪标准,避免洪水灾害带来的损失。
浅析我国水质监测数据分析方法的研究
摘要:水是人类的宝贵资源,水质监测数据直接反映着水资源的状况,准确、有效、科学的水质监测数据分析方法对呈现水质信息和水资源状况的直观化和真实性具有重要意义。
关键词:水质监测数据分析信息真实性
1. 引言
随着科技的发展、社会的进步,水环境的状况越来越多地得到社会的关注和重视。
水质监测信息是水质情况的直接反映,是水质信息统计与发布的基础。
水质监测已经从以前完全依靠人工采集、处理、分析、传输,逐步向自动化方向发展。
先进的数据采集技术,越来越多地应用于水质监测。
然而,随着通信技术和网络技术的飞速发展和广泛应用,人们希望能够更便捷、更直观地获得水质信息,能够更及时、更准确地得到数据处理结果,因此,精确、高效的水质监测数据分析方法对呈现水质信息和水资源状况的直观化和真实性具有重要意义。
2. 水质监测数据分析的必要性和重要性
水质监测数据是水质监测的成果和监测的产品,反映了水质质量的状况和变化趋势,说明了水体污染源排放的状况,体现了水体潜在的水质风险。
精确、有效的、能够反映水体实际状况的水质
监测数据将有效能够提升政府的公信力,能够恰如其分的满足百姓知情权的需要,同时,水质监测数据的准确与否将直接关系到监测分析机构的形象。
由于水质监测系统所涉及的数据信息量大、来源复杂等特点,要根据水源情况通过一定的数据分析方法对水质监测数据进行准确的分析,以选择有效的水质监测数据。
并通过科学的数据分析方法对水质检测数据进行分析从而实现监测数据能快速、准确的传递水质信息,为相关决策部门及时了解水质状况,发布水质公报,为控制水质和治理水环境提供科学依据具有重要的现实意义。
3. 水质监测数据质量要求和有效性判别
为提高水质监测数据的质量,使水质监测信息更加准确、更加具有可比性,水质监测数据应具有一定的质量要求和有效性。
3.1 水质监测数据质量要求
水质监测数据的质量要求是为监测数据的最终使用者提供明确定量的且能接受并使用的数据。
为了确保水质监测系统监测数据的准确、可靠、有效、可比和完整性,保证监测数据质量在可接受的标准范围之内,必须对数据的质量进行评估和控制。
通过与标准方法、历史数据和进水口数据的比较,保证监测数据的准确性、可比性以及能客观反映水源
的水质情况
3.2 水质监测数据有效性判别
水质监测系统是全年不间断的长期连续工作,为迅速掌握该固定水源的实时状况,对数据的有效性进行判别,判断其是否符合国家水质安全标准,为环境管理提供科学依据。
水质监测系统的仪器运行状况、试剂与标准溶液的稳定性及分析仪器的基线漂移等都是影响数据质量的重要因素,由于这些因素的影响,监测数据有时也会发生偏差,造成水质监测结果与客观环境质量状况不相吻合,因此水质监测数据审核人员必须对环境监测数据进行初步筛选,找出其中的可疑数据,根据监测过程中的实际情况,对监测数据进行全面、系统的审核。
水质监测数据的确认是通过检查数据,对异常数据值进行取舍,确定数据是否满足了数据质量的要求。
4. 水质监测数据分析
水质监测数据分析是根据水质的使用状况,按照一定的质量标准和数据分析方法,直观地对水体的质量进行定性或定量的分析,以判断其污染程度、划分污染等级、确定污染类型。
通过水质监测数据的分析,可以明确水体水质状况,了解不同水域水质的差别及各时期水质的变化趋势,考察水域综合治理效果,为有效地进行水质控制和水资源合理开发利用提供科学依据。
由此,水质监测数据分析方法的科学选择就显得尤为重要,它对水资源的质量做出准确定性起着关键的作用。
4.1 水质监测数据标准化处理分析水质监测的原始监测数据需要经过标准化处理,因为影响水质质量的各种指标的性质、量纲和
尺度不同,它们的浓度差别较大,如水质化学需氧量的平均浓度为
80.83mg/L ,
而镉的平均浓度是0.00017mg/L ,若不经过标准化处理,则在分
类中化学需氧量的作用将远大于镉的作用。
由于不加处理的水质监测原始实测数据指标是无法进行比较的,为了消除由于量纲的不同可能带来的一些不合理的影响,应先对水质监测原始数据进行统一标准化。
对水质监测原始数据进行标准化,即对同一变量减去其均值,再除以标准差,以消除原始水质监测数据之间的量纲影响,使标准化后的监测数据具备可比性。
4.2 水质监测数据中的主成分分析法主成分分析法是一种数学变换方法,它把给定的一组相关变量通过线性变换,转化为一组不相关的变量,在这种变换中通过保持变量的总方差不变,同时使新变量具有最大方差,称为第一主成分;具有次大方差,称为第二主成分。
依次进行,原来有M 个变量就可以转换出M 个主成分,方差逐渐减小且与此前的主成分都不相关。
原始变量:X1 ,
X2 ,X3 , X4,…,Xm ;主成份:Z1 , Z2 , Z3 , Z4,…,Zn,则各因子与原始向量的关系可表达成:
X1=B11Z1+B12Z2+B13Z3 …B1nZn+e1
X2 =B21Z1+B22Z2+B23Z3 …B2nZn+e2
X3 =B31Z1+B32Z2+B33Z3 …B3nZn+e3
• • •
Xm=Bm1Z1+Bm2Z2+Bm3Z3 … BmnZn +en
主成分分析法在水质监测数据分析中主要体现在以下两个方面:一是建立综合分析指标,分析各采样点间的相对水源状况,并对各采样点的水源状况进行分级;二是分析各单项指标在综合指标中所起的作用,确定并选择去除那些次要的指标,确定影响水质状况的主要成分。
假设有n 个水体样本,每个样本共有m 个监测指标,则
可构成n x m的数据矩阵(n<m):
具体分析步骤如下:
1 )将各变量n x m 标准化以消除量纲影响。
2)在标准化数据矩阵的基础上计算原始指标相关系数矩阵R。
3)求相关系数矩阵R 的特征根和特征向量,确定主成分。
4)确定主成分的个数。
5)确定综合评价函数。
4.3 水质监测数据回归分析法回归分析法是在掌握大量观察数据的基础上,利用数理统计方法建立因变量与自变量之间的回归关系函数表达式(又称回归方程式)。
只有当变量与因变量确实存在某种关系时,建立的回归方程才有意义。
因此,作为自变量的因素与作为因变量的预测对象是否有关,相关程度如何,以及判断这种相关程度的把握性多大,就成为进行回归分析必须要解决的问题。
进行相关分析,一般要求出相关关系,以相关系数的大小来判断自变量和因变量的相关的程度。
回归分析法是在水质监测工作中处理监测数据的一种常用的数理统计方法,该数理统计方法比环境分析实验室中定量分析、质
量保证和质量控制等方法具有更重要的优点。
在日常的环境监测工作中它常用于建立某种标准分析方法的标准曲线,计算污染物含量和浓度等。
长期以来,水质监测数据处理一直沿用《环境水质监测质量保证手册》中的列表法。
在使用回归分析法分析水质监测数据时,首先将监测数据输入到Excel 表格中,然后建立相关表格模块并通过一定的计算公式实现监测数据之间的有效关联。
当改变表格监测数据时,结果显示表能发生动态的改变,根据表格中相关系数的大小以及相关剩余方差便可以达到对水源状况的分析。
5. 结论本文在分析水质监测数据分析的重要性和必要性的基础上,分析了水质监测数据的质量和有效性判别要求以及监测数据的标准化和数据分析方法,为水质监测数据的选择和分析,实现水资源质量的准确定性起到了一定的借鉴意义。
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