集对分析及在地下水环境质量评价中的应用
地下水质量综合评价方法的对比分析及应用
地下水质量综合评价方法的对比分析及应用王一凡;张永祥;王昊;巩奕成;冉令坦【摘要】为了对北京市某地区丰水期的12例地下水水样进行水质评价,分别介绍了F值法、内梅罗指数法、模糊综合评价法和物元可拓法的原理,并编写MATLAB 程序计算得出评价结果,同时对4种方法的评价结果进行对比分析.分析结果表明:F 值法突出最大污染因素,评价结果偏大;修正的内梅罗指数法虽然降低了最大污染因素的影响,但不能精确得出结果;模糊综合评价法和物元可拓法的评价结果基本一致,但物元可拓法可以根据可拓指数判断水质变化的趋势.经过对4种方法的分析比较,可以为实际工程中合理选择地下水评价方案提供一定的技术指导.【期刊名称】《河北工业科技》【年(卷),期】2014(031)006【总页数】6页(P457-462)【关键词】地下水;综合评价;对比分析【作者】王一凡;张永祥;王昊;巩奕成;冉令坦【作者单位】北京工业大学建筑与工程学院,北京 100124;水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学建筑与工程学院,北京 100124;水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学建筑与工程学院,北京 100124;水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;北京工业大学建筑与工程学院,北京 100124;水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124;北京工业大学建筑与工程学院,北京 100124;水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】X824地下水作为水资源系统的重要组成部分，在保障城乡生活用水、农业用水、工业用水，维系生态平衡等方面具有重要作用。
为了保障地下水安全，做好地下水的污染防治工作，必须对地下水环境质量作出客观有效的评价。
随着数学方法和计算机技术的发展，各国的专家学者对地下水的评价方法进行了探索，先后提出了多种评价方法和模型[1-7]。
地下水资源评估与利用
地下水资源评估与利用地下水是一种重要的水资源，对于人类的生产、生活和生态环境都具有重要作用。
为了有效评估和科学利用地下水资源，保证其可持续发展，我们需要进行地下水资源评估和合理利用。
本文将以以下几个方面进行探讨。
一、地下水资源评估的方法地下水资源评估是指对地下水的量、质和可持续性进行定性和定量的研究和评估。
在评估中，通常采用以下几种方法：1.采样分析法：通过采集地下水样品，进行化学分析，评估地下水的水质状况。
2.地下水位观测法：通过长期观测地下水位变化，分析地下水的补给与消耗情况，评估地下水的资源量。
3.水文地质方法：通过地质剖面观测和水文地质剖面图绘制，评估地下水的储量和流动状况。
二、地下水资源利用的原则地下水资源利用应遵循以下几个原则：1.合理开发：根据地下水的资源量和质量特点，合理规划和开发地下水，确保不超过地下水可补给的范围。
2.节约用水：减少浪费，提高用水效率，采用节水技术和设备，保证地下水的合理利用。
3.生态保护：保护地下水的周边生态环境，避免对生态系统造成不可逆转的破坏。
三、地下水资源评估与利用案例以下是几个地下水资源评估与利用案例，供参考：1.我国某地区地下水资源评估：通过采集地下水样品，对其进行化学分析，评估该地区地下水的水质状况。
同时，通过长期观测地下水位变化，分析地下水的补给与消耗情况，评估该地区地下水的资源量和可持续性。
2.地下水资源利用规划案例：某城市在地下水资源利用规划中，采用了节水技术和设备，如设置水表，开展居民节水宣传等，有效减少了浪费，提高了用水效率。
同时，该城市加强了地下水周边生态环境的保护，实现了地下水资源的可持续利用。
3.地下水资源调查评价案例：某县政府进行了地下水资源调查评价，通过水文地质方法，绘制了地下水的储量和流动状况图，为该县地下水资源的开发利用提供了科学依据。
四、地下水资源评估与利用的挑战与对策在地下水资源评估与利用过程中，可能面临以下挑战：1.地下水污染：地下水受到农业、工业和生活废水的污染，需要加强污染源的控制和地下水保护工作。
集对分析法在呼和浩特市地下水水质评价中的应用
内 蒙 古 科 技 与 经 济
Ｉ ｎ ｒＭ ｏ ｇ ｌ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｓ ｉｎ ｅＴｅ ｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｏ ｏ ａ ｃ ｎ ｍｙ
Ａ ｐｒ１ ０１ ｉ ２ ２ Ｎ ｏ． ｏ ａ ｏ． ５８ ８ Ｔ ｔ ＩＮ ２
第 ８期 总 第 ２ ８期 ５
集对分析法在呼和浩特市地下水水质评价 中的应用
李圣 勇 ， 孙利 清 ，
（． １ 四川 农 业 大 学 生 态学 院 ， 四川 成 都 ６ ０ ０ ；． １０ ０ ２ 内蒙 古 自治 区冶 金 研 究 院 ， 内蒙 古 呼 和 浩 特 ００１） １ Ｏ ０
摘 要 ： 对 分 析 法 方 法 新 颖 、 单 易 学 ， 价 结 果 合 理 可 靠 ； 过 运 用 集 对 分 析 法 对 呼 和 浩 特 市 地 集 简 评 通 下 水 水 质 进 行 了 综合 评 价 ， 本 反 映 了呼 和 浩 特 市 地 下 水 的 水 质 现 状 ， 水 资 源 的 科 学 管 理 和 规 划 提 供 基 为
了依 据 。
关 键 词 ： 对 分 析 法 ； 下 水 ； 质 评 价 ； 和 浩 特 市 集 地 水 呼 中图分类 号 ： ＴＶ２ １ １ （ ２ ） １ ． ２ ２ ６ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：Ｏ ７ ６ ２ （ ０ ２ Ｏ 一 Ｏ ７一 Ｏ １Ｏ— ９１ 生存 和社 会生 产 的必 备物 质 条件 ， 而 且 是 生 态 环 境 系 统 中最 积 极 、 活 跃 的 因 素 。 下 水 最 地 是 水 资 源 的 重 要 组 成 部 分 ， 其 是 在 地 表 水 资 源 相 尤 对 贫 乏 的 干 旱 、 干 旱 地 区 ， 下 水 资 源 具 有 不 可 替 半 地 代 的作 用 。 呼 和 浩 特 市 是 内 蒙 古 自治 区 经 济 发 达 地 区 ， 属 于 半 干 旱 地 区 ， 年 平 均 降 水 量 为 ４ ０ ｍ ， 年 平 多 １ｒ ａ 多 均 蒸 发 量 为 １ ０ ｒｍ ， 均 占 有 水 资 源 量 只 有 ８ ０ ａ 人 ４ ２ ， 全 国人 均 占 有 量 的 １ ６ 地 下 水 是 呼 和 浩 １ ｍ。 是 ／。 特 市 工 业 、 业 及 居 民生 活 用 水 的 主 要 水 源 。但 是 ， 农 呼和浩 特市 地下水水 资源 十分短 缺 ， 且 污染严 重 。 而 为 了更 好 地 利 用 水 资 源 ， 决 城 市 供 水 需 求 ， 切 需 解 迫 要 对 呼和浩特 市地 下水质进 行分 析评价 。 地 下 水 水 质 评 价 是 地 下 水 资 源 评 价 的 一 项 十 分 重 要 内 容 ， 的 主 要 任 务 是 根 据 地 下 水 的 主 要 物 质 它 成 分 和 给 定 的 水 质 标 准 ， 析 地 下 水 水 质 的 时 空 分 分 布 状 况 ， 地 下 水 资 源 的 开 发 利 用 规 划 和 管 理 提 供 为 科 学依据 。 目前 ， 关 地 下 水 水 质 评 价 的 方 法 与 观 点 有 众 多 ， 体 上 可 归 纳 为 模 糊 综 合 评 价 法 、 色 系 统 总 灰 法 、 型 法 和 理 论 法 等 评 价 方 法 。它 们 各 具 特 色 ， 模 也 有 各 自的适 用 范 围和 局 限 性 。 笔 者 评 价 选 用 集 对 分 析 法 对 地 下 水 进 行 分 析 评 价 ， 因 为 该 法 具 有 全 面 是 性 、 性 定 量 相 结 合 、 析 方 法 的 综 合 集 成 、 确 定 定 分 将 性 分 析 和 不 确 定 性 分 析 有 机 地 结 合 、 用 广 泛 等 特 应 点 ， 集 对分 析法 应 用 于地 下水 环境 质 量 的综合 评 且 价 ， 骤 简 洁 ， 价 结 果 准 确 、 观 、 面 ， 息 利 用 步 评 客 全 信 率 高 ， 同一 度 、 异 度 、 立 度 权 重 系 数 的 计 算 也 对 差 对 考虑 了评价 因子 的浓度效 应 ， 权 方法科 学合 理 ， 计 评 价结果 也可靠 。 １ 集 对 分 析 法 评 价 水 质 的 原 理 集 对 分 析 （ ｅ ｉ ｎ ｌｓｓ， 称 Ｓ Ｓ ｔＰａｒＡ ａｙ ｉ 简 ＰＡ ） 早 由 最 我 国学者 赵 克勤 于 １ ８ ９ ９年 在 全 国 系 统 理 论 会 上 提 出 ， 一 种 处 理 不 确 定 性 的 系 统 分 析 方 法 。 核 心 思 是 其 想是将 事 物 的确 定 不确定 视 作 一个 系 统 ， 同、 、 从 异 反 ３个 方 面 分 析 事 物 ， 、 、 三 者 互 相 联 系 、 响 同 异 反 影 和 制 约 ， 在 一 定 条 件 下 互 相 转 化 。 对 分 析 的基 础 又 集 是 集 对 ， 谓 集 对 就 是 具 有 一 定 联 系 的 两 个 集 合 所 所 组 成 的对 子 。其 基 本 原 理 是 根 据 所 论 问 题 需 要 对 集 合 Ａ （ １Ｋ ， ） 集 合 Ｂ（ Ｋ ， ） 组 成 的 集 对 Ｈ ｘ ， Ｘｗ 和 ｙ ， ＹＮ 所 （ ， 展 开 分 析 。 为 了 简 便 而 又 深 刻 阐 明 集 对 Ｈ Ａ Ｂ） （ ， 的 结 构 关 系 ， 用 同 异 反 ３个 最 为 明 显 的 Ａ Ｂ） 选 属 性 作 为 分 析 基 础 。若 两 个 集 合 （ ， 具 有 某 些 相 Ａ Ｂ） 同 特 性 ， 这 两 个 集 合 具 有 同 一 性 关 系 ， 称 同 关 称 简 系 ； 两 个 集 合 （ ， 具 有 相 反 特 性 ， 有 对 立 关 若 Ａ Ｂ） 称
熵权集对分析法在地下水水质评价中的应用
熵权集对分析法在地下水水质评价中的应用
熵权集对分析法在地下水水质评价中的应用
摘要：在介绍集对分析法基本原理的基础上,详细论述了熵权集对分析法在水质评价中应用的具体步骤,并以内蒙古东胜煤田阿不亥普查区地下水为例进行水质评价.结果表明,该地区地下水水质较好,未受污染或污染很小.熵权集对分析法具有使用方便,计算简单,信息利用率高,结果直观、合理、可靠等优点,是一种高效的地下水水质评价方法,值得推广.作者：李培月吴健华 LI Peiyue WU Jianhua 作者单位：长安大学,环境科学与工程学院,陕西西安,710054 期刊：宁夏工程技术 Journal：NINGXIA ENGINGEERING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010, 9(1) 分类号：X824 关键词：集对分析法熵权水质评价地下水。
基于集对分析法的地下水水质综合评价研究
文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ ２ ０ — ６ — ３ １０ — １９ ２ １ ）３ ０ ２ ０
山西水利科 技
２１ ０ ２年 ８月
基于集对 分析法 的地下水水质 综合评价研究
韩 永 佳
（ 山西省水利水 电科学研究院 山西太原 ０ ０ ０ ） ３ ０ ２
摘
要： 集对分析是研 究客观事物之 间确定性与不确定性联 系的 系统理论和方法。针对水质评价 中各评价指标 的不
不确定性 系统 的理 论和方法 。 因此 ， 本文 尝试 引入集对分析理
ＨＡＮ Ｙｏ ｇ ｉ － ｎ ａ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔＴ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｅ ａ ｒａ ａ ｙ ｉ ｓ ａ ｓ ｓ ｍａ ｉ ｈ ｏ ｙ ａ ｄ ｍｅｈ ｄ ｔ ｔ ｄ ｈ ｏ ｎ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｉ ｔ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔ ｏ ｆｓ ｔｐ ｉ ｎ ｌ ｓ ｉ ｙ ｔ ｓ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｔ ｏ ｏ ｓ ｙ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆｃ ｒ ｎ ｙ ｃ ｕ ｏ ａ
ｗｔ ｎ ｅｔｉｔ ｂ ｔｅ ｎｏｊｃｉｅｔｉｇ． ｎ ｖ ｗ ｏ ｅｕ ｃｒ ｉｔ ｓｏ ｓ ｓｍ ｎ ｄｘ ｓ ｔｉ ｔｅ ｒ ｉ ａ ｏ ｔ ｉ ｕ ｃｒ ｎｙ ｅｗ ｅ ｂｅｔ ｎ ｓ Ｉ ｉ ｆ ｈ ｎ ｅ ａｎｉ ｆ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｅｅ，ｈｓ ｈ ｏ ｓ ｄ ｐｅ ｈ ａ ｖ ｈ ｅ ｔ ｔ ｅ ａｅ ｎ ｙ ｄ
肛 ＝ ＋
模 型很多 ，常用 的评价方法 可概括为单 因子评价法和综合 评 价法两类嘲 但是 ， 。 应用综合评价法进行水 质评价时 ， 当水质指 标值界于两个相邻 级别时 ， 很难准 确判断其属 于哪个级别 ， 而 且缺乏 比较客观可靠 的确定环境 因子权重 的方 法 。集对分 析法正是一种 用于统一处 理模糊 、随机和信息不完全 所致 的
基于投影寻踪的集对分析模型及其在地下水质评价中的应用
李 陶，付 强 红 ，丁
（ 东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨 １０ ３ ５０ ０）
摘
要：文章针对传统评价方法不能很好地解决评价 因子与水质等级 间复杂的非线性关 系，以及主观确定权
重等 问题 ，提 出基 于投 影寻踪的改进 集对分析模型（ Ａ Ａ Ｐ Ｓ Ａ ｏ利用最佳投影方 向作为指标权 重，并通过 完 Ｒ Ｇ Ｐ —Ｐ
ｆ ｑ ａ ｇ ｅ ｕ． ｄ ． ｎ ｕ ｉ ｎ ＠ｎ ａ ｅ ｕ ｃ
变化及水稻产量的影响Ｉ ． Ｊ 土壤，０ ６ ３ （）２ ０ ２ ５ Ｊ ２ ０ ， ８３：７ — ７ ． 【Ｏ 段英华， ｌ］ 张亚丽， 沈其荣． 增硝营养对不 同基因型水稻苗期吸铵
善 Ｖ级 相 邻级 别联 系度 为一 的 不足 ，假 设 存在 Ⅵ级 的 指标 值 ，从 而得 出联 系度 ，进 而对 涡 北 井 田地 下水 质进 行 了 １
等级评价。结果表 明，ｌ ３个地 区评价结果基本与原方法相 同，权 重符合 实际规律 。基 于投 影寻踪的改进 型集对分
析 ，能够客观确定权重 ，改进后 的集对分析模 型等级 划分更 细致 ，对检测数据利 用率高 ，可应用于各 种非线性 、
ｉｄｉｅ ， ｎ ｈ ｎｅ ａｕ ｔ ｄｑｕ ｌｙ ｏ ｎ ｅ ｇ ｏｕ ｄ ｗａｅｒｏ ｉｅ ｅｌ ａｍｅ ｏ ｅ． ｅ ｅ ａｌａ ｉｎ ｒ ｓ ｌ ｎ ｃ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｅ ａｉ ｆｕ ｄ ｒ ｒ ｎ ｔ ｆｍ ｎ ｆ ｄ ｎ ｔ ｉ ｄ Ｗ ｂ ｉＴｈ ｖ ｕ ｔ ｅ ｕｔ ｏ ｓ ｆ ｒ １ ｅ ｏｎ ｒｖ ｄ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ａｓ ｔ ｅ ａ ｔａｌｍｅ ｈ ｄ ａｎ ｈ ｏ ｒｇｉ ｓ ｐ ｏ ｅ ｈ ａ ｈ ｃｕ ｔ ｏ ｄ ｔｅ ｗｅｉ ｔａ ｃ ｄ ｔ ｈ ｃｕ ｌ ａ ３ ｇｈ ｃ ｏｒ ｓ ｗｉ ｔｅ ａ ｔ ａ ｌｗ．Ｂｙ ｈ
集对分析法在水质评价中的应用
集对分析法在水质评价中的应用[摘要] 本文将联系数表达式中的i和j作为标记，依据水质指标与标准限值的联系程度给联系分量赋值，建立水质评价的集对分析模型。
并将该模型用于长湖各监测点水质评价中，评价结果表明长湖各监测点水质污染严重，与实际水质状况相对比，表明该集对分析模型能更好反映实际水质状况，是行之有效的评价方法。
[关键词] 水质评价；集对分析；联系数；长湖集对分析法[1]是我国学者赵克勤于1989年提出的一种处理确定性与不确定问题的一种系统分析方法，与其他处理确定不确定问题的方法不同，它是将确定性和不确定性作为一个整体，从同、异、反三方面对该系统进行分析研究。
目前，该理论已在工业、农业、交通、矿山、经济、教育等领域中得到了广泛的应用。
水质评价是一个具有确定性评价标准与不确定性水质监测样本相结合的分析过程，因此，将处理确定不确定问题的集对分析法用于水质评价中是科学可行的。
1集对分析法所谓集对就是指具有一定联系的两个集合所组成的对子。
集对分析的一般表达式为：（2）其中：a为同一度，b为差异度，c为对立度，i为差异度系数，j为对立度系数。
a、b、c满足归一化条件：。
随着对联系数认识的深化，对差异项bi引申，令bi=b1i1+b2i2+…+bkik，可得多元联系数表达式，若令k=4，则得六元联系数表达式：（3）其中：a+b1+b2+…+b4+c=1；a为同一度分量；b1，b2，b3，b4为差异度分量；c为对立度分量；i1，i2，…，ik为差异度系数，j为对立度系数。
将其用于水质评价时，将水质指标xk(k=1，2，…，m；m为评价指标数)看成一个集合A，把相应指标的评价标准看成另一个集合B，则A和B可构成集对H(A，B)。
其中，将符合地表水环境质量标准中的Ⅰ类标准作为同一度、符合劣Ⅴ类标准作为对立度的取值依据，其余各级标准均作为差异度的取值依据。
则可用六元联系数μk描述集对H(A，B)的关系（式4）。
（4）式中：S1、S2、S3、S4、S5为各级评价标准限值。
集对分析在西安市地下水污染动态评价的应用
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｔＰａ ｒ Ａｎ ｌ ｓ ｓ ｎ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｓｅ ｉ ａ ｙ ｉ ｏ ａ ｕ ｔｏ ｆ
Ｇｒ ｕ ｏ ｎｄｗａ ｅ ｌｕ ｉ ｎ ｎａ ｉ ｓ ｉ Ｘｉａ Ｃｉｙ ｔ ｒ Ｐｏ ｌ ｔ ｏ Ｄｙ ｍ ｃ ｎ ’ ｎ ｔ
ｔ ￡ ＋
态评 价 ，以探 索城 市环 境质 量动 态评 价的新方 法 。
１ 水 质 监 测 与 评 价 指标
本 文 的评 价对 象 是西安 市建 成 区的潜水 ， 包括 莲 湖 、 城 、碑林 内三 区和雁 塔 、 央 、 桥边 三 区 ， 新 未 灞 总
；
染 则 难 以恢 复其 原 来 状 态 ， 即使 清 除 地 表 污染 源 之
维普资讯
０ 第 ２ ０ 年 ６月 期 ２ ６ 第３ ８卷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
地 下 水
Ｇｒ ｕ ｄ ｗａ ｅ ｏ ｎ ｔｒ
Ｊｎ ｕ ．， ２ ０ ０６
Ｖｏ ． ８ ＮＯ． １２ ３
集对分 析在西安市地下水污染 动态评价 的应用
冯煜 ，孙 根 年
（ 陕西师范大学旅游与环境学院 ，陕西 西安 ７ ０ ６ ） １ ０ ２
［ 摘 要］ 选取 总 固体 、总硬度 、硝 酸 盐、氯 化物 、氟化物 、六 价铬 等六种 主要 污 染物 ，利 用 集
对 分析 的方 法 ， 将超 标率 、污染指数 和超 标 面积指 数 综合起 来 ， １ ８ —２ ０ 对 ９ ５ ０ ３年 西安 建成 区地 下水进
行 了动 态评 价 。该 方 法既 克服 了依 靠 某年监 测 值对 地 下水质 的静 态空间评 价 ，又 可将超 标率 、污染指
09-2012-集对分析法在水质评价中的应用
以模糊数学思想改进的集对分析法在水质评价中的应用寇文杰 赵立新 黄昱琪(北京市水文地质工程地质大队 100195)摘要：本文将近年来应用较为广泛的集对分析理论与模糊数学综合评判法进行对比分析，取各自优点，通过模糊数学综合评判法的复合运算思想的启示，参照内梅罗指数法的优缺点，改进集对分析法中的运算方式，并结合五元联系数态势表，既能更为准确的评价水质级别，又能区分同一级别的水质优劣状况，是对水质评价工作的改进和创新。
改进后的集对分析法在进行水质评价时，思路清晰，结论可靠，所得的结论中内容信息丰富。
关键字： 集对分析 模糊数学 复合运算 内梅罗指数 五元联系数 中图分类号：X824With fuzzy mathematics thought improved sets on the application method in water quality evaluationKOU Wen-jie ZHAO Li-xin Huang Y u-Qi(Beijing hydrological geology engineering geology battalion 100195)abstract ：In this paper application of nearly years a wide range of set pair analysis theory and fuzzy mathematics comprehensive evaluation method for the analysis, take their respective advantages, through the fuzzy mathematic comprehensive evaluation method compound operation of enlightenment thoughts, and referring to the nemerow index and the advantages and disadvantages of the method, improvement of analytic operations to set way with five yuan connection number situation table, which can be a more accurate assessment of water quality level, and can distinguish between the same level of water quality conditions, is of the evaluation work of water quality improvement and innovation. The improved set to assess the water quality analysis in, clear thinking, conclusion, reliable, and that the results of the content of abundant information.Keywords ： Set pair analysis Fuzzy mathematics Compound operation Nemero index Adaption of Five -Element1 引言水质评价是一个多因素，多水平耦合作用的复杂系统[1]。
主成分分析法在地下水水质综合评价中的应用
２２０
第一篇
基
袖
理
论
矿化度表示水中各种盐类总和， 通常情况下低矿化水以Ｈ ０ Ｃ ３及Ｍ＂ ＋ Ｓ ， ａ Ｃ３为主；高矿化水以Ｃ一 ｌ为
主； 等 化 阴 子 中 矿 水中 离 以斌 一 主ｅ 研 区５处的 样 中 矿化 较 介于 矿 水与 等 为 Ｌ 究 ５ 水 监测 ， 度 高， 高 化 中 ｌ
｝众 ３ １ຫໍສະໝຸດ ０２ ．６－０ ０ ．５
－５ ｛ 。４ ０７｝ ． ． 一１ ＿５ 一 ，４ 。７｝ １ 一 １ ｝ ，９
从表２ 第一主成分除与ｐ 相关外，与其他指标正相关， 可知： Ｈ负 且第一主成分在其他指标 （ Ｈ与 除ｐ Ｃｓ）上的载荷值 ａ ＇ 也比较大 （． －．５， ０８ ０９） 这些指标几乎包含了地下水的主要指标，综合性很强，可以说 ０
重。同时分析得出和田地区３ 县地下水水质状况为：洛浦县水质最差，握玉县最好，和田县介于两者之间 。
关甘 调 主成分 分析 成因分析 水质评价 和田
１ 引言 和田 是塔克拉玛干 大沙漠南部的一片绿洲， 包括和田、墨玉、洛浦三县。 该地区干旱多风， 降雨稀少， 多年年平均降雨量为３－ ， ４ 多年年平均蒸发量高达２０． 。在强烈的蒸发条件下， ４０． 盆分随水分沿毛管带
一般 取累计贡献率达８％一 ５ 特征值Ａ Ａ． 礼 所对 应的 ｍ（ ５ ９％的 － …， ３ ｍ‘力 个 主成分。
（ ）计算原变量在各主成分上的载荷矩 阵： ５
Ｌ二［１ ｉ二 佩 ‘ （ Ｊ １ ，， １ ，ｓ ， ｙ ｉ 二 ，－ｐ ． ２－ ） －
张晓伟 沈 冰 黄领梅 孟彩侠 李 森
集对分析法在地下水质量综合评价中的应用
ｌ ＋ 二 ）
（
＋
ｘ ， ｅ ， Ｓ ， （ ４ ） ］
ＳＫ ２ ） 一Ｓ ， ０ ）
一
ｌ
ｘ ， ｅ Ｉ Ｓ ｒ （ ｊ ） ’ 】 ｘ ， ｅ Ｉ ） ， Ｓ 州 ， ∈ 州， 扣】
水 质 指标 ｒ 处 于 Ｖ级 时
：
｛ ｌ １ ＋ 一 １ Ｘ ， ∈ Ｉ ９ ， ， （ ３ ） Ｊ ， 篡 ， ∈ Ｉ ｓ ， （ ５ ） ， 十 Ｊ
结果 就 可 以得 到 平 均联 系度 。 平 均 联 系度 就 是 反 映 了各 评 价 对象 与 各 水质 级 别 之 间 的亲 疏 关 系 ． 计算方法为 ：
＝
４ 结 论
根 据 水 质 指 标 建 立地 下 水 环 境 质 量 集 对 分 析 法 的 综 合 评
∑
¨ ，： ｌ
Ｓ 、 Ｓ 。 １ 为 水 使用。
表 ３ 监测 点 的平 均联 系度
其 中 ， 为水质指标 ｒ 的 实 测 值 Ｓ ｒ
质指 标 ｒ 的各 水 质 级 别评 价 的极 限 值 ； 、 、 、 、 为 监 测
点水质指标 ｒ 对评价级别 的联 系度 。根据上面式（ １ ） ～ （ ４ ） 的计算
６ 陆洲 ， 马涛． 地下 水环境质 量评价 的一种 新 方法一 集对分析 法． 环境保 护科
学， ２ ０ ０ ５ ， ３ １ （ １ ３ Ｉ ）
江苏将每年投入 １ 亿元用于节能
２ ｏ ｏ ７ Ｎ ｏ ４ ０
系度 ， 见表 ３ 。
２ ｏ ｏ ４ ． ２ ４ （ ２ ） ５ 王 玉敏 ， 周孝 德 ． 汉 江 中下 游 水质 评 价 方 法研 究． 中国农 村 水 利 水 电 ，
测绘技术在地下水资源评估中的应用指南
测绘技术在地下水资源评估中的应用指南地下水资源是人类生活中必不可少的重要水源之一。
为了合理利用和保护地下水资源，科学的评估和监测是必不可少的。
在地下水资源评估中，测绘技术发挥着重要的作用。
本文将探讨测绘技术在地下水资源评估中的应用指南。
一、地下水资源评估的背景和意义地下水资源是地球上蕴藏丰富的水资源之一，对于满足人类生活、工农业用水需求起着至关重要的作用。
而地下水的开发利用和保护需要进行科学评估，以确保地下水资源的可持续利用。
二、测绘技术在地下水资源评估中的应用1. 地理信息系统（GIS）技术地理信息系统是一种将地理信息进行采集、存储、管理、分析和展示的技术手段。
在地下水资源评估中，GIS技术可以用于收集并整理各类与地下水资源相关的空间数据，如地下水水位、水质、水文地质等数据。
通过对这些数据进行分析和建模，可以形成地下水资源的空间分布图、地下水流动模型等，为地下水资源评估提供有力的支持。
2. 全球导航卫星系统（GNSS）技术全球导航卫星系统是一种利用卫星进行定位和导航的技术。
在地下水资源评估中，GNSS技术可以用于实时获取地下水水位的时空变化信息，通过建立水文监测网络，并配备GNSS定位装置，可以实现对地下水水位的高精度测量和实时监测。
同时，GNSS技术还可以辅助进行地下水位的数值模拟和预测，为地下水资源的管理和调控提供科学依据。
3. 遥感技术遥感技术是利用卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息的技术。
在地下水资源评估中，遥感技术可以通过获取地下水表面的地貌特征、植被指数等信息，推测地下水资源的分布情况。
同时，遥感技术还可以检测地下水资源的开发利用情况，如井位分布、地下水抽取量等，为地下水资源评估和管理提供重要的数据支持。
4. 现代测绘仪器和方法现代测绘仪器和方法的发展，为地下水资源评估提供了更加精准和高效的手段。
例如，激光扫描测量技术可以快速获取地下水埋深、地下水位等信息；电磁法、重力法等地球物理勘探方法可以探测地下水水文地质特征；无人机测绘技术可以高分辨率地获取地下水水位、地下水污染等信息。
模糊_主成分分析综合评价法在地下水水质评价中的应用_杜军凯
s j 分别表示第 j 个指标 式中： x' ij 为标准化数据； x j 、 2， …， n。 样本均值和标准差，j = 1 ， 得到标准化数据矩阵 Z 。 z11 z12 … z z … Z = 21 22 … … … z n1 z n2 … 1. 3. 2 相关系数矩阵的计算 z1 n z2 n … z nn
n
模糊综合评价 以模糊数学为基础， 应用模 糊关系合成原理， 将一些边界不清、 不宜定量的因 素定量化， 运用模糊数学法中的隶属度描述评价等 级， 确定各污染因子的权重， 进而评价水质类别。 模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做
r ij =
（ x ki ∑ k =1
n
－x 珋 珋 i ） （ x kj － x j）
出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法 ， 该方法已被广泛用于各种类型水体水质的综合评 ［1923 ］ 。但该方法在评价因子选取上存在较 价中 强的主观性： 若参与评价的因子过多， 权重太小， 会造成模糊矩阵信息丢失过多， 出现评价结果趋 、 。《 于均化 不易分辨的现象 地下水环境质量标 准》 中有分类标准的因子共 39 项， 如何适当选取 评价因子， 对评价成果的质量有直接影响。 1. 3 模糊主成分分析综合评价模型 基于以上对 2 种数学模型的分析， 将主成分 分析与模糊综合评价结合起来， 融合 2 种方法的 优势， 取长补短， 以达到“强强联合 ” 的目的。 建 模的基本思想： 因子选取上采用主成分分析法， 选 ； 出影响地下水水质的主要因子 水质评价采用模 糊综合评价法， 将提取的主成分作为模糊综合评 价模型的输入， 建立模糊主成分分析综合评价法 的地下水水质耦合评价模型。 评价模型的技术路线图如图 1 所示。 1. 3. 1 数据标准化 为了排除数量级和量纲不同带来的影响， 需 对原始数据进行标准化处理， 标准化公式： x' ij = x ij － x j sj
解析法在地下水环境影响评价中的应用
解析法在地下水环境影响评价中的应用【摘要】地下水是重要的水资源，但在现代工业和农业发展过程中受到了重大影响。
地下水环境影响评价成为必不可少的工作，解析法作为评价方法之一，具有重要意义。
本文首先介绍了解析法的基本原理，其通过化学分析等手段来评价地下水环境的受影响程度。
接着，通过案例分析展示了解析法在地下水环境影响评价中的应用，以及其优势和局限性。
探讨了解析法的发展趋势，强调了其在地下水环境影响评价中的重要性，并展望了未来的发展方向。
解析法的运用不仅有助于及时了解地下水环境的变化，还能指导地下水资源的合理利用和保护。
随着技术的不断发展和完善，解析法在地下水环境影响评价中的作用将变得更加重要和广泛。
【关键词】地下水环境影响评价、解析法、基本原理、应用案例、优势、局限性、发展趋势、重要性、未来发展展望1. 引言1.1 地下水环境影响评价的重要性地下水是人类生产生活所必需的重要水资源之一，也是生态环境中不可或缺的一部分。
地下水环境的好坏对人类生活、经济发展和生态环境都有着深远影响。
由于地下水环境往往不易察觉，一旦受到污染或过度开采等人为活动的影响，可能会给地下水资源造成难以修复的损害，对周围的生态系统和人类健康造成严重影响。
对地下水环境的影响及其评价成为了保护地下水资源、维护生态平衡的重要举措。
通过对地下水环境的评价，可以及时发现地下水环境存在的问题，采取相应措施进行保护和治理，保障地下水资源的可持续利用。
地下水环境影响评价的重要性不仅在于保护地下水资源本身，也在于维护地下水与地表水、土壤等其他环境组成部分之间的平衡关系，确保人类社会的可持续发展和生态环境的可持续性。
进行地下水环境影响评价是当前社会可持续发展战略的重要内容，具有十分重要的意义。
1.2 解析法的概念和作用解析法是一种重要的分析方法，在地下水环境影响评价中具有重要作用。
解析法是指通过对地下水环境中的物质性质、运移规律和影响因素等进行分析和解释，来评价地下水环境受到的影响程度和潜在风险。
测绘技术在地下水资源评价和管理中的应用
测绘技术在地下水资源评价和管理中的应用引言:地下水是人类生存和发展不可或缺的重要水资源，而地下水资源的合理评价和管理对于保障社会经济的可持续发展至关重要。
随着科技的进步，测绘技术在地下水资源评价和管理中的应用正发挥着越来越重要的作用。
本文旨在探讨测绘技术在地下水资源评价和管理中的应用。
一、地下水资源的评价方法地下水资源的评价是地下水管理和保护的基础，也是科学合理进行地下水开发利用的前提。
目前，常见的地下水资源评价方法主要包括水文地质方法、地球化学方法和测绘技术方法。
水文地质方法主要通过研究地下水在地下水层中的流动规律和分布特征，了解地下水资源的质量和储量情况。
地球化学方法则是通过分析地下水中的化学成分，判断地下水中是否存在污染物质，从而评价地下水资源的水质情况。
测绘技术方法则是通过运用现代测绘技术手段对地下水资源进行立体化的、定量化的描述和分析。
测绘技术包括遥感技术、GPS定位技术、地理信息系统（GIS）技术等。
这些技术的应用，为地下水资源的评价和管理提供了更为准确、全面的数据和信息基础。
二、测绘技术在地下水资源评价中的应用1. 遥感技术的应用遥感技术是利用航空器或卫星对地球物体进行观测和测绘的技术，具有高效、快速、大范围观测等优势。
在地下水资源评价中，遥感技术可以通过获取地表高程、地表温度、植被覆盖等信息，推测地下水的存在情况和分布范围。
通过遥感技术，可以对大范围的地下水资源进行初步的评估和预测。
2. GPS定位技术的应用GPS定位技术是一种全球卫星定位系统，可以实现对目标物体的精确定位。
在地下水资源评价中，GPS定位技术可以用于获取地下水监测点位的空间坐标信息，进而建立三维地下水模型，分析地下水的流动方向和速度。
通过GPS定位技术，可以实现对地下水资源动态变化的实时监测和跟踪。
3. GIS技术的应用GIS技术是一种集成地理信息、空间分析和数据管理于一体的技术，可以用于构建地下水资源数据库、建立地下水资源管理平台等。
工程地质勘察中的地下水资源评价与利用
工程地质勘察中的地下水资源评价与利用随着人口的增加和经济的发展，地下水资源的合理利用和评价成为了工程地质勘察的重要内容之一。
地下水是地球上重要的水文资源之一，对于各类建设工程来说，地下水的评价与利用具有重要的意义。
本文将探讨工程地质勘察中地下水资源的评价与利用的方法和意义，并结合实例进行详细阐述。
首先，地下水资源的评价是保证工程建设的安全和可持续发展的基础。
在进行工程地质勘察时，通过对地下水资源的评价可以了解地下水的存在情况、水位变化规律、水质特性等，并据此评估地下水资源的数量和质量。
根据评估结果，合理安排工程建设的地下水利用方案，从而确保工程建设过程中的供水和排水要求得到满足，同时避免对地下水资源的过度开采和污染。
其次，地下水资源的评价与利用需要考虑多种因素。
在工程地质勘察中，要综合考虑地质条件、水资源分布、水文地质特点、水质状况等因素，确定合理的利用方案。
例如，在进行水源井选址时，需要考虑地下水位、水质、地下水埋深等因素，从而确保选址位置的地下水资源可以满足工程建设的需要。
此外，还需要充分了解工程建设中可能引起地下水变化的因素，例如地下连续墙的施工等，以防止因工程施工对地下水资源造成不可逆的影响。
同时，地下水资源的合理利用也需要注重生态环境保护。
在进行工程地质勘察时，要充分考虑工程建设对周边生态环境的影响，并采取相应的措施进行保护。
在地下水利用方案中，要避免对周边生态系统的破坏，通过科学合理的管理和保护措施，确保地下水资源的可持续利用。
基于以上原则，工程地质勘察中的地下水资源评价与利用可以采取如下步骤：首先，进行地下水资源的调查和监测。
通过地下水位的测定、水样采集和分析，了解地下水的分布、水位变化规律和水质特征。
其次，根据地下水调查和监测结果，进行地下水资源的评价。
通过水文地质学方法，综合分析地下水补给和排泄条件、地下水流动路径和水质变化规律等因素，评价地下水资源的储量和可利用性。
其三，结合工程建设的需求，制定地下水资源的合理利用方案。
测绘技术在地下水资源评估中的应用
测绘技术在地下水资源评估中的应用地下水是地球上重要的淡水资源之一，对于诸多领域的发展和人类的生存至关重要。
因此，评估地下水资源的情况和分布显得尤为重要。
测绘技术的应用在地下水资源评估方面，具有重要的作用和广阔的发展前景。
一、测绘技术简介测绘技术是地理信息科学和测绘工程学的重要组成部分，它以现代科学技术为依托，通过测量、观测和数据分析等方法，获取地球表面和大气层的相关信息，为地球科学研究和各个行业提供基础数据和信息支撑。
测绘技术包括地形测量、空间数据采集、地理信息系统等多种技术手段，这些手段在地下水资源评估中有着广泛的应用。
二、地下水资源的评估需求由于地下水分布隐蔽、储量巨大，其评估对于合理利用和科学管理具有重要意义。
地下水资源评估的主要内容包括地下水的储存能力、地下水资源的分布状态、地下水的可持续利用性等方面，而这些信息对于水资源管理者制定水资源规划和保护措施至关重要。
三、测绘技术在地下水资源评估中的应用1. 地面测量技术地面测量技术是测绘技术中最基础和最常见的手段之一，它通过采集地面上的地理数据，为地下水资源评估提供基础。
例如，地面测量技术可以通过测量地表高程，绘制地形图，从而分析地表地貌对地下水流动的影响，为地下水资源的分布和补给状况提供参考依据。
2. 室内实验技术地下水资源评估需要对地下水的物理、化学性质进行精确测量和分析。
室内实验技术通过对地下水样品进行实验室分析，获取地下水样品的各项指标和参数数据，从而评估地下水资源的水质和可利用性。
室内实验技术包括水样采集与分析、土壤质地测试等各类实验手段，可以为地下水资源评估提供详实的数据支持。
3. 遥感技术遥感技术是测绘技术中的一项重要分支，它通过获取地球表面和大气层的遥感影像，为地下水资源评估提供空间数据。
利用遥感技术，可以准确获取地表水体的形态和分布，并根据地表水体的变化监测地下水的补给与排泄情况，为地下水资源评估提供可靠的数据。
4. 地理信息系统地理信息系统是测绘技术的重要应用领域，它利用计算机技术和数据库管理，对地理信息进行采集、管理和分析，从而为地下水资源评估提供综合的空间分析手段。
地下水质量监测与评价
地下水质量监测与评价摘要：地下水是人们重要的饮用水源，其水质与人们的生命安全息息相关。
因此，需要技术人员对地下水质量进行科学监测和分析，以促进地下水质量保护工程的实施。
本文对地下水水质监测与评价进行了分析。
地下水是整个水循环系统的重要组成部分。
由于地下水系统位于地表以下较深的位置，地下水的水质较高。
同时，地下水也是人们生活用水的主要来源。
然而，经过长期的地下水资源开采，地下水不仅面临干涸的问题，而且由于社会上大规模的工业化进程，在一定程度上影响了地下水质量。
1.建立有效的地下水质量监测体系。
在监测和分析地下水质量时，技术人员需要建立一个完整的系统，以便全面有效地开展所有工作。
通过该检测系统的应用，对检测区域的地下水质量进行了详细调查，在数据分析的基础上得出了最科学的结果。
在监测地下水水质的实际过程中，首先要对相应区域的自然环境和特殊地理环境进行全面的调查分析，并在此基础上制定完整的测量工作方案。
其次，要确定整个水质监测过程中最关键的测量目标和测量工作的核心，从而提高质量监测效果。
在这些任务的基础上，检查员可以开始监测水质。
2.造成地下水污染的主要影响因素。
在评价地下水污染的过程中，首先要掌握地下水污染的主要影响因素，并在此基础上，根据相应污染情况的严重程度，通过质检标准进行科学评价，为相应的治理工作提供有效的数据支撑。
在实际的地下水水质调查过程中，经常会发现以下问题对地下水水质造成了严重的污染，首先是农业和林业造成了污染。
在现代农林管理过程中，为了有效预防病虫害，大量使用农药杀灭害虫，但这些农药往往会造成一定程度的污染，尤其是在某一地区使用过量农药后。
在雨水的冲刷下，这些农药会慢慢渗透到地表以下，甚至直接进入地下水系统，直接对地下水水质造成严重污染。
其次，是城市造成的污染。
现阶段，城市化进程仍保持高速，越来越多的人融入城市。
这些人的出现大大改善了城市面积和城市居民数量。
因此，城市居民在进行日常生活时，必然会产生大量的生活垃圾。
解析法在地下水环境影响评价中的应用
解析法在地下水环境影响评价中的应用地下水是地球上重要的水资源之一，它不仅为人类的生活和生产提供了必需的水源，而且在生态系统中也发挥着重要作用。
随着工业化和城市化的加快，地下水环境受到了严重的污染和破坏。
为了有效评价地下水环境的影响，解析法成为了一种常用的评价方法之一。
本文将对解析法在地下水环境影响评价中的应用进行详细的探讨。
一、解析法的基本原理解析法是一种定性与定量相结合的研究方法，它通过对地下水各项物理化学指标和微生物组成进行综合分析，来评价地下水环境的污染状况和对生态系统的影响。
解析法的基本原理包括以下几点：1. 确定评价指标：解析法首先需要明确评价的目标和指标，一般地下水环境影响评价包括对水质、土壤、微生物及生物多样性等多个方面的评价指标。
2. 采集样品：根据确定的评价指标，需要在研究区域内采集地下水、土壤和生物样本，确保样本的代表性和全面性。
3. 实验分析：对采集的样本进行实验室分析，包括对地下水的各项物理化学指标的测定、土壤样本的理化性质分析以及微生物组成的研究等。
4. 综合评价：将实验分析的结果进行综合评价，判断地下水环境的污染程度和对生态系统的影响。
1. 污染源识别：解析法可以帮助识别地下水环境中的污染源，通过分析地下水中的各项物理化学指标和微生物组成，可以确定污染源的种类和程度，为后续的环境修复和保护提供重要的依据。
2. 污染程度评价：解析法可以对地下水环境的污染程度进行定量评价，包括对地下水中各种污染物的浓度进行分析，从而判断地下水环境受到的污染程度，为环境管理部门制定有效的控制措施提供科学依据。
3. 生态系统影响评价：解析法可以分析地下水环境对生态系统的影响，包括对土壤和生物多样性的评价，从而判断地下水环境的破坏程度和对生态系统的影响，为生态保护和恢复提供重要参考。
4. 可持续利用评价：解析法可以评价地下水资源的可持续利用性，包括对地下水储量和水质的评价，从而为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。
如何利用测绘技术进行地下水资源调查与评估
如何利用测绘技术进行地下水资源调查与评估地下水是人类生活和生产中不可或缺的重要水资源之一。
而对于地下水资源的合理调查和评估可以帮助我们更好地利用和保护这一宝贵的资源。
在现代科技的支持下，测绘技术可以发挥重要作用，为地下水资源调查和评估提供有效手段。
本文将介绍如何利用测绘技术进行地下水资源调查与评估，从而更好地管理和保护地下水资源。
一、地下水资源调查的必要性地下水资源在许多地区都是人们生活和农业生产的重要水源。
而准确了解地下水资源的分布、储存量和水质状况，对于制定合理的水资源规划和管理具有重要意义。
因此，进行地下水资源调查和评估是非常必要的。
二、测绘技术在地下水资源调查中的应用1. 遥感技术的应用遥感技术通过获取地表的电磁波谱数据，可以对地下水资源进行初步的评估和定性判断。
利用遥感技术可以获取到地表覆盖的植被分布、土地利用情况等信息，从而推测地下水的分布和水源补给情况。
通过遥感技术，可以初步确定地下水存在的可能性和区域分布情况。
2. GPS技术的应用全球定位系统（GPS）可以提供高精度的地理坐标，对地下水调查和评估非常重要。
通过GPS技术可以测量和记录地下水井的位置和坐标，并进行地下水井网的布局设计。
此外，GPS还可以用于测量地下水位的变化，从而提供地下水资源的动态信息。
3. 地震勘探技术的应用地震勘探技术是一种常用的地下水资源调查方法。
通过对地下水层的物理性质进行声波探测和测量，可以获取地下水层的厚度、深度、水层性质等信息。
地震勘探技术可以提供地下水资源的定量数据，对于评估地下水资源的蕴藏量和供水能力非常有帮助。
4. 地理信息系统的应用地理信息系统（GIS）是一种将地理空间数据进行存储、管理和分析的技术工具。
在地下水资源调查和评估中，GIS可以用于建立地下水资源数据库，并进行空间分析和模拟。
通过使用GIS，可以对地下水资源的空间分布、变化趋势等进行定量分析，为地下水资源的管理和保护提供科学依据。
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集对分析及在地下水环境质量评价中的应用刘 慧,龚士良(上海市城市地质研究院,上海 200072)摘要:集对分析是处理不确定性问题的新的系统理论方法,本文利用该理论,以水质为主要评价因子,提出了地下水环境质量评价新方法。
关键词:集对分析;地下水;水质评价;水环境质量中图分类号:P 64113文献标识码:AAbstract :Set pair analysis is a new system atical and theo retical technique fo r treating indeterm inate p roblem s .A new m ethod fo r e 2valuating groundw ater environm ental quality is p ropo sed herein by using the said theo ry and tak ing the w ater quality as the key facto r fo r evaluati on .Key words :set pair analysis ;groundw ater ;w ater quality evaluati on ;w ater environm ental quality收稿日期:2000202214作者简介:刘慧(1966),女(汉族),上海人,工程师。
1 引言集对分析是我国学者赵克勤先生创立的一门新的处理不确定性问题的系统理论方法,自1989年正式提出迄今10余年来,在社会、经济、科技等诸多领域得到应用[1],并产生良好效果。
本文以地下水水质评价为依托,阐述集对分析理论在地下水环境质量评价中的应用。
2 集对分析理论概述集对分析是一门新的不确定性理论[2],其核心思想是将系统内确定性与不确定性予以辩证分析与数学处理,体现系统、辩证、数学三大特点。
该理论认为,不确定性是事物的本质属性,并将不确定性与确定性作为一个系统进行综合考察。
集对分析将确定性分成“同一”与“对立”两个方面,而将不确定性称为“差异”,从同、异、反三方面分析事物及其系统。
同异反三者互相联系、互相影响、互相制约,又在一定条件下互相转化。
引入联系度及其数学表达统一描述各种不确定性,从而将对不确定性的辩证认识转换成具体数学运算。
联系度及其数学表达由下确定:设根据问题W ,对集A 和集B 组成的集对H 展开分析,共得到N 个特性,其中有S 个为集对中两个集合所共有,这两个集合又在另外的P 个特性上相对立,在其余的F 个特性(F =N -S -P )上关系不确定,则在不计各特性权重情况下,称:S N 为集A 与集B 在问题W 下的同一度,简记为a ;F N 为相应的差异度,简记为b ;P N 为对立度,简记为c 。
由于同一度、差异度、对立度是从不同侧面刻划两个集合的联系状况,故总的联系用下式表示:Λ(W )=S N+F Ni +PNj=a +bi +cj 式中的i 为差异不确定度的系数,在[-1,1]区间视不同情况取值,i 也可仅起标记作用;j 为对立度的系数,其值为-1,j 同样也可仅起标记作用;Λ为联系度,当其用于刻划某一数字时称为联系数。
由此可知,联系度表达式一式三量,同时体现出三者的联系、影响与转化。
当i 为1时,不确定度转化为同一度;i 为-1时,则转化成对立度;当i 在(-1,1)区间取值,则不确定量中同一与对立各占一定比例。
联系度Λ与不确定系数i 是该理论的基石。
该理论包容了随机、模糊、灰色等常见不确定。
该理论提供了直接分析、几何模型、运算演绎[1]等方法处理和解决不同的具体问题,并可对各种含有诸多未定因素的评价体系作出决策判断,实现方案的最优选择[3]。
61 工程勘察 Geotechn ica l Investiga tion &Su rveying2000年第5期 3 水质评价的集对分析原理地下水水质是水环境质量的重要方面,地下水水质状况直接影响地下水环境质量。
因而,地下水环境质量评价,从某种意义上说即是地下水水质评价。
而地下水水质评价实质上是一个具有确定性的评价指标和评价标准与具不确定性的评价因子及其含量变化相结合的分析过程。
实际的地下水水质状况与既定的水质评价标准同样构成了一个集对,通过两者间的比照分析,可获得水质评定的量化指标。
根据集对分析联系度表达式中的同一度、差异不确定度、对立度数值及其相互间的联系、制约、转化关系,不但能进行地下水水质评价,并可进而对水质监测与改良提供决策帮助,从而为地下水环境质量的总体评估与保护对策的优选实施提供技术支撑。
4 水质评价的集对分析方法基于集对分析的地下水水质评价,首先将评价水体的指标含量与评价标准构筑一个集对。
对于一个试样来说,设有N 个评价指标,若其中有S 个含量优于标准,有P 个较标准为差,有F 个未测或缺乏比较,则该试样的联系度表达式为Λ=S N +F N i +P Nj (1)式中的i 、j 分别为差异不确定度和对立度标记。
设a =S N 、b =F N 、c =P N ,则a 、b 、c 依次称为同一度、差异不确定度、对立度,由式(1)简写为Λ=a +bi +cj(2) 根据集对分析理论,式(2)中的同一度、对立度是相对确定的,而差异度则相对不确定;同时由于a 、b 、c 三者是对同一问题不同侧面的全面刻划,因而三者彼此间存在相互联系、制约、转化关系。
依据a 、b 、c 三者大小关系及定量分析,可判断实际试样的水质状况。
显然,a 值越大,c 值越小,水质越好。
另外,依据a 、b 、c 的具体数值,可进行水质状况评价分级,即以评价因子的含量指标相对于水质评价标准的达标、超标数及其所占比例,确定地下水质量等级。
由于地下水容易遭受污染,通过定期的水质检测,及与天然本底值的比照,可以掌握地下水是否污染及其污染程度。
利用集对分析方法进行地下水污染程度的评价,以天然本底值、评价标准及检测分析的最低检出限为依据,将监测点各指标的含量划分为未检出(低于最低检出限)、检出(高于最低检出限)、超标(高于评价标准),则检出的监测点数量占监测点总数的百分比即为检出率,超标的监测点数量占监测点总数的百分比为超标率。
由此,以集对分析联系度表达式表述即为:a 相当于未检出率,b 相当于检出率,c 相当于超标率。
a 值越大越接近于1,说明地下水越接近于天然状态;b 值越大,说明已有不良组分或不同于天然水质的组分介入,提示有污染迹象;而c 值越大,则污染程度越高。
超标组分依据评价标准尚有轻度污染、中等污染、严重污染等不同等级,因而c 值还可根据实际情况再作进一步分析,即集对分析具有层次性,联系度可进行矩阵运算。
由于实际水体含有各种不同组分,各自的含量可能隶属不同的水质级别标准,利用a 、b 、c 三者关系及其相对于水质分级界限的比例权重,可综合判定水体的实际水质等级。
根据上述方法,对于批量试样或具动态变化的水质评价,同样可进行定量分析,继而对地下水环境的总体质量作出综合评估。
5 应用实例某地区在作地下水水质分析评价时,根据具体实际,选择了对水质影响有重要作用的若干组分作为评价因子,部分试样的检测结果及该地区对地下水质量的分级标准如表1、表2[4]:表1试样1234总矿化度5028007821390总硬度25130231343514473192亚硝氮00011400硝氮3115213091303105酚001002010020铬(6+)01005010030101001032 3单位:m g L表2水质分级总矿化度总硬度亚硝氮硝氮酚铬(6+)40010010352150100101002 1000250111001002010530001000145001010120 根据前述方法,若以水质分级 、 、 的三个界限依次作为集对分析联系度表达式中的同一度、71 2000年第5期工程勘察 Geotechn ica l Investiga tion &Su rveying 差异度、对立度的取值依据,则4个试样水质评价的集对分析联系度分别为:Λ1=26+36i+16j=01333+01500i+01167j(3)Λ2=16+56i+6j=01167+01833i+0j(4)Λ3=06+46i+26j=0+01667i+01333j(5)Λ4=26+26i+26j=01333+01333i+01333j(6) 比较上述4式中同一度、差异度、对立度大小,可直观看出,试样水质由优至劣依次为1、4、2、3。
进一步分析评价因子的具体含量与水质分级标准间的数量关系,可以看出,即使同一级别的水,也会因指标的含量差异,而使水的质量有所不同。
由此,相对于分级标准可继续作同一、差异、对立的集对分析。
以1号试样为例,6个评价因子的组分含量相对于水质分级标准的联系度表达式为:Λ1,总矿化度=1000-5021000-400+(502-4001000-400)i+0j=0183+0117j+0j(7)Λ1,总硬度=0+100-2513100-25i +2513-25100-25j=0+01996i+01004j(8)Λ1,亚硝氮=1+0i+0j(9)Λ1,硝氮=10-311510-215+3115-21510-215i+0j=01913+01087i+0j(10)Λ1,酚=1+0i+0j(11)Λ1,铬(6+)=0105-010050105-01002+01005-010020105-01002i+0j=01938+01062i+0j(12)6项指标平均后得:Λθ1=01780+01219i+01001j(13)将式(13)所得权重系数处理式(3),并经归一化后得:Λ′1=01703+01297i+0j同理Λ′2=01501+01499j+0jΛ′3=01138+01811i+01051jΛ′4=01516+01346i+01138j 上述4式中的系数即为水质隶属于不同级别标准的同一程度。
如1号试样相对于 级水有7013◊的同一程度,有2917◊同一于 级水,试样偏向于 级水。
6 结语本文借助于集对分析理论,提出了建立在该理论基础之上的地下水水质评价新方法,从而为地下水环境质量评价提供了新的途径。
特别须指出的是,由于地下水质量状况实际上具有动态特征,集对分析理论同时提供了对联系度表达式中i、j进行不同赋值的各种方法,从而可使研究问题更趋深化。
该理论不仅是一种技术手段,更是一种辩证思维的决策系统。
因此,其不仅对地下水质量评价有借鉴作用,同时对地下水环境的保护决策更具有指导意义。
承蒙集对分析理论创立者赵克勤先生关心赐教,至为铭感。
参考文献[1] 赵克勤.集对分析及其初步应用.杭州:浙江科学技术出版社,2000-1.[2] 赵克勤.集对论——一种新的不确定性理论、方法与应用.系统工程,1996(1).[3] 赵克勤.基于集对分析的方案评价决策矩阵与应用.系统工程,1994(4).[4] 郑成德.水环境质量评价的灰色聚类法.水文,1998(4).(上接第13页)参考文献[1] 王大纯等.水文地质学基础.北京:地质出版社,1986.[2] 陈崇希等.地下水流动问题数值方法.武汉:中国地质大学出版社,1990.[3] 中华人民共和国北京市标准.北京地区建筑地基基础勘察设计规范(GBJ01-501-92).北京,1992.81 工程勘察 Geotechn ica l Investiga tion&Su rveying2000年第5期 。