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×     

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。     

基于主成分分析法的渭河陕西段水环境质量评价

主成分分析法能够在保证原始数据信息损失最小的情况下,以少数的综合变量取代原有的多维变量,使数据结构大为简化,并且客观地确定变量权数,避免了主观随意性。应用主成分分析法对渭河水环境进行质量评价,评价结果表明,渭河陕西不同地段水质状况不同。总的来讲,渭河污染十分严重。     

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。     

常州市河流水质评价及污染特征分析

结合单因子评价与多元统计分析方法,对常州市河流在丰水月和枯水月分别进行水质评价与污染特征分析.采用单因子评价法对监测断面进行水质类别划分,对整体河流水质进行定性分级;采用主成分分析与聚类分析结合的综合分析法,分析河流断面污染特征并进行断面聚类.分析结果表明,常州市河流整体水质状况为轻度污染,但枯水月水质相对较差;有机污...     

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。     

基于熵权和改进的FAHP的青山湖流域水质评价研究

模糊层次分析法在水质综合评价过程中具有十分重要的意义,但该方法在确定评价指标的权重系数时带有一定的主观性。因此,提出以Shannon信息熵理论中的熵权系数对模糊层次分析法所得到的权重进行修正,得到综合权重。在得到综合权重的基础上,运用改进的模糊层次分析法对水质进行综合分析和评价。文章以青山湖流域为例,选取5个指标进行水质评价。结果表明,利用信息熵理论耦合模糊层次分析法的权重,既考虑了数据本身蕴涵的客观信息,又兼顾了决策者的主观意向,具有很好的合理性。以耦合后的权重再对流域水质进行模糊层次综合评价,能全面反映该流域水质的实际状况。     

基于耦合分析法的边坡稳定性影响因素敏感性研究验证

本文探讨了基于边坡稳定性影响因素敏感性分析的正交设计和主成分分析的耦合分析法.该方法首先进行正交试验方案设计,得出不同因素组合下的稳定性数据矩阵;然后,在此基础上利用主成分分析得到各影响因素的数据信息,进而得出不同因素影响程度的大小.耦合正交设计法和主成分数值分析法,克服了传统方法大量试算的困难,考虑了各因素间的交互作...     

黄河干流水质评价与时空变化分析

在黄河流域生态保护的实施中,分析流域的水质污染状况以及时空变化规律,成为保证流域水安全的首要任务.为了全面了解黄河流域近年来的水环境状况,基于流域8个监测断面2004～2018年的水质数据,使用Mann-Kendall(M-K)趋势检验、层次聚类分析和主成分分析等多元数据分析方法,结合改进的综合水质标识指数(WQI),...     

模糊数学法在大桥矿区域地下水水质评价中的应用

在实际工作中,人们不可能找到一条确切的水质分界线,地下水水质的好坏程度实质上是一种模糊概念。用模糊数学处理这类模糊信息,能较准确的反映环境质量客观存在状况,并获得符合实际的评价效果。本文应用模糊数学方法,对大桥矿区域地下水水质现状进行评价。一、模糊综合评判模型模糊综合评判可以用-数学模式来表示:式中:A-由参加评价因子的权重经归一化处理得到的一个((1×m)阶行矩阵,     

不同地下水水质评价方法的对比研究——以宜良县为例

不同的水质评价方法有不同的适应性,为准确评测昆明市宜良县地下水水质,以2015年宜良县10个主要监测井的监测数据为基础,选取硫酸盐、硝酸盐氮等6个水质评价因子,分别采用传统、改进内梅罗污染指数法、加附注评分法和主成分分析法进行水质评价。研究结果表明:传统内梅罗指数法评价效果较差;改进内梅罗指数法仅适用于掌握水体的污染程度;主成分分析法适用评价指标过多的情况,通过降维对其简化,最大限度保留原始信息;加附注评分法在评价过程中将全部指标纳入模型计算,评价结果拟合度高、适应性、稳定性好,评价更为科学客观,最适合用于研究区地下水评价。     

四川德阳地区地下水水质综合评价

该文采用主成分分析法对四川省德阳地区12个地下水监测点水质进行综合评价,结果表明:前3个主成分因子累积贡献率已超过80%,因此前3个主成分因子可反映地下水污染程度。结合主成分分析结果与地下水指标含义:该地区主成分综合得分为正值比为负值时水质综合情况更好,该地区地下水污染可能系有机物进入地下水含水层所致。     

长荡湖水质的因子分析

利用长荡湖4个监测断面数据进行分析,根据主成分分析结果,利用聚类分析对断面水质状况进行综合评价,总体看水质较好。并结合有机污染型的实际情况对控制湖体污染提出合理建议。     

雨源型城市河流水污染特征及水质联合评价:以深圳龙岗河为例

雨源型城市河流水环境容量小,易受污染,识别河流水质的主要污染特征并进行科学地水质联合评价是水环境治理的重要工作. 2018年,选取典型雨源型城市河流深圳龙岗河的12个监测位点进行水质监测,按照《地表水环境质量标准GB 3838-2002》对22个水质指标进行分析,采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对龙岗河水质进行综合评价.单因子评价结果显示,龙岗河所有位点均达到地表水Ⅴ类水质标准及以上,其中田脚水和龙西河分别达到地表水Ⅳ类和Ⅲ类水质标准;综合污染指数评价结果显示,所有位点水质状况均为清洁或较清洁;综合污染指数法和主成分综合得分均显示,所有位点中龙西河、南约河和田脚水的水质最好,梧桐山河、大康河、爱联河、丁山河和黄沙河还有较大的提升空间,且需要着重考虑营养盐（TN、 TP和NH⁺₄-N）、有机物（COD和BOD₅）、粪大肠菌群和阴离子表面活性剂等指标. 3种评价结果存在差异,但均能从定性和定量的不同角度反映河流水质状况,因此综合采用多种评价方法能更好地反映雨源型城市河流的水质特征.     

2003~2020年黄河内蒙古段干流水质演变趋势

为全面了解黄河流域内蒙古段近年来的水环境质量状况及其变化趋势,基于流域内5个监测断面2003~2020年的水质数据,使用主成分分析、聚类分析和长短时记忆模型等多源数据分析方法,结合改进的综合水质标识指数,探究了黄河流域水质的时空变化特征. 结果表明,流域水质状况整体向好并稳定. 时间特征方面,汛期和非汛期水质的主要影响因素存在显著差异,主要与农业灌溉用水和汛期水量增大有关;空间特征方面,可将5个监测断面归为3类,汛期的主要影响因素具有时间特征,而非汛期3类监测断面的水质差异主要由其周边城市的用水结构决定. LSTM模型的预测值变化趋势与真实值拟合效果良好,可对黄河内蒙古段的水质指标进行有效的预测评价,可为黄河干流各河段水质达标控制与管理提供科学依据.     

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.     

模糊标识指数与对应分析法在水质评价中的联合应用

水质评价对判断水体的污染状况,了解其污染程度和成因有重要的意义,并可为水资源管理及水污染控制提供科学依据,而适当的评价方法是保证评价结果科学合理的关键.因此,本文以青山湖流域为例,在单因子指数法、综合指数法、灰色关联法、改进的模糊层次分析法、水质指数评价法、综合水质标识指数法6种常用水质评价法的结果对比分析的基础上,提出了一种新的模糊标识指数法.该方法结合了改进的模糊层次分析法和综合水质标识法的优点,不仅给出水质级别和水功能区达标程度,而且克服了以往模糊层次分析法存在的低估污染的严重性及不能评价劣Ⅴ类水质的缺点,更加适用于水质状况的评价.同时,在模糊标准化处理基础上,采用对应分析法,将采样点与变量有机地结合起来进行分析.结果表明,青山湖流域的总体水质状况以劣Ⅴ类为主,总体水功能区达标率仅10.34%,流域根据受污染情况被分为3个区,Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的主要污染因子分别是TN、NH4+-N与COD、TP.模糊标识指数法与对应分析法的联合应用可以全面分析流域水质状况,给出科学合理的评价结果.     

基于主成分分析法对开阳县岩溶地下水水质的评价

本文采用主成分分析法,对贵州省开阳县的9个地下暗河出口及岩溶泉的水质进行综合分析,选取其中具有代表性的13个实测数据进行定量化评价。结果表明,除城关镇石头村由于受到Fe、Na+等污染导致水质较差以外,该地区地下水水质总体都较好,与实际情况相符合,评价结果能为水资源合理开发利用和水污染的综合防治提供参考。     

松花江哈尔滨段水环境质量评价及污染源解析

为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析（PCA）对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR（绝对主成分多元线性回归分析）,量化主成分对各污染物的贡献率.在评价过程中,充分利用ArcGIS软件对不同断面水质状况进行可视化表征,展现水环境质量的空间特征,更加直观地表达水质的区域差异性.结果表明:松花江哈尔滨段水体的主要污染物包括COD_Cr、TN和NH₃-N,丰水期第1主成分对其贡献率分别为69.97%、69.18%、74.23%,平水期为22.91%、22.21%、37.57%,枯水期为83.77%、83.60%、83.09%;6个断面中,朱顺屯断面的水质优于其他断面的水质,上游水质优于下游水质;研究水体水质总体上表现为丰水期优于枯水期.研究表明,污染物主要受到生活污水和该江段沿岸石化、汽车和造纸企业工业废水排放的影响.污染物主要来源于阿什河口内和呼兰河口内断面,干流水体水质优于支流水体.      

基于主成分分析的喀斯特山区河流水质评价及水质时空特征分析:以贵州省张维河为例

为了探求喀斯特山区河流水质状况及水质时空特征,选取贵州省平寨水库的支流张维河上的8个监测点,于2017年8月—2018年5月,对13项水质指标进行分季节监测。通过SPSS软件,利用主成分分析法,从13项指标中降维得出影响张维河水质的4个主成分,根据各主成分的方差贡献率及主成分的得分进行分析。结果表明:张维河上游主成分综合得分为-4. 158,下游得分为4. 221,上游水质总体上优于下游;全流域冬季主成分得分为2. 327,夏季得分为-0. 787,枯水期污染情况比丰水期严重;点源污染与非点源污染并存,并且以点源污染为主。