[發(fā)明專利]湖泊葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性判定方法及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011197371.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112418611B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裘錢玲琳;徐耀陽;梁中耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所;中國科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 鄭穎穎

本發(fā)明涉及一種湖泊葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性判定方法及電子設(shè)備，其中方法包括：（1）對湖泊整體數(shù)據(jù)集進(jìn)行分位數(shù)回歸分析，得到整體葉綠素與營養(yǎng)鹽之間關(guān)系，并將其設(shè)定為后續(xù)判定的基準(zhǔn)關(guān)系；（2）對湖泊單年子數(shù)據(jù)集進(jìn)行分位數(shù)回歸分析，得到每年葉綠素與營養(yǎng)鹽的關(guān)系方程，將方程的斜率與截距和基準(zhǔn)關(guān)系比較；（3）對湖泊年累積子數(shù)據(jù)集進(jìn)行分位數(shù)回歸分析，得到年累積葉綠素與營養(yǎng)鹽的關(guān)系方程，將方程的斜率與截距和基準(zhǔn)關(guān)系比較；（4）確定為達(dá)到穩(wěn)定的葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系所需的監(jiān)測數(shù)據(jù)量。建立了湖泊中葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性的判定方法，為湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)與管理建立可靠的關(guān)系方程提供方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及水體環(huán)境監(jiān)測和治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種湖泊葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性判定方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

富營養(yǎng)化已造成湖泊水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能遭到嚴(yán)重破壞等問題。氮和磷是控制湖泊富營養(yǎng)化最重要的兩種營養(yǎng)物質(zhì)。因此，準(zhǔn)確建立葉綠素(Chl)和營養(yǎng)鹽之間的定量關(guān)系是湖泊富營養(yǎng)化控制與管理的基礎(chǔ)。

湖泊間葉綠素與營養(yǎng)鹽的關(guān)系差異較大，使得湖泊富營養(yǎng)化管理更為復(fù)雜。特定湖泊中，建立可靠、準(zhǔn)確的葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系對于湖泊管理至關(guān)重要。目前對于湖泊中葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系的監(jiān)測和管理，不能確定所需的檢測數(shù)據(jù)是否滿足葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系的穩(wěn)定性要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種湖泊葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性判定方法、一種湖泊富營養(yǎng)化管理方法及電子設(shè)備，以解決前述的問題。

基于上述目的，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種湖泊葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系時(shí)間穩(wěn)定性判定方法，包括：

以數(shù)據(jù)組的形式獲取湖泊的葉綠素歷史數(shù)據(jù)和營養(yǎng)鹽歷史數(shù)據(jù)，并構(gòu)建包含葉綠素和營養(yǎng)鹽的數(shù)據(jù)組的整體數(shù)據(jù)集；

根據(jù)所述整體數(shù)據(jù)集，通過分位數(shù)回歸，建立葉綠素與營養(yǎng)鹽的整體關(guān)系方程，得到整體斜率系數(shù)和整體截距系數(shù)；

以單年為單位，將所述整體數(shù)據(jù)集劃分為多個(gè)單年子數(shù)據(jù)集，并通過分位數(shù)回歸，分別建立多個(gè)葉綠素與營養(yǎng)鹽的單年關(guān)系方程，得到多個(gè)單年斜率系數(shù)和單年截距系數(shù)；

以累積年為單位，將所述整體數(shù)據(jù)集劃分為累積年子數(shù)據(jù)集，并通過分位數(shù)回歸，分別建立多個(gè)葉綠素與營養(yǎng)鹽關(guān)系的累積年關(guān)系方程，得到多個(gè)累積年斜率系數(shù)和累積年截距系數(shù)；

以整體斜率系數(shù)和整體截距系數(shù)為基準(zhǔn)系數(shù)，分別根據(jù)多個(gè)單年斜率系數(shù)和單年截距系數(shù)與多個(gè)累積年斜率系數(shù)和累積年截距系數(shù)，繪制斜率系數(shù)折線圖和截距系數(shù)折線圖；

分別分析所述斜率系數(shù)折線圖和截距系數(shù)折線圖，選取目標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)的累積年限，判定為湖泊的葉綠素?cái)?shù)據(jù)和營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)達(dá)到穩(wěn)定性關(guān)系的時(shí)間；所述目標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)的斜率系數(shù)與整體斜率系數(shù)的差值在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，且所述目標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)的截距系數(shù)與整體截距系數(shù)的差值在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述目標(biāo)點(diǎn)為多個(gè)時(shí)，選取累積年限最短的拐點(diǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述整體關(guān)系方程、單年關(guān)系方程和累積年關(guān)系方程的通式為：

y_i＝b₀+b₁x_i+ε_i，其中，i表示樣本量，y表示經(jīng)log10轉(zhuǎn)換后的葉綠素濃度，x表示經(jīng)log10轉(zhuǎn)換后的營養(yǎng)鹽濃度，b₁表示斜率，b₀表示截距，ε表示誤差。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述誤差ε的通式為

其中，τ表示分位數(shù)回歸所選取的分位數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)值范圍的值為整體數(shù)據(jù)集分位數(shù)回歸系數(shù)的–10％～10％。