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《matlab湖泊水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的綜合評(píng)價(jià)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1問題近年來我國(guó)淡水湖水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的污染日益嚴(yán)重,如何對(duì)湖泊水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與治理是擺在我們面前的任務(wù),下面兩個(gè)表格分別為我國(guó)5個(gè)湖泊的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和湖泊水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。表一全國(guó)五個(gè)主要湖泊評(píng)價(jià)參數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)總磷(mg/L)耗氧量(mg/L)透明度(m)總氨(mg/L)杭州西湖13010.300.352.76武漢東湖10510.700.402.0青海湖201.44.50.22巢湖306.260.251.67滇池2010.130.500.23表二湖泊水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)參數(shù)極貧營(yíng)養(yǎng)貧營(yíng)養(yǎng)中營(yíng)養(yǎng)富營(yíng)養(yǎng)極富營(yíng)養(yǎng)總磷<1423110>660耗氧量<0.090
2、.361.807.10>27.1透明度>37122.40.55<0.17總氨<0.020.060.311.20>4.6要求(1)試用以上數(shù)據(jù),分析總磷,耗氧量,透明度,總氨這4個(gè)指標(biāo)對(duì)湖泊水質(zhì)評(píng)價(jià)富營(yíng)養(yǎng)化的作用(2)對(duì)這5個(gè)湖泊的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià),確定水質(zhì)等級(jí)。2問題的分析和模型的建立在進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)之前,首先要對(duì)評(píng)價(jià)的指標(biāo)進(jìn)行分析。通常評(píng)價(jià)指標(biāo)分成效益型,成本型和固定型指標(biāo)。效益型指標(biāo)是指那些數(shù)值越大影響力越大的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)(也稱正向型指標(biāo));成本型指標(biāo)是指數(shù)值越小越好的指標(biāo)(也稱逆向型指標(biāo));而固定型指標(biāo)是指數(shù)值越接近于某個(gè)常數(shù)越好的指標(biāo)(也稱適度型指標(biāo))
3、。如果每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的屬性不一樣,則在綜合評(píng)價(jià)時(shí)就容易發(fā)生偏差,必須先對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)統(tǒng)一屬性。建模步驟(1)建立無量綱化實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)矩陣和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)矩陣4實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)矩陣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)矩陣,然后建立無量綱化實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)矩陣和無量綱化等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)矩陣,其中利用Matlab,我們得到X=[13010.300.352.76;10510.700.402.0;201.44.50.22;306.260.251.67;2010.130.500.23];Y=[1423110660;0.090.361.807.1027.1;37122.40.550.17;0.020.060.311.204.6]
4、;B1=Y(1,:)./660;B2=Y(2,:)./27.1;B3=0.17./Y(3,:);B4=Y(4,:)./4.6;B=[B1;B2;B3;B4];A1=X(:,1)./130;A2=X(:,2)./10.7;A3=0.25./X(:,3);A4=X(:,4)./2.76;A=[A1,A2,A3,A4];A=1.00000.96260.71431.00000.80771.00000.62500.72460.15380.13080.05560.07970.23080.58501.00000.60510.15380.94670.50000.08
5、33B=0.00150.00610.03480.16671.00000.00330.01330.06640.26201.00000.00460.01420.07080.30911.00000.00430.01300.06740.26091.00004(2)計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重首先計(jì)算矩陣B的各行向量的均值和標(biāo)準(zhǔn)差然后計(jì)算變異系數(shù),最后對(duì)變異系數(shù)歸一化得到各指標(biāo)的權(quán)重為w=0.27670.24440.23470.2442程序命令:b=B';t=std(b)./mean(b);w=t/sum(t);(3)建立各湖泊水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)模型通常我們可以利用向量之
6、間的距離來衡量?jī)蓚€(gè)向量之間的接近程度,在Matlab中,有以下的函數(shù)命令來計(jì)算向量之間的距離;Disp(w,p):計(jì)算w中的每個(gè)行向量和p中每個(gè)列向量之間的歐式距離;Mandist(w,p):絕對(duì)值距離計(jì)算A中各行向量到B中各列向量之間的歐氏距離若,則第個(gè)湖泊屬于第級(jí)計(jì)算A中各行向量到B中各列向量之間的絕對(duì)值距離若,則第個(gè)湖泊屬于第級(jí)結(jié)果及程序:jd=dist(A,B)mjd=mandist(A,B)jd=1.84721.83121.73741.37690.28811.59591.57981.48591.12710.503440.21850.2045
7、0.13670.33831.79171.32011.30381.20820.83920.95911.07931.06500.98670.73281.3450mjd=3.66313.63033.43742.67830.32313.14363.11082.91782.15870.84270.40620.37340.21100.57873.58002.40712.37432.18141.42231.57911.67011.63741.44441.06602.3161所以,從上面的計(jì)算可以看出,盡管歐氏距離和絕對(duì)值距離的意義完全不一樣,但對(duì)湖泊水質(zhì)的評(píng)價(jià)等級(jí)
8、是一樣的,這表明了我們方法的穩(wěn)定性。問題:利用其他的方法來計(jì)算個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,比較結(jié)果是否有所改變。4