[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

说明书

本发明涉及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：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；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；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；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；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。

技术领域

本发明涉及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。适用于流域综合治理技术领域。

背景技术

由于流域受工程边界和潮汐作用的共同影响，导致在流域水环境系统治理过程中，河道水质的变化规律较为复杂。然而目前对于水质变化规律及水质达标的评价方法普遍采用单一水质指标法，分析时无法掌握在多因子影响下流域内水质的总体变化规律，更难以科学地判别河流综合水质状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供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。

本发明所采用的技术方案是：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。

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。

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。

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。

步骤S5包括：