[發(fā)明專利]流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210066890.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN114444914A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鳳山;賀曉婧;申屠華斌;程開宇;魏俊;郭聰;付曉杰;唐穎棟;岳青華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;國家能源局大壩安全監(jiān)察中心
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕;沈敏強(qiáng)

1.一種流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法，其特征在于：

S1、獲取m條流域不同時(shí)間的水務(wù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，每條水務(wù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均包含n個(gè)不同水質(zhì)影響因子對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

S2、通過主成成分分析法對(duì)流域污染的主要驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行篩選，從n個(gè)水質(zhì)影響因子中識(shí)別出多個(gè)關(guān)鍵水質(zhì)影響因子；

S3、基于關(guān)鍵水質(zhì)影響因子對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算確定相應(yīng)的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)；

S4、基于同一時(shí)間各關(guān)鍵水質(zhì)影響因子對(duì)應(yīng)的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)計(jì)算確定綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)，并基于綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)對(duì)照預(yù)先設(shè)定的綜合水質(zhì)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)確定綜合水質(zhì)級(jí)別；

S5、采用MK突變檢測(cè)法分析各關(guān)鍵水質(zhì)影響因子對(duì)應(yīng)的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法，其特征在于，步驟S2包括：

基于m條水務(wù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建m×n的原始數(shù)據(jù)矩陣，對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行無量綱化處理；

根據(jù)無量綱化的原始數(shù)據(jù)矩陣計(jì)算相關(guān)矩陣，計(jì)算相關(guān)矩陣的特征值及特征向量，并對(duì)特征值進(jìn)行排序，選取特征值大于1的特征向量為原數(shù)據(jù)主成分，計(jì)算主成分貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率確定指標(biāo)中的主要影響指標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法，其特征在于，步驟S3包括：

單因子水質(zhì)指數(shù)Pi由一位整數(shù)和一位小數(shù)組成，表達(dá)如下：

P_i＝X₁.X₂

式中：P_i為第i項(xiàng)水質(zhì)影響因子的單因子水質(zhì)指數(shù)；X₁為第i項(xiàng)水質(zhì)影響因子的水質(zhì)類別，第X₁類；X₂為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在第X₁類水質(zhì)變化區(qū)間中所處的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法，其特征在于，步驟S4包括：

式中：為各單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)的平均值；P_max為各單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)中的最大值；P_C為綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流域綜合治理績效評(píng)估的關(guān)鍵水質(zhì)因子變化趨勢(shì)分析方法，其特征在于，步驟S5包括：

MK突變檢驗(yàn)法是一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法，首先假設(shè)原時(shí)間序列數(shù)據(jù)x_i＝(x₁,x₂,…x_n)為n個(gè)獨(dú)立隨機(jī)變量，備選假設(shè)H₁為雙邊檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)變量Z可通過下式計(jì)算：

其中，

式中，x_j、x_i為序列中數(shù)據(jù)值，且j＞i；sgn是符號(hào)函數(shù)；n為序列長度；t是第i組時(shí)間點(diǎn)數(shù)目。

上式中，Z為正值表示增加趨勢(shì)，負(fù)值表示減少趨勢(shì)，若|Z|≥Z_α/2，則表明時(shí)間序列存在明顯的上升或下降趨勢(shì)，其中α為顯著性檢驗(yàn)水平。