湖库富营养化的改进型模糊综合评价方法研究

针对水体富营养化评价系统的非线性、模糊综合评价法过程中权重赋予的主观随意性和隶属函数的不准确性等特点,对传统模糊综合评价法进行了改进,并据此对我国24个代表性湖库的富营养化程度进行了评价.其中以SPSS16.0和Yaaph软件为载体,采用层次分析法和主成分分析法相结合来确定选取因子的权重.根据确定的评价标准作自然对数变换使之线性化,并结合由基础数据统计分布情况,生成各评价因子隶属于各营养等级的对数形式的降半梯形隶属函数,进而得到各湖库的确定度,最后依据最大确定度得到湖库富营养化级别.该法所得结果与湖库实际富营养化状况以及现有多种评价方法的结果的对比表明,该改进方法的评价结果真实、准确、计算简单,具有可行性.     

城市景观水体富营养化快捷评价方法的研究——以西安市为例

采用3种不同的富营养化评价方法,以西安市为例,对城市景观水体富营养化状况进行评价。总成分分析营养度评价法是通过对各单因子的分营养度进行算术平均,将水体营养状态连续分级;综合营养状态法是综合多项富营养化代表性指标,将其表示成指数,对水体营养状态连续分级;灰色系统理论法是通过构造局势与局势矩阵、确定目标效果测度、多目标决策、确定最优局势等一系列系统分析计算,判断水体富营养化级别。根据评价结果对3种评价方法进行分析比较,评判出既真实反映城市景观水体富营养化状况,又简便快捷的评价方法。     

模糊数学在香溪河库湾富营养化评价中的应用

三峡水库蓄水后,部分支流库湾水体富营养化严重。以香溪河库湾为例,采用模糊数学评价法,通过引入隶属度的概念,对该库湾2010年全年不同断面水质进行富营养化评价,同时与综合营养状态指数评价法比较。结果表明:2种方法结果存在一定差异,但均反映了2010年香溪河库湾处于中营养化至重度富营养化,春夏季富营养化情势较其他季节严重,库湾上游处于中度富营养化,4月上游甚至为重度富营养化,下游处于轻度富营养化;秋冬季库湾营养状态分布较均匀,为中营养和轻度富营养化。该结果与实地观测结果相符。由此可见,模糊数学评价法较好的反映水质级别的模糊性与连续性,以及各因子共同作用下的水质状况,可在三峡水库支流库湾富营养化评价中得到应用。     

湖泊水体富营养化评价的随机模拟与三角模糊数耦合模型

根据湖泊水环境系统的不确定性,建立了基于随机模拟和三角模糊数的湖泊水体富营养化评价耦合模型,采用三角模糊数表征各营养因子监测值,运用随机模拟方法模拟三角模糊数,得到各变量的随机模拟序列,由综合营养状态指数法确定湖泊的营养等级概率水平。以宁夏沙湖为例,运用此耦合模型对水体的富营养化程度进行评价。结果表明:该方法将水体富营养评价中水环境状态的不确定性以确定性方法融入评价模型,直观表征了水体在各营养状态隶属度的复杂性,评价结果更加全面、合理。     

基于延拓盲数的湖库水体富营养化评价模型

基于湖库水环境系统随机性、模糊性、灰性、未确知性等多种不确定性共存或交叉存在的特点,将延拓盲数引入水体富营养化评价,通过与综合营养状态指数方法的综合集成,构建了湖库水体富营养化评价延拓盲数模型和等级识别模式,并将其应用于巢湖塘西河河口水体富营养化评价.结果表明:塘西河河口水体处于重富营养化状态,可信度超过0.86(即86%),且在模糊截集水平α=0.8情形下,综合营养状态指数期望值达79.34,属于重富营养等级.实例研究证明了新构建模型对于不确定性条件下湖库水体富营养化评价的适用性和有效性.     

神农架大九湖水体富营养化评价

为探究大九湖水体富营养化状态,采用模糊综合评价法和综合营养状态指数法分别对其10个断面的富营养化程度进行评价。模糊综合评价法评价结果为1号湖和3号湖断面为中度富营养化,其余断面均为轻度富营养化;综合营养状态指数法评价结果为1号湖和2号湖断面为轻度富营养化,其余断面均为中营养状态。均客观反映了大九湖水体富营养状态。     

湖库水体富营养化及磷模型

磷是水体富营养化的主要控制因素,预测模拟湖泊、水库中的磷对研究及控制水体富营养化有着极其重要的意义。本文阐述了湖库中的磷循环以及根据磷循环建立的数学模型,并对该模型的完善和实际应用进行了分析,可为湖库富营养化程度评价、制订控制措施提供定量的科学依据。     

基于熵权法的富营养化二级模糊综合评价模型:以江苏九里湖国家湿地公园为例

针对江苏九里湖塌陷湿地公园水体富营养化评价问题,于2018年春、夏、秋、冬4个季节对江苏九里湖塌陷公园内10个水质监测点进行水质监测,并选取TP、TN、COD_Mn、Chl.a、SD 5项水质指标,采用基于"压力-响应"思想构建二级模糊综合评价模型,结合熵权法对九里湖水质富营养化程度进行评价。评价结果表明,该评价模型具有合理性和客观性,江苏九里湖国家湿地公园水体富营养状态与季节变化相关性较强,各监测点富营养化等级处于中富营养与富营养级别。     

遥感方法应用于湖泊富营养化评价的研究

利用武汉东湖各子湖多年可靠的地面监测资料和1999年9月Landsat—7的TM各波段的卫星遥感数据,建立了各子湖的营养状态指数与TM各波段图像上灰度值之间的关系模型：一元线性模型、多元回归模型。运用这些模型对武汉各湖泊进行富营养化评价。同时基于地面监测资料,用日本学者相崎守弘提出的修正富营养化指数法对武汉主要湖泊的富营养化程度进行评价。结果显示,武汉湖泊多处于中富营养状态,遥感评价结果与地面监测结果基本一致。指出利用遥感方法进行湖泊水体富营养化监测评价是可行的、有效的、利用该方法可进行大范围的湖泊富营养化调查评价。     

基于博弈论的水体富营养化综合联系云评价模型

水体富营养化已严重威胁到水安全及生态文明健康,故准确评价水体富营养化程度具有十分重要的意义,但水体富营养化程度评价受诸多模糊、随机因素的影响,具有不确定性,且尚无统一标准,是一个复杂不确定性问题。为有效刻画水体富营养化评价指标有限区间内的随机模糊性与考虑评价指标本身重要性及内在信息,探讨了耦合博弈论的水体富营养化状态的综合联系云评价模型。实例应用与对比分析表明,基于综合联系云的评价模型应用于水体富营养化评价是有效可行的,并具有计算简便和能综合考虑指标间相互作用的优点,应用博弈论确定的组合权重也能充分发挥评价指标的重要性和实测指标包含的客观信息,较只采用单一类型权重的云模型和其他评价方法的评价效果更好,为水体富营养化评价提供了一种新的参考。     

安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究

随着水资源日益紧缺以及水源污染情况的不断加剧,饮用水水源地的水质问题越来越受到社会的关注。运用单因子标准指数法以及卡尔森指数方法时安徽省境内31个县级以上的湖库型饮用水水泺地的水质状况以及湖泊富营养化程度进行了综合评价,并提出相应的防护措施。评价结果表明,全省湖库型饮用水水源地水质迭标个数为27个,达标率为87％。     

基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化研究

构建了一个基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化综合评价体系.以美国环境保护署Nutrient Criteria Database数据库为参照对象,有针对性地研究我国湖泊水库的情况,首次提出了基于地理分区的简易评价标准,对不同地理特征的水体富营养化临界值进行了定量研究.同时本研究还建立了基于神经网络的富营养化评价模型...     

三峡水库支流营养状态评价方法

综合应用国内外湖库营养控制标准的制订方法的基础上,提出了湖泊富营养化评价的综合营养指数校验法,并对三峡库区支流进行了富营养化评价.结果显示,调查期间,30条支流中,19条支流的平均营养状态指数为富营养化水平,11条支流的平均营养状态指数为中营养水平.4～9月各支流的平均综合营养状态指数值均达到富营养化水平,8月份出现最大值(55.43),显示春、夏季节库区支流发生富营养化的风险较高,应为控制库区富营养化发生的敏感时期.与目前国内传统的由"七五"期间调查的26个湖泊总结得出的"湖库富营养化评价方法及分级技术规定"的评价方法相比,综合营养指数校验法的评价结果比较符合三峡水库支流的实际水质状况,适用于三峡水库支流的富营养化评价.     

基于云化物元耦合模型的岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估

针对岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估过程中存在模糊性与随机性的特点,提出采用云模型改进传统物元理论,采用物元法和云模型相耦合的评估模型来处理评估中的不确定性问题。该云化物元耦合模型方法采用云模型的数字特征值代替物元基本元中的特征量值,通过云模型的相关算法来计算风险评估指标的云关联度;同时,采用基于改进CRITIC的客观赋权法确定评估指标权重,进而根据加权平均法求得评估事件的综合评估分数,并以此来判定其安全风险等级。案例应用研究表明:(1)基于CRITIC的客观赋权法不仅计算简便,而且其通过挖掘指标的信息量来确定评估指标权重,使得评估结果更具有可信性;(2)该云化物元耦合模型方法的评估结果与其他3种常用方法的评估结果基本吻合,且各评估案例的置信度因子均小于0.05,说明云化物元耦合模型方法应用于岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估是合理、有效的;(3)该云化物元耦合模型方法通过采用综合评估分数来判定安全风险等级,相较于其他评估方法,能够提供评估案例更多的综合信息,且比其他方法更加全面地反映了评估指标间包含的复杂不确定关系,使得评估结果具有更高的可靠性。     

湖泊营养状态评价的普适指数公式及效果检验

适当设定湖泊富营养化指标“参照”值 ,将修正的Carlson指数公式中的指标值用相对于“参照”值的指标“相对值”替换 ,公式中的参数可视为与指标特性无关。对公式中的待定参数采用遗传算法进行优化 ,得到对多项指标都通用的营养状态普适指数公式。用折衷激励功效函数法对单项指标的TSIG 指数赋权 ,计算综合指数。公式的正确性已被用于我国数十个湖泊、水库的营养状态评价检验得到证实。该公式计算简单、实用 ,具有客观性、可比性和通用性     

中国湖库营养状态现状调查分析

近年来,随着经济的高速发展,我国湖库氮、磷污染负荷增加,富营养化问题有增无减,已经成为我国湖库面临的重大环境问题。以2005年-2007年我国大陆地区各省(自治区、直辖市)183个湖泊、541个水库的调查资料为基础,采用单项指标评价和综合评价方法,分析了我国湖库富营养化状况。结果表明:我国湖库受营养盐污染的形势十分严峻,富营养化成为我国湖库共同面临的主要环境问题;总体而言,水库的富营养状态要优于湖泊,但水库的富营养化污染也不容乐观;总磷超标情况要重于总氮,透明度超标比例相对较小。     

湖泊富营养化组合评价的真值次数加权法

针对湖泊水体富营化评价方法具有的不确定性问题,提出了湖泊富营养化组合评价的真值次数加权法.该法的建立步骤分为3步:首先,根据富营养化评价标准,随机生成1000组富营养化水质指标样本,分别用灰色关联法、模糊评价法、打分统计法、经验频率法、贝叶斯方法、向量评价法6种单项方法进行富营养化评价;然后统计1000组样本中各单项方法的评价值与真值相同的次数,据此计算各单项评价方法在组合评价方法中所占的权重;最后利用权重值对6种单项评价值进行加权平均组合,从而得到真值次数加权法的组合评价结果.将真值次数加权法应用于全国30个湖泊的水体富营养化评价,结果表明,该法能有效降低单项评价方法的不确定性.     

永定河北京段基于模糊数学的水体富营养化评价

以永定河北京段为研究对象,进行水质和水生态调查及动态指标的监测,选取候选评价指标,采用主成分分析法对评价指标进行筛选,并运用熵权法确定指标权重,从而构建河流富营养化评价指标体系。基于模糊数学算法,对永定河北京段进行了富营养化评价。结果表明:该水体富营养化问题较为广泛,但总体的富营养程度较轻。采用综合营养状态指数法和评分法进行评价对比研究,验证了该方法的可信度,且具有指标选择更灵活、评价结果更客观的优越性,可作为永定河北京段水体富营养化评价的重要方法和手段。