多目标模糊模式识别模型及其在碧流河水库水质评价中的应用

以燕山水库水质评价为例,针对水质等级的相对模糊性及单项指标评价结果的不相容性问题,基于模糊物元理论,构建了采用三标度法确定权重、将模糊物元分析与欧氏贴近度相结合的水库水质评价模型,并与其他方法进行比较。实例结果表明,评价结果与实际情况相吻合。

以溶解氧、氨氮等5个因子作为评价指标,构造综合评判模糊数学模型,计算各评价因子的权重,建立了模糊识别水质评价模型,并对宁波市主要水库水质进行了评价。结果表明:四明湖水库、三溪浦水库、仓岙水库、新路岙水库、横山水库及白溪水库的水质达到ⅰ级或ⅱ级饮水标准,说明这些水库水质是安全的,但需要注意防范及预警,保证居民饮水安全。

运用模糊数学基本理论和方法,将模糊数学理论的隶属函数和隶属度概念引入到水质评价中,用矩阵分析的方法构成模糊综合评价模式,对水库水质进行分析.结果表明,采用模糊评价法与其它评价方法结果相近,可以采用模糊评价法进行水库水质评价.

我国是一个城市供水安全问题比较突出的国家，城区供水水量不足、水源地水质污染等水资源问题日趋严重。水库水源地接纳污染物的类别及危害程度不同。很难用具体准确定性的评价模型对水质做出准确的评价。模糊评价法是可以根据采集水体样本的实测值与国家相关指标评价标准有机结合，经过模糊变换对水库水质做出准确评价，能为水库水质监测和管理提供重要参考依据。

以深圳市赤坳水库为例,利用可变模糊模型对水库水质进行评价。根据水库特点选取8个水质评价指标,建立指标体系,然后利用二元比较理论确定指标权重,计算模型相对隶属度,从而得到水库水质评价结果。评价结果表明,赤坳水库水质介于ⅰ类水和ⅱ类水之间,居于良好使用水平,能够满足供水对象的用水要求。研究表明,可变模糊模型在水库水质评价中具有良好的可行性和实用性。

通过构建模糊数学模型评价济南某引黄水库的进水口和出水口的水质,评价结果发现该引黄水库进水口和出水口分别属于ⅳ和ⅰ类水;而根据单因子评价方法,进水口和出水口水质均属于ⅴ类,主要是由于化学需氧量超标导致。模糊数学评价法用隶属度来描绘模糊的水质分级界限,避免了传统水质分级不连续的缺陷,避免了在单因子评价中因某项参数超标而将水质定类的缺点,得到了较为客观的评价。

对石佛寺水库入库口、库中以及出库口三个断面的镉、铅、铜、总氮、总磷、高锰酸盐指数、硫化物、粪大肠菌群等23项环境质量影响因子进行测试,并应用模糊数学综合评价法评价了石佛寺水库入库口、库中以及出库口3个断面水质质量均为ⅴ类。分析了导致其为ⅴ类水的直接原因为总氮超标,分析了总氮超标的成因以及有可能带来的生态危险性。

综合利用的水库兴利调度通常考虑的是多目标问题,并且部分目标存在模糊性,可以应用多目标优化决策模型进行决策。为尽可能消除决策过程中的人为性,本文以白石水库为工程背景,针对该水库兴利调度决策的实际情况,采用多目标可变模糊优选模型进行决策。详细阐述了决策过程,决策结果可为水库的实际运行提供参考。

针对引滦入津工程水库水质污染问题,根据国家地表水环境质量标准选取高锰酸盐指数、溶解氧、氨氮、总氮、总磷5个水质指标,采用模糊数学方法对2005年引滦沿线于桥水库和尔王庄水库水质进行综合评价。结果表明,于桥水库总体水质为ⅳ类,尔王庄水库为ⅱ类,即尔王庄水库水质总体上优于于桥水库。采用模糊数学法进行水库水质综合评价时,既突出了污染较严重的水质指标,又反映了水库水质的整体水平,可为保障引滦输水水质安全提供科学依据。

介绍了投影寻踪等级评价模型的各个步骤,采用该模型评价了大伙房水库水质,得出取样点的丰水期水质较枯水期差,水库监测断面水质为ⅲ、ⅳ类水质,水体富营养化较严重,主要原因是总氮严重超标,并将评价结果与综合污染指数法评价结果比较,总体看来,两种评价方法得出的结果基本一致,采用投影寻踪等级评价模型进行水质评价是完全可行的.

基于北京市水环境监测中心密云分中心的水质监测数据,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮及总氮等具有代表性的水质指标作为水质评价因子,应用模糊综合评判法对密云水库水质进行了评价.结果表明:南水北调中线工程通水前,密云水库水质满足gb/t3838-2002《地表水环境质量标准》ⅰ类标准,其中,白河主坝、库西、金沟围堰、套里、水九进口及内湖监测站的水质劣于恒河、潮河主坝及库东监测站;总氮是对密云水库水质影响最大的水质评价因子.评价结果为分析南水北调中线工程通水后密云水库的水质变化状况提供基础.

模糊模式识别模型在砂土液化势评价中的应用——由于影响砂土地震液化的因素众多，又具有相当的模糊性，因而应用模糊数学方法建立了砂土液化的模糊模式识别模型，对不同影响因素赋予不同的权值，最后给出了相应的工程实例说明该方法的合理性和适用性。

根据水库对环境影响评价属于模糊概念这一客观实际，以陈守煜教授提出的多层次多目标模糊优选理论模型为基础，建立了定性与定量多目标多层次混合系统模糊优选理论模型，并进行了实际应用，得到了满意的结果

对水库防洪调度方案评价中需要考虑的问题进行了分析,建立了评价指标体系,利用协商定权以及主客观定权方法确定评价指标的权重,借助模糊物元模型对备选方案进行综合评价。结果表明:该方法充分考虑了评价的模糊性和不相容性,能够全面地对方案进行决策,在陡河水库洪水调度中取得了较好的效果。

模糊模式识别在建设选址决策中的应用——根据模糊模式识别构建了建设项目选址的一般数学模型,并根据最大隶属原则提出了求解方法及其应用示例,以提高决策的科学性和可靠性。

本文运用灰色动态预测模型模拟清河水库cod和总氮两项水质指标的变化,结合清河水库水质监测站实测水质采样数据,分析了灰色动态预测模型在清河水库水质预测的适用性以及预测精度,结果表明:灰色动态预测模型适用于清河水库水质预测,预测的cod指标和总氮浓度与实测水质监测数据相对误差均小于30%,符合水质模拟精度规范要求。研究成果对于清河水库水污染防治和治理提供参考价值。

在运用市场比较法对房地产进行估价时,通过在多个备选实例中选取与待估对象最相近的可比实例作为评估基准,以已知备选实例的价格为参照对待估对象进行估价,即可获得待估房地产的价格。备选实例选取得恰当与否,将直接导致房地产估价的准确性。本文探讨了如何运用模糊模式识别的数学方法来选取备选实例。首先,介绍了有关房地产估价的理论依据;其次,讨论如何建立房地产评估选例模糊模式识别模型以及该模型的可行性。

考虑到水库饮用水源样本并没有严格的属性,以及它们在形态和类属方面存在着中介性,确定了对人类生理健康影响较大的高锰酸盐指数、大肠杆菌、总氮、氨氮、总磷、溶解氧6项评价因子;通过构造判断矩阵及一致性检验,判断专家意见的一致性,有效地将定性分析与定量分析的结合,从数学分析的角度上给出了各个指标比较的数量关系;将评价因子层指标的权重与模糊数学模型结合,建立城市水库水质评价的模糊ahp法数学模型。利用阜新市主要水源地2010年的水质监测资料对阜新市水源地水质的主要影响因子、污染原因、污染程度分别进行评价与适用性分析。结果表明:影响阜新市水库水质的主要因子为高锰酸盐指数、总磷、总氮;农牧区的大量施肥与喷洒农药是构成水库总磷超标的主要原因。

模糊综合法结果清晰,系统性强,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。影响水体质量的因素有很多,判断水体质量的指标也比较多,本文通过运用模糊综合法对阿哈水库近期水质数据进行综合分析评价,发现有部分数据超标,有些水体受到不同程度的污染,分析污染原因,提出一些合理的防治办法。

城市河道水质是决定景观功能和水体生态的重要因素.基于国内外研究现状,以凌源市中心城区大凌河水质为研究对象,通过长时间、高密度的监测,结合模糊综合评价模型,采用优化的模糊综合评价对一二级河道及排水河道进行了综合评价,为城区河道的水质分析和水体治理提供了参考.

为缓解内蒙古河段\"二级悬河\"形势,以黄河上游沙漠宽谷河段为研究对象,以龙羊峡水库、刘家峡水库为调控主体,开展黄河上游水沙调控研究。建立了输沙量、发电量最大的单目标模型以及多目标模型;分别采用自迭代模拟算法、逐次逼近动态规划算法(dpsa)和改进的非支配排序遗传优化算法(nsga-ii)求解模型;设置了初始、常规、优化和联合优化4种方案。通过实例计算,联合优化调度方案的区间总冲刷量达到了0.38亿t,梯级发电量148.22亿kw·h。该方案以较小的电量损失换来了输沙量的大幅度增加,水沙调控效果显著,推荐为最优方案。研究成果量化了水沙调控效果和各目标间的转化规律,为开展黄河上游水沙调控提供了决策依据,具有重要的应用价值和实际指导意义。

为缓解内蒙古河段＂二级悬河＂形势,以黄河上游沙漠宽谷河段为研究对象,以龙羊峡水库、刘家峡水库为调控主体,开展黄河上游水沙调控研究。建立了输沙量、发电量最大的单目标模型以及多目标模型;分别采用自迭代模拟算法、逐次逼近动态规划算法（dpsa）和改进的非支配排序遗传优化算法（nsga-ii）求解模型;设置了初始、常规、优化和联合优化4种方案。通过实例计算,联合优化调度方案的区间总冲刷量达到了0.38亿t,梯级发电量148.22亿kw·h。该方案以较小的电量损失换来了输沙量的大幅度增加,水沙调控效果显著,推荐为最优方案。研究成果量化了水沙调控效果和各目标间的转化规律,为开展黄河上游水沙调控提供了决策依据,具有重要的应用价值和实际指导意义。