模糊模式識別模型在大伙房水庫水質(zhì)評價中的應用

鑒于目前國內(nèi)普遍存在的地面水環(huán)境污染問題和諸環(huán)境評價方法在應用中不同程度存在著的一些問題，依據(jù)環(huán)境污染與評價屬于模糊概念這一客觀實際，探討了確定污染指標權重的新方法；并嘗試運用模糊模式識別理論模型對大連市碧流河水庫５個斷面的水質(zhì)進行了綜合評價，得到了比較滿意的結(jié)果。

在總結(jié)目前國內(nèi)地表水質(zhì)評價方法的基礎上,依據(jù)環(huán)境污染程度與評價過程具有模糊性這一特點,應用多目標模糊模式識別模型評價大連市碧流河水庫的水質(zhì),并在其中探討了確定污染指標權重的方法.通過對2012～2014三年中碧流河水庫5個監(jiān)測斷面水質(zhì)的多目標模糊模式識別,定量描述了水庫水質(zhì)的年際、斷面間的變化趨勢,可為水庫的水質(zhì)改善措施的實施提供參考.

介紹了投影尋蹤等級評價模型的各個步驟,采用該模型評價了大伙房水庫水質(zhì),得出取樣點的豐水期水質(zhì)較枯水期差,水庫監(jiān)測斷面水質(zhì)為ⅲ、ⅳ類水質(zhì),水體富營養(yǎng)化較嚴重,主要原因是總氮嚴重超標,并將評價結(jié)果與綜合污染指數(shù)法評價結(jié)果比較,總體看來,兩種評價方法得出的結(jié)果基本一致,采用投影尋蹤等級評價模型進行水質(zhì)評價是完全可行的.

運用模糊數(shù)學基本理論和方法,將模糊數(shù)學理論的隸屬函數(shù)和隸屬度概念引入到水質(zhì)評價中,用矩陣分析的方法構成模糊綜合評價模式,對水庫水質(zhì)進行分析.結(jié)果表明,采用模糊評價法與其它評價方法結(jié)果相近,可以采用模糊評價法進行水庫水質(zhì)評價.

我國是一個城市供水安全問題比較突出的國家，城區(qū)供水水量不足、水源地水質(zhì)污染等水資源問題日趨嚴重。水庫水源地接納污染物的類別及危害程度不同。很難用具體準確定性的評價模型對水質(zhì)做出準確的評價。模糊評價法是可以根據(jù)采集水體樣本的實測值與國家相關指標評價標準有機結(jié)合，經(jīng)過模糊變換對水庫水質(zhì)做出準確評價，能為水庫水質(zhì)監(jiān)測和管理提供重要參考依據(jù)。

以深圳市赤坳水庫為例,利用可變模糊模型對水庫水質(zhì)進行評價。根據(jù)水庫特點選取8個水質(zhì)評價指標,建立指標體系,然后利用二元比較理論確定指標權重,計算模型相對隸屬度,從而得到水庫水質(zhì)評價結(jié)果。評價結(jié)果表明,赤坳水庫水質(zhì)介于ⅰ類水和ⅱ類水之間,居于良好使用水平,能夠滿足供水對象的用水要求。研究表明,可變模糊模型在水庫水質(zhì)評價中具有良好的可行性和實用性。

通過構建模糊數(shù)學模型評價濟南某引黃水庫的進水口和出水口的水質(zhì),評價結(jié)果發(fā)現(xiàn)該引黃水庫進水口和出水口分別屬于ⅳ和ⅰ類水;而根據(jù)單因子評價方法,進水口和出水口水質(zhì)均屬于ⅴ類,主要是由于化學需氧量超標導致。模糊數(shù)學評價法用隸屬度來描繪模糊的水質(zhì)分級界限,避免了傳統(tǒng)水質(zhì)分級不連續(xù)的缺陷,避免了在單因子評價中因某項參數(shù)超標而將水質(zhì)定類的缺點,得到了較為客觀的評價。

運用微生物檢測水質(zhì)的方法,研究了大伙房水庫源區(qū)水質(zhì)污染現(xiàn)狀。

對石佛寺水庫入庫口、庫中以及出庫口三個斷面的鎘、鉛、銅、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、硫化物、糞大腸菌群等23項環(huán)境質(zhì)量影響因子進行測試,并應用模糊數(shù)學綜合評價法評價了石佛寺水庫入庫口、庫中以及出庫口3個斷面水質(zhì)質(zhì)量均為ⅴ類。分析了導致其為ⅴ類水的直接原因為總氮超標,分析了總氮超標的成因以及有可能帶來的生態(tài)危險性。

針對引灤入津工程水庫水質(zhì)污染問題,根據(jù)國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準選取高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、氨氮、總氮、總磷5個水質(zhì)指標,采用模糊數(shù)學方法對2005年引灤沿線于橋水庫和爾王莊水庫水質(zhì)進行綜合評價。結(jié)果表明,于橋水庫總體水質(zhì)為ⅳ類,爾王莊水庫為ⅱ類,即爾王莊水庫水質(zhì)總體上優(yōu)于于橋水庫。采用模糊數(shù)學法進行水庫水質(zhì)綜合評價時,既突出了污染較嚴重的水質(zhì)指標,又反映了水庫水質(zhì)的整體水平,可為保障引灤輸水水質(zhì)安全提供科學依據(jù)。

基于北京市水環(huán)境監(jiān)測中心密云分中心的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),選取溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮及總氮等具有代表性的水質(zhì)指標作為水質(zhì)評價因子,應用模糊綜合評判法對密云水庫水質(zhì)進行了評價.結(jié)果表明:南水北調(diào)中線工程通水前,密云水庫水質(zhì)滿足gb/t3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》ⅰ類標準,其中,白河主壩、庫西、金溝圍堰、套里、水九進口及內(nèi)湖監(jiān)測站的水質(zhì)劣于恒河、潮河主壩及庫東監(jiān)測站;總氮是對密云水庫水質(zhì)影響最大的水質(zhì)評價因子.評價結(jié)果為分析南水北調(diào)中線工程通水后密云水庫的水質(zhì)變化狀況提供基礎.

模糊模式識別模型在砂土液化勢評價中的應用——由于影響砂土地震液化的因素眾多，又具有相當?shù)哪：?，因而應用模糊?shù)學方法建立了砂土液化的模糊模式識別模型，對不同影響因素賦予不同的權值，最后給出了相應的工程實例說明該方法的合理性和適用性。

根據(jù)2012年水質(zhì)監(jiān)測資料對大伙房水庫水質(zhì)進行了現(xiàn)狀評價及分析,結(jié)果表明:水庫庫區(qū)各項指標的年均值均符合地表水ⅱ類標準,總氮單獨評價為劣ⅴ類,是目前水庫庫區(qū)的首要污染物。從污染物變化趨勢來看,2008-2011年總氮濃度呈上升趨勢,2012年有所下降;總磷濃度除2010年受洪水的影響突然增高外,其他年份基本持平。

模糊模式識別在建設選址決策中的應用——根據(jù)模糊模式識別構建了建設項目選址的一般數(shù)學模型,并根據(jù)最大隸屬原則提出了求解方法及其應用示例,以提高決策的科學性和可靠性。

2001年對大伙房水庫6個采樣站(點)進行了不同季節(jié)浮游植物、底棲動物群落特征調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)藻類8門、174種,底棲動物34種。結(jié)合大伙房水庫建庫以來的水生生物監(jiān)測資料,分析水生生物種類組成,數(shù)量變化和演替規(guī)律。水質(zhì)生態(tài)學評價表明,大伙房水庫只受到輕度污染,水質(zhì)等級為2級。

文章重點對大伙房水庫水生生物結(jié)構與水體富營養(yǎng)化進行了較為系統(tǒng)的評價。

在運用市場比較法對房地產(chǎn)進行估價時,通過在多個備選實例中選取與待估對象最相近的可比實例作為評估基準,以已知備選實例的價格為參照對待估對象進行估價,即可獲得待估房地產(chǎn)的價格。備選實例選取得恰當與否,將直接導致房地產(chǎn)估價的準確性。本文探討了如何運用模糊模式識別的數(shù)學方法來選取備選實例。首先,介紹了有關房地產(chǎn)估價的理論依據(jù);其次,討論如何建立房地產(chǎn)評估選例模糊模式識別模型以及該模型的可行性。

通過數(shù)學中的模糊模式識別法來驗證房地產(chǎn)的評估,通過在若干個價格已知的房地產(chǎn)可比實例中選取與待估對象可比性最強的實例進行比較調(diào)整,從而確定待估對象的價格,提高房地產(chǎn)評估的準確性。由于決定房地產(chǎn)價格的區(qū)域、建筑結(jié)構、交易情況等因素,大都為無量綱指標,不能用精確的數(shù)值來衡量,而帶有較大的模糊性。因此,用模糊模式識別的方法來選取可比實例具有可行性和科學性

報道了遼寧大伙房水庫引水工程水源地桓仁水庫水庫和受水區(qū)水庫水質(zhì)及生態(tài)現(xiàn)狀,并就引水后對受水區(qū)大伙房水庫水質(zhì)和生態(tài)的影響進行了評估。

根據(jù)對遼寧大伙房水庫的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),水庫的水質(zhì)狀況進行了評價,并對水源地水質(zhì)污染趨勢進行了分析。

將熵值法與屬性識別模型相結(jié)合,建立了基于熵權的屬性識別模型,應用此模型對1991~2004年黑龍江省桃山水庫的富營養(yǎng)化進行評價。將此評價結(jié)果與分級評分法的評價結(jié)果進行比較分析,得出較一致的結(jié)論。同時表明,該模型在水庫富營養(yǎng)化評價中具有較好的實用性

1961～1996年對大伙房水庫6個站進行了不同季節(jié)浮游植物、底棲動物群落特征的生態(tài)調(diào)查。共發(fā)現(xiàn)藻類8門,174種,底棲動物34種,分析了水生生物種類組成,數(shù)量變化和生物演替。水質(zhì)生態(tài)學評價結(jié)果表明,大伙房水庫只受到輕度污染,水質(zhì)等級為2級。