灰色系统在地表水水质评价及预测中的应用研究

论文摘要

在环境影响评价中,多通过建立水质模型来对地表水系统进行评价和预测,灰色系统是近年来兴起的可以用于建立水质模型的一种数学方法,本文即是研究灰色系统理论在地表水质评价及预测中的应用,并对其进行改进。在文章中,分析了灰色系统理论研究的基本方法:系统分析法和灰色建模法。首先,依据灰色系统分析法理论,在灰色关联度的基础上,与模糊数学理论相结合,建立了灰色模糊聚类模型,通过该模型对地表水进行评价。根据黄河兰州段新城桥断面的检测数据,应用灰色关联分析程序,分析监测数据与地表水水质标准之间的接近程度,从而确定所属水质类别,通过文章可知均为Ⅰ、Ⅱ类水质,同类水质之间的可比性较差,不利于对水体整体变化情况的把握,因此本文又进行模糊聚类分析,对同类水体进行进一步划分。根据评价结果可知该评价模型适用于地表水水质评价。另外,对灰色建模法中的GM(1,1)预测模型的机理进行研究,发现其不足,然后通过对运算方法、步骤的改变从而建立了改进预测模型,利用深圳河十月中旬到十一月中旬一个月的数据对模型进行检验,与传统的预测模型相比,改进模型的预测精度有了很大的提高,能够很好的预测水质变化趋势。并依据2006年下半年的数据对深圳河2007年上半年的水质情况进行预测,可为深圳河管理部门建立水质变化应对方案提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 环境质量评价的分类与内容
• 1.1.1 环境质量评价的内容
• 1.1.2 环境质量评价的分类
• 1.1.3 地表水环境质量评价
• 1.2 地表水环境质量评价和预测的常规方法
• 1.2.1 地表水环境质量评价的常规方法
• 1.2.2 地表水预测的常规方法
• 1.3 基于灰色系统的水质评价和预测方法
• 1.3.1 灰色系统理论
• 1.3.2 灰色关联分析理论
• 1.3.3 GM（1，1）灰色预测模型
• 1.4 研究的目的和内容
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目的
• 第二章 灰色模糊聚类水质评价模型的建立
• 2.1 基于模糊集的水质评价方法
• 2.1.1 模糊数学的基本要素
• 2.1.2 模糊聚类分析
• 2.2 灰色模糊聚类模型理论
• 2.3 灰色模糊聚类模型的建立
• 2.3.1 模型变量说明
• 2.3.2 水质评价参数的选择
• 2.3.3 水质评价标准
• 2.3.4 模型建立
• 2.4 本章小结
• 第三章 灰色模糊聚类水质模型的应用
• 3.1 灰色模糊聚类模型程序建立
• 3.2 利用灰色模糊聚类模型评价黄河兰州段水质
• 3.2.1 待评价段概况
• 3.2.2 评价模型应用
• 3.3 本章小结
• 第四章 改进GM（1，1）模型的应用
• 4.1 水质预测方法的选择
• 4.2 改进GM（1，1）模型的建立
• 4.2.1 建立传统GM（1，1）模型
• 4.2.2 建立改进预测模型
• 4.3 利用改进灰色预测模型预测深圳河水质
• 4.3.1 预测模型检验
• 4.3.2 预测模型的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 存在的问题及建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢
• 附录