[發明專利]突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法

有效

• 申請號: 201710083062.7
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106919789B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 王穎;郭飛;武暕;張琛;白英臣;王國靜;吳豐昌
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q50/26
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙) 11470
• 代理人: 劉曄

1.一種突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、毒性數據的篩選：檢索國內外毒理數據庫和文獻數據庫，選定污染物不同物種的毒性數據，根據實驗數據獲得的準確性和可靠性，篩選符合標準方法的毒理數據；

所述毒性數據包括LC50和EC50；

同一物種具有多個毒性數據的情況下，取其所有效應濃度數據的幾何平均值，稱為種平均急性值SMAVs；

其中，毒性數據的篩選滿足以下條件：

1)所述毒性數據為流水實驗獲得的毒性數據，但當毒性數據短缺時，也可使用半靜態實驗獲得的毒性數據和靜態實驗獲得的毒性數據；

2)保證溫度在受試物種的最適的生長溫度范圍內，溶解氧濃度在其飽和濃度的60％～105％，顆粒物濃度不超過20mg/L，總有機碳濃度不超過5mg/L；

3)若同一物種毒性數據的急/慢性比相差10以上，則需要剔除；

步驟二、高斯核函數窗寬的選取：合理窗寬hn的選擇將直接關系核估計的精度，

采用標準高斯核函數構建非參數核密度估計，

采用公式獲得高斯核函數的窗寬，

其中為毒性數據的標準差，n為物種總數；

步驟三、毒性數據的高斯核函數的計算：不同的核函數代表距離分配各樣本點對密度貢獻的不同情況；根據公式計算高斯核函數，其中μ為毒性數據的期望；

步驟四、毒性數據基于高斯核函數的物種敏感度分布的非參數核密度估計確定；

所述步驟四毒性數據確定的具體步驟為：假設x1，x2，……，xn是總體物種毒性數據X獨立同分布n個的樣本，X的概率密度函數f(x)未知，物種敏感度分布的非參數核密度估計為

式中，K(x)為實數集R上Borel可測函數，稱為窗或核函數；

hn>0，稱為窗寬，是一個同n有關的光滑參數，滿足n→∞，hn→0時，

步驟五、模型的檢驗：采用Kolmogorov-Smirnov檢驗與后驗檢驗的聯合檢驗法；

其中，后驗檢驗是指定量評估概率模型與數據觀測分布之間的差異，采用均方根誤差RMSE和誤差平方和SSE作為后驗檢驗指標；

步驟六、環境濃度限值的確定：根據突發水環境事件發生水體的功能區劃和實際保護需要，確定需要保護的水生生物的種群目標，使用構建的物種敏感度分布模型計算污染物的濃度限值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述物種為我國水環境中具有代表性的廣布種，物種包括本地固有物種，以及本來是外來，但現在已經廣泛分布的物種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述Kolmogorov-Smirnov檢驗，當P>0.05時，認為建立的模型分布成立，Kolmogorov-Smirnov檢驗統計量越小，P值越大說明擬合優度越高。