基于置信区间的风暴潮灾害损失预警及对策研究

在运用因子分析法和熵值法对中国沿海11个省、自治区、直辖市进行风暴潮风险区划的基础上,运用置信区间法计算出各个区划内不同风暴潮等级对应的风暴潮经济损失、养殖业损失的置信区间。分析风暴潮置信区间结果,旨在有助于在增水等自然数据情况合理准确的预测基础上,对各个风险区划进行风险预警。并从防灾意识与产业结构调整两个方面提出了对策建议,力求使风暴潮造成的收入等经济损失最小化、保障沿海地区经济与社会的安全。     

组合指数在环境混合物联合毒性研究中的初步应用

化学品在实际环境中总是以组分繁杂多变的混合物形式存在,其混合物的毒性评估与预测一直是环境毒理学研究重点。在环境毒理学领域,浓度加和(concentration addition,CA)及独立作用(independent action,IA)是评估与预测化学混合物联合毒性的经典模型,一般认为CA适用于作用模式相似的混合物体系而IA适用于作用模式相异的混合物体系,但如何使用CA与IA一直存在争议。组合指数(combination index,CI)是在半数效应方程基础上发展起来的不依赖于作用模式的用于混合物联合毒性评估的混合物毒性指数,具有坚实的理论基础,不仅能定性地评估毒理学相互作用,也能定量地评估相互作用的大小,已在药物组合研究中得以广泛应用,近年来已引起环境毒理学研究者兴趣。本文就组合指数及药物组合应用、进入环境毒理学领域、与CA及IA的关系、存在的问题等几个方面进行评述,以期推进CI在化学混合物毒性评估与预测领域中的应用。     

光伏出力的模糊区间预测

针对光伏输出功率的点预测精度不足、传统支持向量机(SVM)在参数优化方面存在的固有缺陷等问题,根据模糊信息粒化理论和纵横交叉算法,提出一种基于CSO-SVM和模糊信息粒化理论的光伏出力模糊区间预测方案。结果表明:该方案可以得到较好的点预测值及其置信区间,某种程度上解决了传统点预测结果的信息局限性。     

中小城市空气环境指标的多角度分析研究——以楚雄市为例

文章根据楚雄市空气污染数据,采用统计的方法从不同的角度探求中小城市空气污染指标的变化规律,并求出三种污染物的同时置信区间及它们之间的关联性。结果表明:楚雄市的空气污染主要由SO2造成,室外空气质量能达到一类地区的水平,三种污染物之间两两相关性较弱,但整体相关性较强,同时根据结论提出了相应的建议。     

COD水样保存过程中衰减情况的统计分析

讨论了 COD地表水水样与废水水样在保存过程中随时间的衰减变化情况 ,实验结果表明 ,COD水样的衰减量与时间呈非常显著正相关 ,相关系数大于0 .99;置信区间估计显示 ,COD地表水水样保存不宜超过 5天 ,浓度较高的废水水样不宜超过 4天。     

一种确定湖泊水质基准参照状态浓度的新方法

在确立湖泊营养物基准的过程中,湖泊水体参照状态的确定是十分重要的一个步骤.本文基于广义极值分布理论,发展提出了一种确定湖泊参照状态浓度的新方法.该方法克服了频率分析法等描述性统计方法存在的数据分组可能造成人为误差和不便于统计推断,难以进行可信度评价的缺陷,能有效地推断给出参数和物质浓度置信区间.将该方法应用到太湖的水质基准参照状态中,通过对太湖湖心两个站点1995～2006年总氮(total nitrogen,TN),总磷(total phosphorus,TP)和叶绿素a(chlorophyll a,Chl-a)的数据进行分析,其年最小值的相反数符合广义极值分布,验证了方法的可行性.推荐采用25%分位点的值作为太湖总氮,总磷和叶绿素a的参照状态,即太湖的参照状态是:总氮0.71 mg·L-1,总磷0.025 mg·L-1,叶绿素a为1.81μg·L-1,并分别得出了它们各自的95%置信区间.     

基于门限极值理论的湖泊水质参照状态的确定

在前人工作的基础上,利用门限极值的广义Pareto分布理论和超出阈值峰(Peak Over Threshold,POT)方法,提出了一种确定湖泊参照状态浓度的新方法.该方法不仅能够给出更为精确的置信区间,而且克服了广义极值分布理论取用数据浪费等缺陷.将该方法应用到太湖的水质基准参照状态中,通过POT方法对太湖8个站点1995~2006年总氮(TN),总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)的数据进行预处理,分别以-1.0mg/L, -0.05mg/L与-4μg/L作为它们观测值相反数的门限值,结果表明观测值的相反数符合广义Pareto分布,验证了方法的可行性.推荐采用25%分位点的值作为太湖总氮,总磷和叶绿素a的参照状态,即太湖的参照状态是:总氮0.66mg/L;总磷0.023mg/L;叶绿素a为1.27μg/L.最后分别得出了它们各自的95%置信区间,而且其精度明显高于广义极值分布理论结果.     

基于模型研究质量评价的SWAT模型参数取值特征分析

SWAT模型是目前我国应用最为广泛的流域水环境模型之一.由于该模型拥有分布式参数并且基于美国环境特征建立,确定合理的和符合我国流域环境特征的参数取值是模型应用中的关键工作.有研究通过总结现有报告的参数取值,为模型本地化应用提供参数取值参考,但这些研究忽略了其中SWAT模型研究质量之间的差异,也未考虑参数取值的非均匀性以及极端值的影响,因而研究结果的实用性不佳.建立了综合考虑模型建立、参数率定和验证、模拟效果的SWAT模型研究质量评价指标体系,对中国知网收录的2015~2017年发表的428篇SWAT模型研究文献开展定量评价并筛选高可信度文献.基于高可信度文献报告的SWAT模型参数取值,分析了15个涉及水文、泥沙和水质过程模拟的参数取值特征,包括参数取值分布特征及其在不同地理区域间的差异,以及参数率定值与默认值的偏差等.研究表明,在筛选得到的129篇高可信度文献中,SWAT模型应用整体上更加规范,且具有较好的区域代表性;15个模型参数在我国流域的取值分布具有正偏态、负偏态等不同特征,其中4个参数在我国不同地理区域的取值分布存在显著差异,12个参数在我国流域的取值明显偏离默认值.基于模型参数取值特征,以置信区间的形式给出了SWAT模型在我国本地化应用的参数取值建议,并针对不同数据条件下的模型应用提出了参数取值建议.     

利用概率单位法估算EC50的研究（Estimation of Probit Methods on EC50）

以两组典型毒性数据为例,综合比较了5种常见概率单位模型计算程序在EC50估算上的差异,并在此基础上比较了3种不同置信区间的估算方法.在对照组受抑制率为零时,5种方法的参数估算结果一致;当对照组受抑制率不为零时,将对照组数据纳入整个计算过程的方法可以给出可靠的参数估算结果.3种不同置信区间估算方法的比较表明:在毒性数据分布对称性良好的情况下,基于Delta函数与Fieller定理的方法给出的结果相近,但后者可以在更广泛的情况下给出置信区间;相比而言,基于bootstrap重抽样的非参数方法获得的置信区间较窄,表现出更好的灵敏度.     

海岛生态系统承载力不确定性分析——以庙岛群岛南部岛群为例

从人-自然耦合的复合生态系统角度,考虑社会经济发展与生态系统之间的交互作用,借鉴指标体系概念框架,提出了包含海岛基础承载力（FCCI）和海岛现实承载力（RCCI）两个综合指数的海岛生态系统承载力（EBCCI）评估方法,并以北方典型海岛庙岛群岛为例,评估了庙岛群岛南部岛群生态系统承载力。为提高评估结果的准确性,提出了参数导致评估结果不确定性的计算方案,给出了不同置信度下不确定性度量方法。结果显示,在95%的置信水平上,庙岛群岛南部岛群RCCI得分区间为[0.6908,0.7348],不确定度为4.4%,FCCI得分区间为[0.7949,0.8417],不确定度为4.68%,社会支持能力（SSCI）得分区间为[0.8612,0.8863],不确定度为2.51%,社会经济发展较好地支持了基础生态功能的实现。通过引入对模型参数的不确定性分析,提出了一种新的承载力估计方法,用区间代替单一值来衡量生态系统承载力,使结果更加准确可信。