[发明专利]流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法

权利要求书

1.一种流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法，其特征在于：

S1、获取m条流域不同时间的水务实测数据，每条水务实测数据均包含n个不同水质影响因子对应的实测数据；

S2、通过主成成分分析法对流域污染的主要驱动因子进行筛选，从n个水质影响因子中识别出多个关键水质影响因子；

S3、基于关键水质影响因子对应的实测数据计算确定相应的单因子水质标识指数；

S4、基于同一时间各关键水质影响因子对应的单因子水质标识指数计算确定综合水质标识指数，并基于综合水质标识指数对照预先设定的综合水质评估标准确定综合水质级别；

S5、采用MK突变检测法分析各关键水质影响因子对应的单因子水质标识指数和综合水质标识指数随时间的变化趋势。

2.根据权利要求1所述的流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法，其特征在于，步骤S2包括：

基于m条水务实测数据构建m×n的原始数据矩阵，对原始数据矩阵进行无量纲化处理；

根据无量纲化的原始数据矩阵计算相关矩阵，计算相关矩阵的特征值及特征向量，并对特征值进行排序，选取特征值大于1的特征向量为原数据主成分，计算主成分贡献率及累计贡献率确定指标中的主要影响指标。

3.根据权利要求1所述的流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法，其特征在于，步骤S3包括：

单因子水质指数Pi由一位整数和一位小数组成，表达如下：

P_i＝X₁.X₂

式中：P_i为第i项水质影响因子的单因子水质指数；X₁为第i项水质影响因子的水质类别，第X₁类；X₂为实测数据在第X₁类水质变化区间中所处的位置。

4.根据权利要求1所述的流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法，其特征在于，步骤S4包括：

式中：为各单因子水质标识指数的平均值；P_max为各单因子水质标识指数中的最大值；P_C为综合水质标识指数。

5.根据权利要求1所述的流域综合治理绩效评估的关键水质因子变化趋势分析方法，其特征在于，步骤S5包括：

MK突变检验法是一种非参数检验方法，首先假设原时间序列数据x_i＝(x₁,x₂,…x_n)为n个独立随机变量，备选假设H₁为双边检验，检验的统计变量Z可通过下式计算：

其中，

式中，x_j、x_i为序列中数据值，且j＞i；sgn是符号函数；n为序列长度；t是第i组时间点数目。

上式中，Z为正值表示增加趋势，负值表示减少趋势，若|Z|≥Z_α/2，则表明时间序列存在明显的上升或下降趋势，其中α为显著性检验水平。