水環(huán)境系統(tǒng)分析中多元統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用——以成都市地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析為例.pdf

1、中國目前的發(fā)展情況決定了水環(huán)境系統(tǒng)分析工作在未來很長一段時間內(nèi)仍是我國環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一項重要工作。針對水環(huán)境系統(tǒng)的高維、復(fù)雜的特征和嚴(yán)峻的水體污染現(xiàn)狀，本文將研究重心由水質(zhì)綜合評價轉(zhuǎn)移到了水質(zhì)綜合分析，運(yùn)用多元統(tǒng)計分析法對成都市地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的內(nèi)涵進(jìn)行了深入挖掘，研究了水質(zhì)隨時空動態(tài)變化的運(yùn)動軌跡，最大限度地提取了表征水環(huán)境系統(tǒng)污染狀況的特征統(tǒng)計量。 本文介紹了主成分分析和全局主成分分析法的思路和原理，明確了兩種方法的區(qū)別

2、和聯(lián)系，利用全局主成分分析法對高維水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了最佳簡化和降維。以成都市地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，通過全局主成分分析，原13項水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)被有效降至2維，所得的第一主成分和第二主成分構(gòu)成的全局主平面替代了原指標(biāo)56.48％的數(shù)據(jù)信息，精度較高。第一主成分為反映成都市地表水水質(zhì)污染綜合情況的水平因子，由此推測出影響成都市水質(zhì)狀況的主要污染指標(biāo)。 通過將成都市地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)在全局主平面上進(jìn)行投影，利用圖像法動態(tài)描繪了成都市水

3、環(huán)境質(zhì)量總體水平隨時間的變化軌跡，成都市水質(zhì)監(jiān)測斷面的運(yùn)動軌跡及成都市逐年水質(zhì)監(jiān)測樣本點(diǎn)分布情況。在對水質(zhì)污染情況進(jìn)行可視化表達(dá)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對成都市地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要特征進(jìn)行了定量研究，并結(jié)合聚類分析法，對成都市不同水質(zhì)監(jiān)測斷面進(jìn)行分類，研究各類群水質(zhì)的變化規(guī)律。最后，將全局主成分分析法應(yīng)用到水質(zhì)綜合評價中，對不同水質(zhì)監(jiān)測斷面水質(zhì)優(yōu)劣程度進(jìn)行排序。 通過研究環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，繪制了地表水環(huán)境庫茲涅茨曲線，