一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法技术

一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，涉及一种水环境质量评价的方法，本发明专利技术首次使用基于贴近度模型确定隶属度的水环境质量评价方法，并充分考虑了待评价地区水环境指标的现状，以水质达标情况为基础计算了各评价指标的权重。参考地表水环境质量标准（GB3838‑2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准基本项目为评价指标，按照地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级，评价标准值选取地表水环境质量标准中的各指标的标准限值。该方法考虑评价指标的超标情况，综合考虑各待评价点位的水环境情况，同时该方法结构合理并且概念清楚、灵活简便，有益于进行推广。

An Evaluation Method of Water Environment Quality Based on Sticking Progress Model

【技术实现步骤摘要】
一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法
本专利技术涉及一种水环境质量评价方法，特别是涉及一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法。
技术介绍
水资源是人类生产和发展不可或缺的自然资源，在人们的日常生活中发挥着重要作用，而作为水资源重要组成部分的河流，其状况直接影响着居民的用水安全。但随着经济发展，人们对水需求量增长的同时，越来越多的工业、农业和生活废水被排放到河流中，使得水污染事件频发，水环境质量不断下降，甚至已经危害到人们的身体健康。因此，需要对水环境质量开展评价，以准确的评估水质状况及其污染程度，并在水环境质量评价的基础上开展对策和改善措施研究，为提高水环境质量和环境管理水平提供基础。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，本专利技术是一种参考地表水环境质量标准（GB3838-2002）、考虑待评价地区水环境指标的现状、避免人为干扰因素的基于贴近度的科学评价水环境质量的评价方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，所述方法包括以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级；以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级，以三级水质标准为例，超过三级水质标准的点位越多的评价指标的权重越大；具体步骤如下：步骤一、评价指标体系的建立和评价标准的确定：以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级；步骤二、评价指标权重的确定：以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级；步骤三、使用基于贴进度模型的方法进行水环境质量评价：（1）建立样本矩阵，构建虚拟的“最优点”或“最差点”；（2）建立样本矩阵R；（4）计算各样本点距“最优点”、“最劣点”的距离；（5）计算各样本点与标准值点的贴近度；（6）水环境质量评价。所述的一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，所述步骤三中使用基于贴进度模型的方法进行水环境质量评价，计算各样本点距“最优点”、“最劣点”的距离，为计算各个样本点及标准值点与构建的最优点、最劣点之间的距离，再根据该结果计算出各样本点与标准值点的贴近度。所述的一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，所述步骤三中使用基于贴进度模型的方法进行水环境质量评价，水环境质量评价，为确定评价点的水环境质量等级。本专利技术的优点与效果是：本专利技术首次使用基于贴近度模型确定隶属度的水环境质量评价方法，并充分考虑了待评价地区水环境指标的现状，以水质达标情况为基础计算了各评价指标的权重。本评价方法参考地表水环境质量标准（GB3838-2002），确定了评价指标体系和评价标准，评价体系完整科学。该方法考虑评价指标的超标情况，综合考虑各待评价点位的水环境情况，同时该方法结构合理的，并且概念清楚，灵活简便，可以进行推广。附图说明图1为本专利技术的水环境质量评价方法流程图。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术的水环境质量评价方法包括下述步骤：步骤一、评价指标体系的建立和评价标准的确定：以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级，水环境质量评价指标和各等级标准值见表1。表1水环境质量评价指标和各等级标准值（mg/L）步骤二、评价指标权重的确定：以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级。以三级水质标准为例，超过三级水质标准的点位越多的评价指标的权重越大。具体计算过程如下：首先统计各点位评价指标i的值超过三级标准值的个数，记为；其次，取，最后评价指标i的权重。步骤三、使用基于贴进度模型的方法进行水环境质量评价：（1）建立样本矩阵，构建虚拟的“最优点”或“最差点”假设水环境质量监测点位数为m-1，为监测点位，（m=1，2，3，4，5）为五级水环境质量等级的标准值点。将m-1个监测点及一个标准值点的21个评价指标，构成初始矩阵：其中是第i个监测点的第j个评价指标的量化值，i∈（1，2，…m-1），j∈（1，2，…，21），是标准值的第j个指标值。（2）建立样本矩阵R令将矩阵（1）进行归一化处理,建立样本矩阵R：式中,为待优化的样本点。（3）构建最优点和最劣点本评价方法的评价指标为负向指标，即指标值越大，水质越差，因此，样本综合后的最优点应为各指标的最小值集合点，最劣点则为各指标的最大值集合点，即：最优点：最劣点：构建的最优点、最劣点为待评价河流采样期，水环境质量极端状况（最好、最差）的虚拟点。（4）计算各样本点距“最优点”、“最劣点”的距离计算各个样本点及标准值点与构建的最优点、最劣点之间的距离，再根据该结果计算出各样本点与标准值点的贴近度。第i个样本点与“最优点”的距离为：（4）第i个样本点与最差点的距离为：（5）标准值点与“最优点”及“最差点”的距离为：（6）（7）式中为第j个指标（即第j个污染物因子）在整个水质评价中的权重。（5）计算各样本点与标准值点的贴近度第i个样本点与标准值点m的贴近度为：（6）水环境质量评价按照以上所述的方法，计算第i个样本点与五个评价等级标准值点的贴进度,定义第i个样本点与五个评价等级的隶属度为，，即。取为最小值时，若则第i个样品点的水环境质量等级为此时的m，否则，该点的水环境质量等级为m-1；若为最小值时的m值为5，则该点的水环境质量等级直接为5级。实施例1：以河流干流8个监测点位的水环境质量监测数据为基础，开展水环境质量评价。（1）指标体系的建立：以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级，水环境质量评价指标和各等级标准值见表1。（2）评价指标权重的确定：根据河流污染情况，选择三级水质标准，超过三级水质标准的点位越多的评价指标的权重越大。具体计算过程如下：首先统计各点位评价指标i的值超过三级标准值的个数，记为；其次，取，最后评价指标i的权重。经过计算各指标的权重（高锰酸钾指数，化学需氧量，五日生化需氧量，氨氮，总磷，总氮，铜，锌，氟化物，硒，砷，汞，铬，铅，氰化物，挥发酚，石油类，阴离子表面活性剂，硫化物，粪大肠菌群）分别为0.0548，0.0822，0.1096，0.1233，0.0822，0.1233，0.0137，0.0137，0.013本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，其特征在于，所述方法包括以地表水环境质量标准（GB3838‑2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838‑2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级；以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级，以三级水质标准为例，超过三级水质标准的点位越多的评价指标的权重越大；具体步骤如下：步骤一、评价指标体系的建立和评价标准的确定：以地表水环境质量标准（GB3838‑2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838‑2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级；步骤二、评价指标权重的确定：以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级；步骤三、使用基于贴进度模型的方法进行水环境质量评价：（1）建立样本矩阵，构建虚拟的“最优点”或“最差点”；（2）建立样本矩阵R；（4）计算各样本点距“最优点”、“最劣点”的距离；（5）计算各样本点与标准值点的贴近度；（6）水环境质量评价。...

【技术特征摘要】
1.一种基于贴进度模型的水环境质量评价方法，其特征在于，所述方法包括以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级；以水质超标情况为基础构建指标权重，根据待评价地区实际情况选择比较的水质标准等级，以三级水质标准为例，超过三级水质标准的点位越多的评价指标的权重越大；具体步骤如下：步骤一、评价指标体系的建立和评价标准的确定：以地表水环境质量标准（GB3838-2002）中除pH、温度和溶解氧外的地表水环境质标准中21种基本项目为评价指标，并选取地表水环境质量标准（GB3838-2002）中各指标的标准限值为水环境质量评价指标体系的评价标准值，将地表水环境质量标准将水环境质量分为5个等级...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，吴昊，王晓旭，王英刚，孙丽娜，罗庆，刘春跃，赵悦铭，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21