水环境质量评价的模糊贴近度方法 水环境系统是一个受众多因素影响的开放系统,人类活动产生的污染物进入水环境系统后,使水环境质量发生变化,进而危害人类的健康,因而客观地对水环境质量进行评价,为水污染防治和管理提供科学依据,显得尤为重要。水环境质量评价是指通过对水体的一些物理、化学、生物指标的监测、调查,根据不同的目的和要求,依据一定的方法对水环境质量优劣程度作出的定量描述[1]。纵观关于水环境质量评价方面的文献可知,水环境质量综合评价,实际就是依据水污染物浓度的分级标准,推断某个地区某一时间内的水环境综合质量与哪级标准最接近,则它就被视为符合该级水环境质量。本文尝试采纳一种新的评价模型—模糊贴近度模式(本文采纳四种模式),将其应用于宁夏回族自治区水环境质量的综合评价中,并对四种模式的评价结果进行比照,从数学角度阐明各模式在水质评价中的可靠性、有用性。 1 基于模糊贴近度的水环境质量评价的基本步骤 1.1 单项指标隶属函数的建立 设每个采样点含有个评价的单项因素(指标),每个因素(指标)分为个不同等级,各等级项因素(指标)标准限值矩阵表示为,待评价的每个采样点各项实测指标值矩阵表示为: 取各评价因素的第一级(起始等级)或最末等级的标准限值为评价标准,建立各单项指标的隶属函数,其公式和图形如下所示: a.对于数值愈大污染愈重的指标(如酚、亚硝氮等),隶属函数采纳降半正态分布,如图 1 所示。 (1) b.对于数值愈大污染愈轻的指标(如溶解氧 DO 等),隶属函数采纳升半正态分布,如图 2 所示。 (2) 式中,为第采样点评价指标 的实测值;为评价指标 的起始和最末两个等级限值。 1.2 确定分项隶属度 由单项指标隶属函数公式分别计算出第采样点分项指标隶属度,记为: ,其中(3) 个等级标准作为特别采样点计算其分项指标隶属度,记为: ,其中(4) 1.3 确定各评价指标的权重 由于各采样点评价指标共有 m 个,每个指标的重要性可能相同,也可能不相同。因此,需要考虑评价指标权重 w,w1,w2,…,wm,其中 wi>0,。权重实质上是评价因子对采样点水质所作贡献大小的相对值,在同一评价指标下,各采样点的隶属度相差愈大,则反映该指标在综合评价中愈重要,指标传输给决策者的信息也愈多。因此,可以根据各指标传输给决策者信息量的大小来确定指标的权重。本文采纳反映评价指标特征值之间差异性的参数——变异系数作为评价指标的权重[2],其...