2水质评价与模糊综合评价法解析
综合指数法和模糊综合法在地下水水质评价中的对比
综合指数法和模糊综合法在地下水水质评价中的对比摘要：以地下水实测资料为例，选用NH4+、KMnO4、F、NO3-、Mn、Fe、SO42-、总硬度、TDS、NO2-共10个评价指标，分别运用综合指数法和模糊综合评价法进行地下水水质评价，并比较两种方法的结果。
结果表明：研究区域地下水水质总体上较好，超Ⅲ类的占22.3%；模糊综合评价法在评价中考虑了所有评价指标对地下水水质的影响，并量化了所有评价指标的影响权重，使结果更精确。
关键词：综合指数法；模糊综合评价；地下水；水质评价中图分类号：X824 文献标志码：A地下水水质评价是以水质分析的结果，结合不同地区水文水资源情况，采用合适的方法进行分析评价[1]，目前综合指数法和模糊综合评价法在地下水水质评价中应用最为广泛。
综合指数法评价结果可以定量的描述水质质量，基本上反映污染程度和性质，具有评价过程简便，运算简单等优点[2]，《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）[3]采取了此种评价方法。
模糊综合评价法能综合考虑每个评价因子对综合评价结果的贡献，并把贡献权重进行分配，弥补了综合指数法未考虑权重的缺陷[2]，可以直观地判断水质的优劣情况，并从总体上对地下水所属质量类别作出综合判断[4]。
为了更好的了解两种方法在地下水水质评价中的应用情况，以获取研究区域的地下水资料为例，分别进行评价比较结果，并得到该区域地下水水质状况，为该地区的地下水资源利用、地下水污染防止提供依据和技术手段。
1评价方法1.1综合指数法根据《地下水标准》（GB/T 14848—2017），首先进行各单项组分评价，划分组分所属质量类别，然后按表1分别确定各单项组分的评价分值F i 。
表1 单项组分评价取值类别 I 类 II 类 III 类 Ⅳ类 Ⅴ类F i 0 1 3 6 10按下式计算综合评价分值式中：为各单项组分评价分值的平均值；n 为项数；为单项组分评价分值中的最大值。
根据值，参照表2划分地下水质量级别。
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
模糊综合评价法是一种评价方法，它利用模糊数学理论来处理语言模糊、概念模糊和可能发生的误差，具有计算简易、结果易于解释和能
够直接得到综合识别结果等优点，近年来已经在水质评价中得到广泛
应用，并取得良好成效。
首先，模糊综合评价法在水质评价中能够充分发挥出评价指标的优势，把多个支持参数进行比较，以实现对水质的整体评价，从而加强治理
的针对性。
其次，模糊综合评价法能够加强水质评价的准确性，通过
设定不同的权重，计算机可以帮助人们根据实际情况做出更加合理的
评价结论，使水质评价在自然环境中更准确地反映出实际状况。
再次，模糊综合评价法具有易于操作和节约空间的优势，可以大大缩短水质
评价所需要的时间和空间，使其更适合于紧张的环境条件。
总之，模糊综合评价法在水质评价中得到广泛应用，具有良好的效果。
为了进一步提高水质评价的准确性和可靠性，应当持续完善和开发未
来的水质评价算法，不断优化和改进模糊综合评价法的成果，以更好
地反映水体环境的实际状况，用技术支持水资源保护。
2.水质评价与模糊综合评价法
5)迄今没有一个被大家公认通用的、具有可比性的水 质综合评价数学模型。各地各部门在进行水质评价时, 选用模型的任意性很强,评价的结果不便于与其它地区 水质状况进行比较,因而也不能准确反映本地的相对污 染状态,国家难以全面掌握水环境污染的时空分布态势, 其结果难以被公众接受,达不到水质评价的目的。1999 年12 月在广州召开的全国综合评价技术研讨会提出, 要把水环境综合评价方法的统一和改进问题作为目前 需要重点解决的问题之一。 6)缺乏比较客观的确定环境因子权重的量化方法。除 人工神经网络评价法外,其它各种方法的评价结果无疑 都受权重影响很大,权重的研究是一个重要的课题。在 多因子的水质综合评价中, 各因子对环境污染的贡献 是不同的,而目前缺乏统一的客观的定权方法,这对评 价结果的可比性影响较大。
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吕兰军、徐祖信、李俊莉运用各种指数法进行 水环境质量评价，并提出改进意见和一种全新 的河流指数评价方法，它既可以比较分析同一 类水质指标在同一级别中的差异，又可以在不 同类别水质指标中比较分析水质的污染程度； 汪家权、沈时兴把多种评价方法相结合，构建 新的评价模型应用于水质评价中，李如忠对水 质评价模型进行了综述；宋军继分析了城市环 境与水的关系以及城市水环境面临的问题，在 此基础上提出了城市水环境发展的应对策略。 由上可见我国关于河流、湖泊水环境质量评价 和水质评价方法的研究相当活跃，使得水环境 质量评价研究进入快速发展时期。
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3.灰色评价法
水质的监测数据都是在有限的时间和空间范围内获得的，因 而信息是不完全或不确切的，故可将水环境系统视为一个灰 色系统，即部分信息已知，部分信息未知或不确知的系统， 这一原理应用于水质综合评价中的基本思路是：计算水体水 质中各因子的实测浓度与各级水质标准的关联度，然后根据 关联度大小确定水体水质的级别。对处于同类水质的不同水 体可通过其与该类标准水体的关联度大小进行优劣比较。 灰色评价法主要有灰色聚类法、灰色关联法、灰色模式识别 法、等斜率灰色聚类法、区域灰色决策法、加权灰色局势决 策法、梯形灰色聚类分析法、灰色局势决策法、灰色贴近 度法等。
模糊数学综合评判法在水质评价中的应用——以成都市府河为例
中图分类号 ：Ｏ１９ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０． １５（ ０ ７） ２０ ６ ．３ ０ ９９ １ ２ ０ ０ ．０ ８０
目前的水质 评价方法主要育综合评价指数法 、 模糊数学 模 式 评价 法 、灰 色评 价法 、物元 分析 法 、人 工神 经 网络 （ Ｎ ）评价法和地理信息系统 （ Ｉ ）［。由于水质评价 Ａ Ｎｓ ＧＳ ” 中包含一些模糊、不明确的方面 ，因此模 糊数学在水质综 合评价 中得到广泛应用。 在模糊数学 分析中模糊集合是对模
模糊数学综合评判法在水质评价中的应用
— —
以成都市府河为例
许顺 国，牟瑞 芳 ，张雪梅
（ 西南交通大学 环 境科学与工程学院 ，四川 成都 ６０３ ） １０ １
摘 要 ：运用模糊数学综合评判法 ， 据府 河水质监测数据和水质 评价 的特 点，选取 了 Ｄ 、Ｃ Ｄ 、总 Ｐ和 根 Ｏ Ｏ
＝｛ ， ， ） …
式中 （ １ ，． 为各种可能的评价 结果 ，可 以是模 户 ， ．， ２． ） 糊 的，也可以是非模糊 的，但对 的关系是 明确的。
１ 模糊评估 ． ３
从一个 Ｕ出发进行评价， 以确定评价对象对评价集元素 的隶属程度 （ ＝１ ． 称为单因子模糊评价。对第 ｉ ， … ， ２． ） 个因子 Ｕ评价 的结果 月 ，称为单因子模 糊评价集 。 ，
图” （ １，以溶解氧 （ ０ 对五个级别的隶属函数为例： 阁 图 ） Ｄ ）
Ｕ（） ｘ
表 ｌ 府河水质监测数据表
单位 ：ｍｇＬ ／
ａｌ ａ ２ ｘ
国内海水水质评价方法
1.海洋环境质量评价框架海洋环境质量评价指的是根据不同目的要求和环境质量标准，按一定的评价原则和方法，对海域环境要素（水质、底质、生物）的质量进行评价和预测。
它为海域环境规划和管理以及污染防治提供科学依据。
评价的内容很广泛，包括：陆源污染物入海后对海洋环境产生危害程度的评价；海上重大工程设施的兴建和海事活动给海洋环境带来影响的评价；海洋资源开发过程中给海洋环境带来影响的评价等。
海洋环境质量评价主要是对受人为活动影响的特定海域（包括港湾、河口）的评价，分现状评价和影响评价。
现状评价是对海域环境污染状况进行一定目的的评价。
回答目前污染的现状。
按要素分为水质评价、底质评价和生物影响评价。
评价的方法有指数法和聚类分析法。
影响评价是预测和估计某一项重大工程（如围海造地、建坝、核电站建设等）在建设过程和建成投产后可能对海洋环境造成的影响。
它是在大量占有和分析历史资料和现状资料的基础上，根据海区环境特征，选用模型试验和数值模拟的方法进行。
2.海水水质评价方法在海洋环境的监测分析和科学研究中,海水水质一直是反映海洋环境状况的重要因素。
经过科学研究和实际应用,一些较常用的水质评价方法包括:灰色关联分析法、灰色聚类分析法、模糊综合评判法、和单项污染指数法等。
1.灰色关联分析法灰色关联分析法是利用灰色系统的理论基础,将待评价水质与水质评价标准视为一个灰色系统,遵照水质评价质量标准,确定水质标准与实测水质间的关联度,最后根据最大关联度原则确定评价区水质标准。
其主要特点是考虑到水质界限的模糊性,注重评价对象的整体质量状况,评价结果明显且计算简便。
其主要步骤包括:对样本数据及评价标准进行标准化无量纲处理;计算关联系数;计算关联度,按照最大化原则确定样本标准级别。
2.灰色聚类分析法灰色聚类分析方法同样以灰色系统理论为理论基础,通过白化函数或者关联矩阵将样本数据聚集成若干个可以定义的类别之中。
灰色聚类分析法是一种加权的灰色分析方法,其充分考虑了水质分级界限的模糊性,具有较高的信息利用率和准确度。
模糊综合评价法与综合评价法在矿区水质评价中的对比研究
性 ， 用模 糊数 学 的方 法 去刻 画地 下 水水 质 。模 糊综 合 评 价 利 法 常 可 以 分 为 以 下 几 ５个 主 要 步 骤 ： （ ） 设 地 下 有 ｎ相 指 标 要 参 ｊ 下 水 水 质 评 价 ， 们 １似 Ｊ地 我 首 先 可 以 确 定 评 价 的 因 子 集 Ｕ ＝｛ ， Ｕ 一， ； ｕ Ｕ ， Ｕ ｝ （ ） 下 水 水 质 有 ｍ 个 等 级 ， 可 以 确 定 水 质 评 价 的 标 ２地 便
Ｒ＝
深 度 水 质 进 行 评 价 ， 价 结 果 见 表 ４ 评 。
３ 结 果 分 析 与 讨 论
可 以得 到 水 样 中每 个 评 价 因 子 的隶 属 度 ｒ
由表 ４可 以看 出 ， 用 不 同 的评 价 方 法 ， 价 结 果存 在 应 评
差异性 。
（） ４ 确定 每一种 评价 因子 的权 重 。考 虑到 污 染物 对水 质
Ｅｖ ｌ ａ ｉｎ ｉ ａ ｅ ａｉ ｆｔ ｅ Ｍ ｉ ｉ ｇ Ａｒ ａ ａ ｕ ｔ ｎ Ｗ ｔ ｒ Ｑｕ ｌ ｙ ｏ ｎｎ ｅ ｏ ｔ ｈ
Ｈ Ｕ ｅ Ｗ ｉ— ｗ ｅ ， ＬＩ Ｔｉ ， Ｍ Ａ ｉ ｎｇ Ｚｈｉ— ｙ ｕａｎ， ＣＡ Ｏ ａ Ｈ ｉ— ｄｕ ｎｇ ，Ｄ ｏ Ｕ ｕｉ— ｐｉ Ｈ ｎｇ （１ Ｓ ｈ ｏ ｆＥｎ ｉ ｎ ｎａ ｃｅ ｃ ｓａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ． ｃ ｏ ｌ ｖｒ ｍｅ ｔｌＳ ｉｎ ｅ ｎ ｇｎ ｅｉｇ，Ｃｈ ｎ ａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｏ ａ ｇ， ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｙ，Ｘｉ ａｌ７ ０ ４，Ｓ ａ ｎ ｉ２． ， ｎ Ｂｒｎ ｈ ｏ ， ｌ ０ ５ １ ｈ ａ ｘ Ｘｉ ａ ａ ｃ ｆ
（长安 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ， 西 西 安 ７ ０ ５ 陕 １ ０ ４） ［ 摘 要 ］ 如 何 对 矿 区 水 资 源 进 行 合 理 规 划 利 用 提 高 水 资 源 利 用 率 ， 先 是 要 对 矿 区 水 质 进 行 准 确 的 评 价 ， 首 而 评 价 方 法 的 选 择 直 接 关 系 到 结 果 的 真 实度 。利 用 模 糊 数 学 综 合 评 价 法 对 比 传 统 的 综 合 评 价 法 对 老 虎 台 矿 区 水 质 进 行评 价 ， 果 表 明 ： 合 评 价 法界 限 非 常严格 ， 能 综合 考虑 每 个水 样 的 离子 成 分 ， 值 的作 用过 于明 显 ； 糊 综合 结 综 未 极 模 评 价 法 则 能 综 合 考 虑 每 个 水 样 的 离 子 成 分 ， 除 了极 值 的 定 性 作 用 ， 价 结 果 舍 理 ， 水 质 评 价 中 值 得 推 广 的 有 效 剔 评 是
模糊综合评价视野下的地下水质评价分析
模糊综合评价视野下的地下水质评价分析地下水是人类赖以生存的重要水资源之一，而地下水质的评价是保护水资源、保障水环境的重要手段之一。
而在进行地下水质评价分析时，要考虑到综合评价的视野，即综合考虑多个指标和因素，以全面分析地下水质的状况和问题。
本文将通过模糊综合评价方法，对地下水质的评价进行分析。
我们需要确定地下水质评价的指标体系。
地下水质评价的指标体系需要包括主要的水质指标和相关的环境因素。
常用的水质指标包括溶解氧、氨氮、总磷、总氮、pH值等。
环境因素包括水源地的地质情况、降雨情况、农业活动等。
在选择指标体系时，要考虑到指标的权重和重要性，清楚地界定主要的水质问题和需要解决的环境因素。
我们需要对收集到的数据进行处理。
在地下水质评价分析中，我们需要对采样的水样进行化学分析或物理检测。
这些数据需要进行归一化处理，以确保它们具有可比性。
归一化处理的方法可以采用标准化方法，将指标值除以最大值或范围值，转化为0到1之间的数值。
然后，我们可以利用模糊综合评价方法对地下水质进行评价分析。
模糊综合评价是一种综合考虑多个因素的评价方法，它可以根据不同的权重对各个指标进行评估和加权计算。
模糊综合评价的基本步骤包括建立评价模型、确定指标权重、构建模糊矩阵和评价等级划分。
评价模型的建立是模糊综合评价的基础。
评价模型可以通过确定评价对象、评价指标和评价等级来构建。
评价对象是地下水质，评价指标是指标体系中的各个指标，评价等级是根据指标值的大小划分的。
评价模型的建立需要根据具体的评价目标和评价要求进行确定。
指标权重的确定是模糊综合评价的关键步骤。
指标权重是根据指标的重要性确定的，不同的指标具有不同的权重。
指标权重可以通过专家打分法、层次分析法等方法进行确定。
专家打分法是让专家按照自己的意见和判断对各个指标进行评分，然后计算平均得分来确定权重。
构建模糊矩阵是模糊综合评价的重要步骤。
模糊矩阵是利用模糊数来描述指标等级之间的关系。
模糊数是由一个隶属函数和一个隶属度所组成的。
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用作者：陈国福来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：水环境质量评价就是对水环境品质的忧劣给以定量或定性的描述，它是人们认识水环境质量，找出水环境质量存在的主要问题所必不可少的手段和工具。
水环境污染程度与水质分级相互联系存在模糊性，水质变化是连续的，而模糊评价法较好地体现了水环境中客观存在的模糊性和不确定性。
关键词：水环境质量评价；评价方法；模糊综合评价中图分类号：X-651文献标识码： A引言水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。
通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；水环境质量评价的方法有很多种，其中模糊综合评价法是通过建立隶属函数、计算模糊关系矩阵、计算权重系数以及计算模糊综合指数等一系列过程，并最终根据模糊综合指数来判断水质级别的一种数学方法。
1 水环境质量评价及模糊综合评价法的原理水环境质量评价是按照评价目标选择相应的水质参数、水质标准和计算方法，对水的利用价值及水的处理要求做出评定。
水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。
该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。
2水环境质量的环境指数2.1权重公式环境质量指数标准式为：Ii=Ci/Si；其中Ci—第i种因子在环境中的检测值；Si—第i种因子的评价标准。
2.2归一化权重公式用超标污染贡献率来计算权重,超标越多,权重越大。
Wi=（Ci/Si）/∑(Ci/Si)；其中Ci—第i 种因子的实测值(mgPL)。
Si—第i种因子的标准，其数值为该因子各等级标准的平均值(mgPL)。
n—评价因子的个数。
Wi—第i种因子的权重。
淮北市河流水质模糊综合评价及其成因分析
通过 采用 隶属 函数 来描 述水 质 的分界 ， 不仅 考 虑 了实
际界 限 的模糊性 ， 考虑 了各 项参 数在 总 体污染 中的 还
采 用专 家打 分等 方法 ， 于不 同性质 的评 价对 象有不 对
同的方 法 。
进 行 了 综 合评 价 ， 对 可 能 的影 响 因素 进 行 分 析 。结 果 显 示 ， 北 市 地 表 水 体 总 体 属 于 中度 污 染 状 态 ， 质 以 Ⅳ ～ Ｖ类 水 为 主 体 ， 并 淮 水
足 由于该 市 城 市 污水 处 理 设施 的建 设 相 对 滞 后 ， 业 结 构 不 合 理 等 因素 造 成 的 。 产 关 键 词 ： 流 断 面 ； 质 评 价 ； 糊 综 合 评 价 河 水 模 中 图 分 类 号 ： ８ ２ Ｘ８ ４ Ｘ ２ ； ２ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ３５ ８ （０ ０ ０ —７ ７０ １ ７—７ １ ２ １ ）６０ ３—３
其 缺点也 非 常 明显 ， 个单 项评 价指 标 的评价 结果 存 各 在不 相容 的 问题 ， 判定 的水 质 类 别 过 于 片 面 ， 能 反 不 应水 质 的综合 状况 。模 糊 综 合评 价通 过 构 造 隶 属 度
（ ）判 断 集 Ｖ＝ ｛ ｚ … ， ｎ ， 语 组 成 的 集 ２ ＝ ７ ， ， ＂ ｝评 ＝２ Ｏ 合 ； 水质 评价 中即是相 应 的环境 质量 标准 个 等级 在 的集合 ， 文采 用地 表水 环境 质量标 准 ¨ 本 １ 。 （ ）建立 单 因素 模 糊 关 系 矩 阵 。在 因素 集 的基 ３ 础上 ， 要对 被评 价事 物 的每 个 因 素逐 个 进 行 评 价 ， 即 通 过隶 属 度 函数 求 出各 个 单 项 指 标 对各 分 级 标 准 的
基于模糊数学的水质评价研究
基于模糊数学的水质评价研究水是人类生活的必要资源，水的质量直接影响着人们的生产和生活。
水的污染是当代社会面临的重大环境问题之一。
因此，对于水质的评价和监测显得尤为重要。
对水质的评价目前有很多种方法，其中基于模糊数学的水质评价方法受到了广泛的关注和研究。
本文将对基于模糊数学的水质评价进行介绍和探讨。
一、模糊数学简介模糊数学是国际上研究人员在20世纪60年代发明的，其用于描述不确定性或模糊性问题。
模糊数学通过模糊集合论、模糊关系论、模糊逻辑等理论对不确定性问题进行数学建模，以便于解决决策、分类、控制、指导等问题。
二、模糊数学在水质评价中的应用水质评价中，通常使用指标综合评价法评价水质。
传统的指标综合评价法通常使用明确的数字来表示指标的取值，然而实际情况中，由于不同指标的权重和取值的误差，导致评价结果不够准确。
而模糊数学方法可以充分考虑各项指标之间相互关联和权重影响，更准确地评价水质。
通常情况下，水质评价包含多个指标，如COD、NH3-N、TP、PH等。
其中每个指标的测定值称为指标值，一般情况下，每个指标的指标值可以根据标准对水质进行判定，如pH值低于5表示酸性，而COD值高于30 mg/L表示有机物含量较高。
然而，在实际使用中，往往存在指标值重叠、相互影响等情况，这就需要使用模糊数学的模糊集合论进行处理。
例如，当COD值高于30 mg/L时，我们无法判断水中COD含量是否过高，因为30 mg/L并不是一个确定的边界。
因此，我们可以采用模糊数学的模糊集合论，将COD的取值范围进行模糊化，如将COD的取值范围划分为不高、较高和高三个模糊集合。
这样，当COD值超过30mg/L时，PCM（Min）原理可用于算出”COD高“的概率，该值可作为评定水质的指标。
三、基于模糊数学的水质评价方法基于模糊数学的水质评价方法主要分为两种，一是模糊综合评价法，二是模糊神经网络评价法。
1. 模糊综合评价法模糊综合评价法通过建立模糊数学模型，将多个指标融合为一个评价指标，从而减小指标间的重复性和重叠性。
水环境质量模糊综合评价方法研究——以大渡河下游河段水质为例
综 合评价 集 ，表 明评价 水体 水 质对 各级 标准水 质 的隶 属 度 ， 映综 合水质级别的模糊性 。 反
在 水 环 境 质 量 综 合 评 价 中 ，涉 及 到 大 量 的 复 杂 现 象 和 多种 因素 的 相 互 作 用 ，也 存 在 大 量 的 模 糊 现 象 和 模 糊 概 念 。因此 在 综 合 评 价 时 ，常 用 到 模 糊 综 合 评 价 的 方 法 进 行
Ｈ ｏ ｎａ ｙ ｉ ｔａ ｌ ｓｓ
水环境质量评价就是通过～定的数理方法和其它手段 ， 对水环境素质的优劣进行定量描述 （ 或将量 变换为评语） 的过程。 文章简述了水环境质量模糊综合评价的特点， 以位于四川省境 内的大渡河下 游河段水质为研究对象， 分析了模糊综合评价方法在大渡河下游河段水环境质量评估中的应用。
段 ，铜街子水 电站至岷江 汇口为下 游河段 。大渡河流域 工
业 企业 以 矿 产 品 洗 选 、加 工 企 业 为 主 ，多为 县 属 和 私 营 小 型 企 业 ， 产 规 模 小 ，废 水 排 放 总 量 不 大 ， ０ ８ 工 业 废 生 ２０年
水排放总量 约５ ３９ ，主要污染物 为镉、铅 、砷、铬 （ ３ ．万ｔ 六 价 ）、 汞等重 金属。 根据 乐 山市２ ０ 年环 境质 量报 告 ，大 渡河 区段 污染 ０９ 负荷量 仅 占乐 山市负 荷总 量７ １ 四川 省人 民政府 关 ．％。
水环境质量模糊综合评价方法研究
游河 段水 质 为例
文 Ｉ 淼 周
一
、
水环境 质 量模 糊综合 评价简 介
水环 境质 量评 价就是 通过 一定 的数理 方法 和其 它手
于四川省地面水 水域环境 功能划 类管理规定 》，大渡河干 流以丹巴县章 谷镇三 岔河 为界 ， 以上河 段执 行Ｉ Ｉ 类水域 功
水质评价---3模糊综合评价法
⽔质评价---3模糊综合评价法所谓模糊评判 ,就是根据给出的评价标准和实测值 ,经过模糊变换对事物作出评价的⼀种⽅法。
⼀个事物往往具有多种属性 ,故评价事物必须同时考虑各种因素 ,但很多问题往往难以⽤⼀个简单的数值表⽰ ,即常常带有模糊性 ,这时就应该采⽤模糊综合评价。
根据评价因素的数量 ,模糊数学综合评价的类型⼜可分为单因素评价和综合评价 (多因素评价)两种⽅法。
模糊综合评价法的核⼼在于确定⾪属度函数，该⽅法以模糊数学为理论基础，对评价对象定量分析，然后按照指标实测值和标准评价类别，通过矩阵变换，针对评价对象分析计算出⼀个评价结果。
在模糊综合评价法的基础上发展了许多基于模糊理论的⽅法，并在各领域上都运⽤得极为⼴泛。
考虑到⽔环境的复杂性和模糊性，将模糊理论和其它⽔质评价⽅法相结合应⽤于⽔质评价已成为热门研究⽅向。
模糊综合评价法进⾏⽔质评价的流程如下图所⽰：应⽤模糊综合评价⼀般可归纳为以下⼏步:1) 建⽴污染物各单因⼦指标的集合 u= {u1, u2 , …… , u n} , 元素 u i ( I= 1, 2,…… , n)为影响环境质量的各污染的实测值。
2) 建⽴⽔质分级标准集合, K= { k1, k2,…… , k m }, 其中 ,元素 k j= ( 1, 2,…… , m)为各个污染物所对应的⽔质分级标准值。
3) 建⽴模糊关系矩阵R。
即 R= [r ij] 模糊关系矩阵在⽔质评价中 ,是反映评价因⼦对各级⽔⾪属度的⼀种转化关系。
如果采⽤“降半梯形” 计算⾪属度 r ij( 0< r ij < 1) ,即⾪属度的解析式为:式中: s j , s j+1代表相邻两级⽔质的标准值; c i 代表⽔样品中某评价因⼦的实测值。
依次计算 ,即可得模糊关系矩阵 R :4)建⽴权重模糊矩阵W。
A是由各污染因⼦对环境污染的贡献 ,以及多因⼦间的相互协同、颉颃作⽤对环境污染的影响,做出权数分配构成的⼀个n维⾏向量 (或称⾏矩阵 ) ,即: W = [W1, W2 ,… , W n ]其中 ,利⽤污染物浓度超标加权法计算各污染因⼦的权重:W i =C i /S i式中: C i为第i 种污染物实测浓度; S i为第i 种污染物各级⽔质标准值的算术平均值。
模糊综合评价法评价河水质量(文献翻译)讲解
用模糊综合评价法评价河水质量摘要：基于有限的观察方法来评价河水系统中水质量状况可以达到环境管理目标的基本要求。
各种各样的分类方法已经被应用到评价河水流域中状态改变及表层水的可用性。
但是，在各种水使用方式、质量标准使用的不确定性及决策输出值的模糊性这些方面常常产生矛盾。
（水体环境中存在大量不确定因素,各个因子的级别划分、标准的确定都具有较强的模糊性）由于原本的不确定性，某些传统方法在考虑到用各种化学组分、生物方面、营养物质和美学价值来描述整体水质量状况存在一定的困难。
本文阐述了评价水质量的三种模糊综合评价技术与用传统方法（例如水质指数water quality index）得到输出值的方法对比。
从台湾曾文溪中的七个采样点收集大量的数据可以证明这些方法的潜能。
研究表明这些技术可以成功的化解原有的矛盾并解释复杂的情况。
文中描述的先进的、新发展的模糊综合评价法也可被用来测定不同水环境质量的日最大负荷总量，同时对建设一套有效的水质量管理对策也有一定的帮助。
引言：许多国家已经引进河水质量监管和评价体制，依据水质的化学、生物和营养成分以及整体美学状况等方面用来检测水质各种指标。
总指数是最早期管理机构在应对污染控制问题时用评价现状来弄清楚监测优先顺序的综合评价方法。
在文献中有对水质的大量解释。
霍尔顿做了一个对总指数、选择参数和加权参数的创新性尝试。
水质指数是一个总所周知的评价方法，由美国国家科学基金会采用特尔非技术发明的，主要用在正式评价程序中。
水质指数最初设计目的是通过水中九种因子的测定对水质量状况进行整体评价。
在二十世纪八十、九十年代，这被视为非常有前景的一种方面。
在水质指数的基础上用轻微改进概念做了相当多的改进。
但是，在不同水的使用方式、质量标准使用的不确定性及决策输出值的模糊性这些方面常常产生矛盾。
有时候，根据一定范围内不均匀的降水及地表径流来评价季节性水质状况是非常困难的，而且分析时会出现冲突的状况。
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
模糊综合评价法应用于水质评价中，可以从多个方面——比如水质指标、水质环境等——综合考虑水质因素，减小人为因素对水质评价结果的影响，有效减少评价结果的偏差，提升水质评价的准确性。
但在实际应用中，模糊综合评价法仍面临着一些问题。
首先，模糊综合评价法不能深刻把握水质变化的发展态势和趋势。
对某一水质指标的
水质评价和水质解评，模糊综合评价法只能考虑单点多因子的值，而不能充分考虑该水质
指标的多时间段变化，从而造成评价结果的偏差。
其次，水质评价标准的重要性。
水质评价虽然通过模糊综合评价法可以提升评价结果
的准确性，但由于存在评价标准解释主观、不精确等缺陷，参评标准与考核标准仍可能有
出入。
同时，在大数据处理中，模糊综合评价算法仍然存在一定的漏洞和不足。
随着水质数
据的持续增加，模糊综合评价算法需要大量的训练时间，来将数据有效地综合分析、处理，以达到评价水质客观准确的目的。
此外，未来，在模糊综合评价法应用于水质评价中，我们还可以在以下几个方面进一
步完善：
（1）改进评价标准，去除一些无效环节，使评价过程更加规范和科学；
（2）加入新型多时间因素水质变量，更加全面把握水质变化；
（3）优化大数据处理算法，减少数据处理时间，提升评价精度；
（4）针对不同水质评价区域，开展评价结果可接受性研究，建立更适合本地水质评
价的标准。
总之，模糊综合评价法逐渐成为当今水质评价的重要方法，但在实际应用中也存在一
些不足，需要我们不断进行改进。
只有不断开拓、持续改进，才能更好地为水质保护做出
贡献。
模糊综合评判法在水质评价中的应用——以松花江流域为例
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｒ ｐ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｏ ｒ ｓ ｃ ｅ ｙ ｂ ｎ ｆ ｔ ｎ ｉ ｄ ｗ ｔ ｃ ｎ ｍｉ ｈ ｌ ｒ ｇ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｏ ｓ ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｕ ｏ ｉｔ ｅ ｅ ￣ ｏ ｍａ ｋ ｎ ｉ ｅ ｏ ｏ ｃ ｗ ｉ ｂ ｎ ｎ ｒ ｕ ｒ ｓ ｕ ｅ ｔ ｉ ｈ ｅ ｉ ｈ ｈ
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第３ ６卷第 ３期
地下水水质评价方法及展望
地下水水质评价方法及展望摘要：地下水水质评价是地下水资源评价的重要内容，目前有关地下水水质评价的方法与观点众多，总体上可归纳为模糊综合评价法、灰色系统法、模型法和理论法4类9种评价方法，它们各具特色，也有各自的适用范围和局限性。
为使地下水水质评价更加准确和实用，在模型构建上应尽量避免人为因素，充分运用3s技术对地下水实行动态监测，采用集成方法进行计算和评价。
关键词：地下水水质评价方法地下水循环是自然界水循环的一部分，经过地表渗透与周围不同介质的融合，使地下水具有了独特的物理特性与化学特性。
地下水水质分析的目的来自人类生活以及生产的需求，基于不同的用途，地下水水质评价选择的指标以及对分类结果的判断上都存在差异，这决定了地下水水质评价与分析方式方法的多样性。
近年来，在水科学领域，不同的数学方式方法的引入，使传统简单的地下水水质分类方法得到推进。
同时，随着人类活动对于水循环的影响加剧，人们开始关注那些由于人类活动带来的地下水水质的改变。
地理信息技术等更为区域地下水水质演变与地下水水质演变成因分析的实现提供了可能。
地下水水质评价结果，结合地下水水质演变的成因分析以及地下水水质运移理论所建立起来的地下水水质运移模型也成为实现地下水水质预测的有效工具。
1、地下水水质评价方法1.1单因子评价方法单项因子评价是指分别对单个指标进行分析评价。
该方法计算简便，且通过评价结果能直观地反映水质中哪一类或哪几类因子超标，同时可以清晰地判断出主要污染因子和主要污染区域。
但是由于是对单个水质指标独立进行评价，因此得到的评价结果不能全面地反映地下水质量的整体状况，可能会导致较大的偏差。
鉴于单因子评价体系的不足，为了能综合反映评价水体的总体质量，实际的地下水质评价工作中常常采用综合评价方法将单因子评价结果综合起来。
通过对水质的综合评价来反映地下水水质的整体情况，既有全面性，又有综合性。
1.2 模糊综合评判法模糊集理论的在地下水水质评价中的应用与传统的评价方法相比更适应于水质污染级别划分的模糊性，能更客观地反映水质的实际状况。
模糊综合评价法原理及案例分析
根据各因素的重要性，确 定权重向量。
模糊矩阵计算
根据数据计算出各因素的 隶属度，形成模糊矩阵。
模糊综合评价
将模糊矩阵与权重向量相 乘，得出最终评价结果。
05
模糊综合评价法的优 缺点分析
优点分析
适用于多因素、多层次复 杂系统
模糊综合评价法能够综合考虑多个因素和多 个层次，对复杂系统进行全面、准确的评价 。
确定评价等级
根据评价目的和评价指标体系，确定 评价等级集合。
确定评价等级的权重
根据评价目的和评价指标体系，确定 各评价等级的权重。
建立模糊关系矩阵
建立模糊关系矩阵
根据评价因素集合和评价等级集合， 建立模糊关系矩阵。
确定隶属度函数
根据评价因素的特性，选择合适的隶 属度函数，确定隶属度。
计算隶属度
根据隶属度函数和评价因素的取值， 计算各评价因素隶属于各评价等级的 隶属度。
模糊矩阵计算
根据数据计算出各因素的隶属度，形成模糊矩阵。
权重确定
根据各因素的重要性，确定权重向量。
模糊综合评价
将模糊矩阵与权重向量相乘，得出最终评价结果。
案例三：医疗质量评价
背景介绍
医疗质量是医疗服务的重要衡量标准，直接 关系到患者的生命健康和医疗安全。采用模 糊综合评价法能够综合考虑多种因素，得出 客观、全面的评价结果。
对数据要求较高
模糊综合评价法需要收集和处理大量的数据，如果数据质量不高或 数据不全，可能会影响评价结果的准确性和可靠性。
对某些因素难以量化
模糊综合评价法对于某些难以量化的因素，如人的主观感受、文化 背景等，可能难以进行准确的评价。
06
未来研究方向与展望
改进模糊综合评价法的方法和算法
水质评价模糊综合评判法
• 利用sufer将研究区网格化成40X120的网 格，将得到网格与吴灵灌区实际材料图 进行空间叠加，得到吴灵灌区的矢量化 网格。通过最近邻点插值方法得到吴灵 灌区地下水水质分区图。
结论
• 1）吴灵灌区水质整体较好。可分为四个 区域。 • 2）吴灵灌区Ⅳ类水中污染权重大的阳离 子主要为NH4+，N以铵根形式存在说明 污染才处于初期。
建立权重向量
其中
式中 为i类标准各项指标的平均值； 为第i类因子的权重。
确定模糊矩阵R
• 当j=1时，其隶属度函数为：
• 当1<j<n时，其隶属度为：
• 当j=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时，其隶属度为：
研究区域
• 位置：吴灵灌区位于银川冲积平原东侧 与鄂尔多斯台地西缘交界处，E:106°8′ ～106°26′，N:37°49′～38°7′ • 水文地质区：
基于模糊综合法的 吴灵灌区地下水水质评价
目录
• • • • • 原理简介 研究区域 评价因子 综合评价 结果分析
模糊综合评价法
• 传统：单因子评价法，综合评价法等。
• 定性——定量
• 通过隶属度函数反应水质边界的模糊性。
具体方法
• 建立评价因素集U={U1，U2Um} • 建立评价标准集S={S1，S2…Sn} • 构建评价标准矩阵amxn及实测数据集x1xm
• 3）模糊评价法充分利用了研究区现有的信息，对自然 界模糊性考虑充足，通过隶属度来确定各个评价因子 的实测浓度对水质的影响，具有一定的合理性和科学 性，与实际的污染状况比较吻合。 • 4）复合运算的算子采用加权求和型，充分利用全部数 据所提供的信息，对总体因素考虑效果好，能够在客 观的评价水质优劣，但是在一定程度上削弱了主因素 的作用。这将导致在分析主要污染因子的时候不容易 做出判断。
模糊综合评价视野下的地下水质评价分析
模糊综合评价视野下的地下水质评价分析地下水是人类重要的生命之源，其水质的好坏对人类的健康及经济发展产生着重大的影响。
其中，地下水的质量问题是目前亟需解决的焦点之一。
模糊综合评价方法是对地下水质量进行评价的有效工具之一。
本文将从模糊综合评价视野下，分析地下水质量评价。
模糊综合评价方法是一种将主观不能量化的信息转化为能够量化的评价结果的方法。
模糊综合评价方法主要包括层次分析法、模糊综合评判法、灰色综合评价法等。
这些方法各有特点，但其核心思想都是将多个评价指标综合起来进行评价。
地下水质量评价中，常用的评价指标有水温、pH值、总硬度、总溶解固体、硝酸盐、总铁等。
这些指标互相之间存在着相互制约和影响，因此采用单一指标进行评价是不准确的，需要用到模糊综合评价方法。
模糊综合评价方法的流程如下：先将各指标的评价标准确定好，然后将评价指标的隶属度函数与权重相乘，再将各评价指标的评价值加权平均，最后得出总体评价结果。
其中，隶属度函数是用来表示各个因素在某个范围内的优劣程度的。
二、地下水质量评价指标的选择（1）对地下水质量的影响评价指标在地下水质量中的贡献必须是相对更显著的，对地下水质量影响最大，如各种化学元素、微生物的含量等。
（2）操作性能参与的评价指标应具备操作性、可靠性、重复性等。
（3）监测水平参与的评价指标应该在监控水平上有可操作性。
（4）合理化参与的评价指标应是相互独立的，不存在指标之间的联系、重复或冗余现象，且能够全面、客观地反映地下水质量的变化。
本方法在地下水质量评价中的应用，主要可以分为以下方面：（1）单因素评价法单因素评价法是对各指标分别评价，以单一指标来代表地下水质量的好坏。
多因素评价法是对各项指标进行多角度综合评价，对地下水质量进行定量评估。
常用的就是模糊综合评价方法。
（3）综合评价通过对多种评价方法的组合，可以得出一个更全面、更具有说服力的评价结论，从而更加准确地描述地下水质量的整体状况。
四、结论模糊综合评价方法是一种有效的地下水质量评价方法，通过对地下水质量指标的综合评价，可以更加全面、客观地分析地下水质量问题。
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近年来，国内许多学者从多方面、多角度、 多方法对我国不同区域河流和湖泊环境质量进 行探讨和研究，取得了大量的科研成果。例如， 张卫星、阎伍玖、李俊莉等分别对长荡湖、淮 河安徽段、南四湖区进行水环境污染状况分析 与评价，并提出污染防治对策；薛巧英、黄兴 国等学者对各种河流水质综合评价方法进行了 较为详细的分析和比较，指出当前水环境质量 评价方法存在的问题和今后发展方向；吴梅、 张蕾等学者运用灰色关联分析法进行水环境质 量评价并采用线性内差的方法对之进行改进， 提高了分辨率，取得了较为可靠的评价结果； 白有杜、潘峰、王陆军、徐秋华等学者将模糊 综合评价法具体应用到水环境质量综合评价研 究中，并对评价权重、 最大隶属度原则进行了 改进，取得较好的结果；
8
吕兰军、徐祖信、李俊莉运用各种指数法进行 水环境质量评价，并提出改进意见和一种全新 的河流指数评价方法，它既可以比较分析同一 类水质指标在同一级别中的差异，又可以在不 同类别水质指标中比较分析水质的污染程度； 汪家权、沈时兴把多种评价方法相结合，构建 新的评价模型应用于水质评价中，李如忠对水 质评价模型进行了综述；宋军继分析了城市环 境与水的关系以及城市水环境面临的问题，在 此基础上提出了城市水环境发展的应对策略。 由上可见我国关于河流、湖泊水环境质量评价 和水质评价方法的研究相当活跃，使得水环境 质量评价研究进入快速发展时期。
3
? 水质评价是研究人类水环境质量的变化规律， 评价人类水环境质量的水平，并对水环境要素 或区域水环境性质的优劣进行定量描述的科学 ， 也是研究改善和提高人类水环境质量的方法和 途径的科学。
? 水质评价按评价的时间划分，有 回顾评价、现 状评价和影响评价 。其中，水质现状评价是根 据近几年水环境监测资料对一个地区的水环境 质量现状进行评价。通过水质现状评价可以了 解过去人类活动对一个地区水环境质量各要素 的影响后果，从而可以进一步追索造成污染的 原因，便于制定和采取综合措施，在治理污染 的同时，积极的进行污染预防，是水环境影响 评价的基础。
9
二.水环境评价存在问题与发展趋势
10
1. 存在问题
目前，水资源利用的评价存在较大的缺陷。其缺陷大致反映在 以下几个方面： ? 1）不能客观地反映某一地区水资源丰缺的实际情况。如当前 水资源的评价多从水资源水质污染方面作评价，而忽略了量 的有机结合。水资源质方面的评价，仅反映了水污染方面的 状况，不能从整体上对水资源作评价。水资源的质和量是相 互影响、相互促进的，水资源量的减少能够进一步加剧水资 源的恶化；而量的增加能够减弱或稀释水资源的污染。因此， 水环境的评价应将水环境的质、量有机的结合起来，以正确 反映水资源污染的现状。 ? 2）水环境评价的方法有待突破。20世纪70年代以来，国内外 学者相继提出了许多水环境质量的评价方法，如指数评价法、 模糊数学评价法和灰色理论评价法等，但至今仍无一种统一 的确定的评价模型。从现有的评价方法来看，各具一定的优 点；但大都存在着需要确定各级评价指标的权值及怎样客观 和合理确定权值的问题，甚至在某种程度上来说，计算比较 繁琐、丢失一些信息等不足，因此迫切需要进行评价11方法的
4
1. 国外水环境质量评价研究概况
20世纪初，世界上一些河流水质日趋恶化，用水安全得不 到保证，水质问题越来越受到人们的重视，水质评价工作 也随着发展起来。最早是德国科学家柯克维兹和莫松等提 出了生物学的水质评价分类方法，随后英国科学家根据河 流水质情况，提出以化学指标对河流进行污染分类。1965 年，美国俄该俄州河流卫生委员会的赫尔顿R.K.Horton） 提出了一种水质评价的指数体系，并提出了制定指数的步 骤，即豪顿水质指数（QI），标志着水质现状评价工作的 开始。随后 R.M.Brown 等于 1970 年在35种水质参数中选 取11 种重要水质参数，然后再根据专家的意见进行加权计 算，即建立了水质指数（WQI），意大利斐拉拉大学卫生 研究所提出的普拉特水质指数，
第二讲 水质评价与模糊综合评价法
1
? 国内外水环境质量评价研究概况 ? 水环境评价存在问题与发展趋势 ? 评价方法介绍 ? 模糊综合评价法概述 ? 模糊综合评判模型 ? 模糊综合评价步骤 ? 六安市淠河水质模糊综合评价 ? 淠河评价结论 ? 方法创新之处
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一.国内外水环境质量评价研究概况
长期以来，环境质量评价一直是环保部门及 学者关心的课题，在国外于 20世纪60 年 代中期开始出现， 70年代蓬勃发展。美国 是世界上第一个把环境评价以法律形式肯 定的国家。纵观环境评价的发展， 有由单 目标向多目标，由单环境要素向多环境要 素，由单纯的自然环境系统向自然环境与 社会环境的综合系统，由静态分析向动态 分析发展的趋势。
6
2. 国内水环境质量评价研究概况
中国始于20世纪50年代，在全国主要河流、 湖泊（水库）上进行水质评价工作。 1960 年提 出了中国河流水化学特征报告及有关图表。 1972年，包含了水质评价内容的《北京西郊环 境质量评价研究》树立了我国水质评价研究上 的第一个里程碑。随后，开展了官厅水库、松 花江、图们江、白洋淀、湘江、杭州西湖、武 昌东湖、昆明滇池、太湖、东海海域及南海海 域等水环境的专题质量评价工作。
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N.L.Nemerow 在其《河流污染的科学分析》一书中提 出内梅罗指数法。S.L.Ross 根据 BOD、NH3-N、SS 及DO 四项指标，对英国克鲁德河流域主、支流水质 进行了评价。进入90年代后，水质评价的方法得到了 进一步的扩展，各种数学方法和模型都得到了应用， 如Puckett等应用主成分分析法对美国弗吉尼亚州某些 河流的主要离子化学因素进行了研究，Sokolov等运 用模型模拟了澳大利亚东南部Yarra 河流水质参数随时 间的随机变化情况，Caissie 等对加拿大一条小河流 河水主要离子浓度随流量的变动和水文分割进行了研 究，前东欧和苏联的多数学者在评价时既考虑物理和 化学指标，还考虑生物指标，使水质评价更加全面、 科学.