[发明专利]一种利用特征雷达图分析环境质量数据的方法

说明书

本发明公开了一种利用特征雷达图分析环境质量数据的方法，主要包括以下四个步骤：一、数据归一化，消除污染物浓度的量纲；二、绘制特征雷达图底图，特征雷达图底图包括三根呈多边形的线，线条1呈正多边形，数值为1；线条2呈不特定的多边形，数值大于1；线条3呈不特定的多边形，数值小于1；三、将特定时间或特点站点的污染特征成分谱与一定时期或一定区域平均污染特征成分谱的比值绘制成特征雷达图；四、特征雷达图叠加在特征雷达图底图上形成完整的图。本发明通过对比特定时间污染特征与一定时期平均污染特征差异，或特定站点污染特征与区域平均污染特征的差异，通过绘制特征雷达图的方式实现直观、快速地成因分析与展示。

技术领域

本发明属于环境质量分析监测领域，具体来说，是一种利用特征雷达图分析空气、土壤、水质量数据的方法。

背景技术

环境质量监测是一种环境监测内容，主要监测环境中污染物的分布和浓度，以确定环境质量状况，通过定时、定点的环境质量监测历史数据，可以为环境质量评价和环境影响评价提供必不可少的依据；为对污染物迁移转化规律的科学研究也提供重要的基础数据。

现有对监测数据的分析方法是利用浓度变化或简单的比值法分析污染特征，由于污染物浓度变化和不同污染物的浓度值在数值上存在数量级的变化，这导致直接利用这些数据进行分析时，微小的特征变化被掩盖巨大的数据变化的背景之下，无法看到污染特征在时间序列或空间上的差异性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种利用特征雷达图分析环境质量数据的方法，通过对原始常规监测数据进行归一化处理，扣除污染物浓度变化和不同污染物的浓度值在数值上存在数量级的差异，并通过设计特征雷达图的方式直接表现污染物在时间序列和空间上发生的变化特征，为利用环境质量常规监测数据实时动态指导环境管理部门进行决策提供便利。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用特征雷达图分析环境质量数据的方法，包括如下步骤：

(1) 数据归一化，将污染物的浓度按比例进行百分比化，成为污染特征成分谱，目的是消除污染物浓度的量纲；

其计算公式为：

为i时间第j种污染物归一化浓度；

为i时间第j种污染物原始浓度；

i为不同时间；

j为不同污染物；

(2)计算一定时期或一定区域内各项污染物的标准值、上限、下限

标准值为一定时期或一定区域平均污染特征成分谱与该平均污染特征成分谱的比值，为无量纲数，数值为1，其计算公式为：

上限为一定时期或一定区域平均污染特征成分谱的均值加上其标准差与该污染特征成分谱的均值的比值，数值大于1，其计算公式为：

下限为一定时期或一定区域平均污染特征成分谱的均值减去其标准差与该污染特征成分谱的均值的比值，数值小于1，其计算公式为：

—第j种污染物的上限；

—第j种污染物的标准值；

—第j种污染物的下限；

—一定时期或一定区域第j种污染物的归一化值；

—第j种污染物的标准偏差；

(3)特征雷达图底图的绘制