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

在涉及众多因子的水质综合评价中,每种评价方法有其自身的优缺点。将模糊综合分析法与主成分分析法在实例中进行比较,通过比较得出主成分分析法能够客观地确定各个指标的权重,避免了随意性,也避免了计算过程中由于因子众多,数据复杂而造成的人工计算误差,使结果更加可靠。主成分分析将原来的众多的子转化为少数主成分,少数主成分综合的反映水质情况,且各主成分内不同因子之间的相关性关系也十分明确。     

主成分分析法用于环境质量评价的探讨

文章将主成分分析法用于某河流水质评价,得出该河流历年水质变化趋势,但得到的水质评价等级却与实际情况不符。通过对主成分分析法原理进行研究,得出两个结论:主成分分析法可用于比较不同时间或不同地点的环境质量优劣;主成分分析法不能评价出环境质量等级。这主要是由主成分分析法的本质特点所决定。     

用主成分分析法研究评价地下水质量——以邯郸市为例

运用主成分分析法(PCA)对邯郸市地下水主要污染指标年均值进行了探索性评价研究。分析结果表明,前5个主成分综合携带了全部信息的91.374%。通过对这5个新的综合指标进行分析,确定了地下水的主要污染物,同时根据其综合得分对地下水进行分级,分析了其变化趋势,为地下水资源的有效利用和保护提供了科学依据。     

主成分分析法在环境评价中的应用

主成分分析法是一种实用的统计分析方法.本文在阐述主成分分析法原理的同时,对秦皇岛市海滨浴场的水质状况做了综合评价.结果表明:主成分分析法处理环境数据客观性强,并能够反映评价区内主要污染特征.一、主成分分析法应用的一般原理和步骤1.主成分分析法应用的一般原理设有p个污染指标,对n个监测点来说,共有n×     

江苏近岸海域水环境质量状况及主要污染因子研究

采用主成分分析法对2004～2007年江苏近岸海域的水质污染进行了分析研究,从众多的污染因子中提取出水质污染的5个主要因子,并利用测点排序分析江苏省近岸海域水环境质量变化情况.研究结果表明:(1)5个主成分因子累计可解释总方差的76.55%,主成分F1因子中,无机氮(DIN)、硝酸盐氮(NO3--N)、锌(Zn)、化学需氧量(COD)、活性磷酸盐(PO43--P)有较高的载荷值,可认为是N污染因素、生活污水污染的综合;主成分F2因子中,汞(Hg)、石油类(OIL)有较高的载荷值,代表了石化废水污染;主成分F3中,铅(Pb)、铜(Cu)、镉(Cd)的载荷值较高,代表了海域的重金属Pb,Cu,Cd污染因素;主成分F4因子中,亚硝酸盐氮(NO2--N)、溶解氧(DO)的载荷值较高,代表了N污染因素;主成分F5因子中,仅pH值的载荷值较高,其实际意义不明显.(2)2004～2007年,江苏近岸海域水环境质量有所改善.     

主成分分析法在水环境质量评价中的应用进展

对研究水质的一种多元统计方法——主成分分析法做了详细介绍,并对主成分分析法在河流、地下水、矿区、湖泊水质评价中的应用进行了综述,简要分析了主成分分析法在水环境质量评价中尚有不足之处。     

基于主成分分析研究大亚湾水质时空变化特征

用主成分分析法研究大亚湾生态环境的时空变化特征以及相应的影响因素.第一主成分以温度、盐度和NO3-N为特征,第二主成分以DO和SiO3-Si为特征,第三个主成分物理意义为无机氮的来源与循环过程的量度,第四个主成分主要表现为人类活动的影响;其解释原始数据的方差分别为25.53%、21.64%、15.91%和10.50%.在空间特征研究中,3号和8号站点为第一类,位于养殖区附近,其余站点为第二类,表明养殖区与非养殖区的生态环境的差异.在季节特征研究中,大亚湾为明显干湿季节特征.结果表明:主成分分析能描述大亚湾生态环境的时空变化及其环境因子.     

泉州工业废水中有害污染物的综合评价

运用主成分分析法，对泉州工业废水中的有害物质的单位含量进行了分析，得出了影响泉州工业废水污染性的主要污染因子，并测算出了泉州工业废水中有害污染物含量的十年综合评价值，最后为解决泉州工业废水污染提出了政策建议。     

钦州湾水质污染时空变化特征及驱动因素

于2015年4月和9月在钦州湾海域进行了2个航次的环境调查,获取了表层海水温度、盐度、pH、DO、COD、Chl a、石油烃、营养盐和重金属等指标数据,应用主成分分析法研究该海湾水质状况,并探讨影响该海区水质的主要驱动因子。通过主成分分析从18项调查指标中筛选提取出前4个主成分,可以解释原始变量信息73.68%的结果。主成分综合得分分析表明,钦州湾2015年4月水质污染比9月严重,空间分布上由内湾向外湾水质污染呈递减趋势,茅尾海水质污染严重。河流输入、鱼虾贝类养殖、浮游植物消长及水动力过程是影响钦州湾水质时空变化的重要因素。相关分析表明,影响钦州湾水质污染的主要驱动因子是氮营养盐、盐度、pH、Cd和Zn。陆源输入和养殖活动是主要污染源,应加强钦江、茅岭江的水环境保护,科学规划内湾养殖规模,进而改善钦州湾水质状况。     

基于主成分分析法的黄河口及其邻近水域水质评价

于2013年6、7、10月在黄河口及邻近水域进行了3个航次的环境调查,获取了盐度、营养盐、COD及重金属等指标数据,利用主成分分析法(PCA)研究该海域的水质状况,并分析影响该海域水质的主要驱动因子.结果表明:应用主成分分析将14项调查指标转换提取为4种主成分,共解释了67.31%的结果.相关分析表明,影响该水域水质的主要驱动因子为氮营养盐、盐度、SiO32--Si和砷.主成分综合得分分析表明,黄河口及邻近水域2013年10月、7月、6月水质污染状况依次降低;空间上总体呈现出以黄河入海口为中心,向邻近海域递减,河口附近及南部水域污染较严重的格局.黄河径流污染物是主要污染源,应加强黄河口及其上游的水环境保护,从而改善黄河口及邻近水域水质状况.     

东太湖水质污染特征研究

2008年8月至2009年7月研究了江苏东太湖网围养殖区、东茭咀、油车港等12个典型湖区的水环境特征,运用主成分分析法研究东太湖水质的空间异质性及主控因素.结果表明,东太湖水质在各区域存在显著差异,季节变化明显,主要表现为丰水期水质优于枯水期. 12个水质指标简化成2个主成分,主成分I代表水体的总磷、溶解性总磷和磷酸盐水平,是东太湖水域最主要的污染因子;主成分II主要反映水体的有机污染状况,叶绿素a和高锰酸盐指数的贡献率较大.利用主成分得分进行聚类分析,将12个采样点分为4类,北部由于受东山镇生活污水影响,各入湖河道口污染较为严重,特别是油车港;网围养殖区由于人工栽植的水草较为茂盛,水质较好,同东茭咀、太浦河口等水域的水质一样.     

电子产品中有毒有害物质评价分析

随着电子产品产量的不断增长,电子产品的污染问题日益成为关系国计民生的重大问题。应用主成分分析原理对电子产品有毒有害物质进行评价分析。建立评价指标体系,选取具有代表性的主成分指标代替原来的评价指标,对电子产品有毒有害物质进行主成分分析,所得结果合理可信。     

双台子河流域综合水质评价方法的对比研究

本研究利用双台子河2011年枯、丰、平水期的22个水文监测断面数据,并借助主成份分析法,确定主要污染因子和超标断面。分别采用综合标识指数、单因子、模糊评判、灰色关联四种评价法,选取DO、COD、NH3-N、TP、TN、BOD 6个评价因子,对河流水污染特性进行综合评价与分析。结果表明:以Bartlett球度检验,主成份因子负荷值较高的NH3-N、TP、BOD因子,累积方差贡献率91.97%,主要污染因子;超标断面的污染因子判别应考虑周边污染源的类型和河流上游的排放物浓度。模糊评判、灰色关联评价结果中均没有劣V类,两者的水质类别累积频率均在V类到达100%;考虑到单因子法在同一水质类别中不能判定多项因子共同对水体的综合影响,本文采用标识指数法为最佳评价方法。从枯、丰、平水期的劣V类和V类断面比重分析,枯水期>平水期>丰水期。从劣V类和V类数量与分布来看,盘锦市辖区控制单元的污染程度,比大洼县和盘山县污染较重。     

空气环境质量评价分析的数学方法及应用

用空气污染指数法,进行空气质量评价;用主成分分析法进行污染因子分析;用秩相关系数检验法作污染趋势分析。并根据淮安市2004-2007年实测空气质量日报资料,说明上述方法的应用。     

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

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。     

港湾水质综合评价的集对分析模型

对港湾水质进行合理的综合评价,一直是港湾乃至海岸带开发和海洋资源可持续利用的一项重要的基础工作.由于港湾水质涉及诸多因素,常规的评价方法顾此失彼.本文以福建沿岸主要港湾为例,运用集对分析和主成分分析方法构建了港湾水质综合评价的集对分析模型,其结果表明各港湾的海水水质在总体上均属于第Ⅰ类,取得了与实际情况比较符合的综合类别评判结果.实践表明,集对分析为海水水质评价及其它环境质量评价工作提供了一种新型而有效的方法,并可为福建省海洋资源的可持续开发利用提供一定的决策依据.     

改进的模糊综合评价法及在给水厂原水水质评价中的应用

基于模糊评价原理,针对传统模糊评价模型存在的评价因子选取主观性强,评价结果可比性差及超标因子存在性表述不直观等问题,建立了基于主成分分析的模糊综合评价模型.利用主成分分析的降维原理筛选评价因子,降低主观因素对评价结果的影响,并以级别特征值J作为同级别水体水质优劣比较和超标因子存在性判定的依据,提高模型的实用性.最后应用该模型对西北某市地下水源水厂原水水质进行综合评价.结果表明,案例水厂原水合格率高于80％,且评价结果以Ⅰ类水为主,总体符合国家标准要求,但各年反映水体特征的主要影响因子有所差异.当级别特征值J大于2时,无论最终评价结果优劣,均表明评价水体存在超标因子,且J值越大,水体状况越差.以筛选后的水质指标作为评价因子,所得评判结果更贴近水体实际状况,所得J值能更准确地反映超标因子的存在,使得最终评价结果更加科学、合理.