[發(fā)明專利]一種綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810107457.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN108470234A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琳;孫藝珂;祁峰;祝亞鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G01N33/18
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

1.一種綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集m個(gè)水體樣本，分別檢測(cè)每一個(gè)水體樣本的n種污染因子；

(2)采用水污染指數(shù)法，計(jì)算每一個(gè)水體樣本的每一種污染因子的指數(shù)值，生成樣本矩陣W，并將數(shù)值最大的指數(shù)值記為最大指數(shù)值w_max：

(3)采用主成分分析法對(duì)樣本矩陣W進(jìn)行降維，生成成分矩陣X以及n種成分的特征值λ和n種成分的貢獻(xiàn)率A：

從所述成分矩陣X中選擇累計(jì)貢獻(xiàn)率超過設(shè)定值Set的前p種成分作為主成分，形成主成分矩陣C:

計(jì)算各種污染因子的特征根向量U_i，形成特征根矩陣U：

其中，λ'為所述λ中前p種成分的特征值；

(4)計(jì)算各種污染因子所占的權(quán)重ω^*：

并對(duì)各種污染因子所占的權(quán)重ω_i^*進(jìn)行歸一化處理，生成各種污染因子的標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重ω_i，i＝1,2,......,n；其中，A'為所述A中前p種成分的貢獻(xiàn)率；

(5)將各種污染因子的指數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算出平均污染指數(shù)W₁；

(6)計(jì)算綜合污染指數(shù)

(7)根據(jù)綜合污染指數(shù)WPCNI確定水質(zhì)類別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述污染因子包括pH值、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鉛、鎘、鉻、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群中的至少三種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述污染因子包括八種，分別為pH值、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量、總磷、總氮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，使用SPSS軟件中的降維因子分析功能對(duì)所述樣本矩陣W進(jìn)行主成分分析，生成所述的成分矩陣X以及n種成分的特征值λ和n種成分的貢獻(xiàn)率A。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述設(shè)定值Set＝85％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在所述步驟(5)中，根據(jù)所述樣本矩陣W，針對(duì)每一種污染因子計(jì)算m個(gè)水體樣本的平均指數(shù)值E_i，i＝1,2,......,n，然后，計(jì)算出確定所述平均污染指數(shù)

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的綜合性水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在所述步驟(7)中，

若0<WPCNI≤20，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為Ⅰ類水質(zhì)；

若20<WPCNI≤40，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為Ⅱ類水質(zhì)；

若40<WPCNI≤60，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為Ⅲ類水質(zhì)；

若60<WPCNI≤80，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為Ⅳ類水質(zhì)；

若80<WPCNI≤100，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為Ⅴ類水質(zhì)；

若WPCNI>100，判定采樣地區(qū)的水質(zhì)為劣Ⅴ類水質(zhì)。