应用模糊数学方法评价水环境质量

模糊综合评价就是根据给出的评价标准和实测值,经过模糊变换,对待评价对象给出总的评价的一种方法。在水质评价中,确定评价因子集、评价集、隶属函数,然后通过计算确定水质级别。本文采用模糊综合评价方法,对锦州市大凌河3个断面进行模糊综合评价。     

两阶段模糊法在海河水系水质评价中的应用

将两阶段模糊法用于海河水系监测断面的水质评价.与传统模糊聚类法不同,该方法首先将国家地表水指标转化为等级打分,再构造模糊隶属函数,确定评价对象对标准水质水平的隶属度;之后运用改进的模糊c-均值法(FCM法)选取适当模糊指标和先验类中心,对评价对象进行聚类,得到替代原观测值的一个全局水质指标,数值在0～100之间,以利于直观评价.计算了海河水系2004～2006年4个断面的432个数据,考察了季节波动规律和不同年度变化的情况,并对水质进行了综合评价.两阶段模糊法对水质评价综合指标有较好的分类能力,能够得到十分科学的评价结果,且计算过程相对FCM法简便,可以运用于河流水质综合评价.     

沭河水质模糊综合评价评价模型建立与应用

根据模糊数学原理,建立了水质模糊综合评价模型,利用该模型对2006年-2009年山东省临沂市沭河水质进行了水质评价。结果表明,（1）该模型计算方法简便且能比较客观的反映评价对象的客观实际和水质变化规律,评价结果更为可靠,是水质综合评价的一种理想、有效的方法;（2）沭河流域水质总体状况良好,一年中I级水的天数为50％、Ⅱ级水的天数为8．3％、Ⅲ级水的天数为41．7％,评价结果与实际相符;评价方法有实用价值。     

多级模糊模式识别方法用于湖泊水质评价

进行模糊综合评估的应用与研究很多，在那些方法中主要应用最大隶属度原则进行最后的评定，但是湖泊水质评价涉及到多样点多项指标等多因素，一般模糊综合评价方法中的最大隶属度原则不能适用。本文利用多级模糊模式识别方法的基本理论，通过多目标优选，给出了更加合理、科学的评价模型；利用该模型我们对武汉市东湖水质监测结果做出了较为合理的评价。     

模糊数学在引黄水库水质评价中的应用研究

通过构建模糊数学模型评价济南某引黄水库的进水口和出水口的水质,评价结果发现该引黄水库进水口和出水口分别属于Ⅳ和I类水;而根据单因子评价方法,进水口和出水口水质均属于V类,主要是由于化学需氧量超标导致。模糊数学评价法用隶属度来描绘模糊的水质分级界限,避免了传统水质分级不连续的缺陷,避免了在单因子评价中因某项参数超标而将水质定类的缺点,得到了较为客观的评价。     

基于模糊综合与可变模糊集耦合的地下水质量评价

模糊综合评价法和可变模糊集方法是常用的地下水质量评价方法,但可变模糊集评价法的隶属度计算复杂、可变参数多,而模糊综合评价法容易造成隶属度信息丢失.本文在充分吸取两者优点的基础上,构建了一种新的耦合地下水质量评价模型,优化了评价因子选择、权重确定、模糊算子选择等关键环节,并对青岛市大沽河水源地的地下水质量进行了评价和分析对比.结果表明,水源地中北部(W7~W11)地区,硝酸盐氮含量严重超标,耦合模型得到的水质等级均为4或5类水,评价结果符合该区域实际水质状况,说明新建的耦合模型是可靠的.另外,从监测井W2、W3、W4、W7、W10、W11、W12获得的最大隶属度小于0.5,说明模糊综合评价法不适用于这些点的水质评价,而耦合模型综合考虑了其它隶属度值对评价结果的贡献,其结果更加科学、合理.     

模糊综合评判法在水质评价中的应用——以松花江流域为例

社会的快速发展在给人类带来经济效益的同时,也给环境尤其是水环境造成极大的压力,水质问题是当今社会亟待解决的重大难题之一。水质是诸多因素影响的结果,具有一定程度的不确定性,所以在水质评价中需要综合考虑模糊因素。本文采用模糊综合评判法对松花江流域八个断面水质进行评价,引入数学隶属度的概念,针对多种评价因子指标值大小表示的污染程度不同,采用两种隶属度计算公式,且客观定量地确定各污染因子的权重,从而确定水质类别。     

改进的模糊综合评价法及在河道水质评价中的应用研究

基于传统模糊综合评价法权重和最大隶属度原则的不足,建立改进的模糊综合评价法,采用超标倍数法和熵权法组合确定权重,并以加权平均得分BT作为同级别水质优劣比较和水质类别判定的依据,最后用改进的方法对苏州古城区2013年河道水质进行综合评价.结果表明:苏州古城区水质整体较好,水质以Ⅲ、Ⅳ类为主.但水质空间变异明显,呈现出城北水质比城南好,主河道水质比小河道好的特点.与传统的模糊综合评价相比,改进的模糊综合评价法弥补了传统方法的缺陷.     

地质灾害危险性区划评价中隶属度函数构造方法的探讨

运用模糊综合评判方法进行地质灾害危险性区划评价的过程中,隶属函数的构造是一项复杂而重要的工作。在总结前人经验的基础上,对参与区划评价的定量因子的隶属度计算采用了一个简化的"二值模型"的方法构造隶属函数,计算隶属度,收到较好的效果。     

基于熵权的模糊层次评价法在滴水湖水质评价中的应用

针对传统模糊综合评价中"权重赋值"、"模糊算子"及"综合评价原则"三个方面的不足,引入组合赋权法、相乘相加模糊算子以及置信度准则,提出了一种基于熵权的模糊层次评价法。以上海市滴水湖2018年12个月的水质监测数据为例,与传统模糊综合评价法评价结果进行对比。结果表明:滴水湖水质状况符合整体Ⅲ～Ⅳ类且局部Ⅱ类的规划中远期水质目标,满足城市一般工业用水和人类非直接接触娱乐用水要求,评价结果与实际情况相符;与传统模糊综合评价法相比,基于熵权的模糊层次评价法可以更好地辨识细微水质差别,权重计算与评价结果更为合理。     

用改进的灰色识别法评价大气环境质量 ——以北京市石景山区为例

改进的灰色识别法以灰色关联法为基础,针对灰色关联法评价大气环境质量的不足,引入关联离散度和隶属度算法加以改进,并将大气环境质量标准等级就其相应的隶属度加权平均求得更为精确的大气环境质量级别,提高了分辨率和实用性。在简要论述利用改进的灰色识别法评价大气环境质量的计算原理、方法和步骤的基础上,以北京市石景山区为研究对象,对大气环境质量进行评价,确定质量等级及其变化趋势,为大气环境保护规划提供科学依据。结果表明:改进的灰色识别法可比性强,分辨率高,具有较高的实用价值。     

Water quality evaluation based on improved fuzzy matter-element method

For natural water, method of water quality evaluation based on improved fuzzy matter-element evaluation method is presented. Two important parts are improved, the weights determining and fuzzy membership functions. The coefficient of variation of each indicator is used to determine the weight instead of traditional calculating superscales method. On the other hand, fuzzy matter-elements are constructed, and normal membership degrees are used instead of traditional trapezoidal ones. The composite fuzzy matter-elements with associated coefficient are constructed through associated transformation. The levels of natural water quality are determined according to the principle of maximum correlation. The improved fuzzy matter-element evaluation method is applied to evaluate water quality of the Luokou mainstream estuary at the first ten weeks in 2011 with the coefficient of variation method determining the weights. Water quality of Luokou mainstream estuary is dropping from level I to level II. The results of the improved evaluation method are basically the same as the official water quality. The variation coefficient method can reduce the workload, and overcome the adverse effects from abnormal values, compared with the traditional calculating superscales method. The results of improved fuzzy matter-element evaluation method are more credible than the ones of the traditional evaluation method. The improved evaluation method can use information of monitoring data more scientifically and comprehensively, and broaden a new evaluation method for water quality assessment.     

改良模糊综合评价法在水质评价中的应用

基于传统模糊综合评价法原理,通过对评价指标选择、权重确定、模糊运算分析三个环节进行改良,建立了一种分辨率高、简便有效的地表水质量评价模型,并将其应用于辽河流域的水质评价中。改良后的模糊综合评价法能够更实际、更客观地反映多指标共同作用下的地面水环境质量状况,这为制定水环境宏观决策提供了必要的科学参考。     

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.     

基于模糊数学与集值统计的既有建筑火灾危险性评估模型

建筑火灾危险度的评价具有评判参数较多、评判结论模糊、评判过程复杂的特点,一般采用模糊数学的方法加以解决,但是模糊数学有一个明显的缺陷就是评价结果为一个向量,而不是一个点值,其结果不够直观,而集值统计方法可以很好地解决此类问题.本文在前期研究中已建立的建筑火灾危险性模糊评价模型的基础上,通过在模糊数学中引入集值统计方法,...     

Entropy method for determination of weight of evaluating indicators in fuzzy synthetic evaluation for water quality assessment

Introduction The fuzzy synthetic evaluation for water quality assessment of nature water resource has been studied and put into practice extensively in recent years (Qin, 2003; Liang and Jiang, 2002; Zhu and Lv et al., 1994). By using the fuzzy mathematic…     

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.     

2015—2018年河南省辖海河流域水质改善效果评价

分别采用单因子评价法、综合污染指数评价法和模糊综合评价法对2015—2018年河南省辖海河流域的水质改善效果进行评价分析。结果表明:3种方法的评价结果基本一致,2015—2018年河南省辖海河流域整体水质呈现改善趋势。但各方法侧重点有所不同。单因子评价结果显示,海河流域21项污染因子Ⅰ—Ⅲ类数量占比由2015年的69.63%增加至2018年的89.52%,劣Ⅴ类占比由2015年的15.13%减少至2018年的0.85%;海河流域综合污染指数由2015年的0.89降低至2018年的0.56,水质级别由中度污染改善为轻度污染,其中卫河、共产主义渠、大沙河、安阳河、汤河、马颊河的水质状况均有一定改善;模糊评价结果显示,NH₃-N和TP在9项评价因子中权重占比较大,是河南省辖海河流域的主要污染因子;2018年8条河流均达到Ⅰ—Ⅲ类水质。前2种评价方法适用于管理分析,模糊评价法可补充说明河流存在的问题,更适用于研究工作。