水環(huán)境系統(tǒng)分析中多元統(tǒng)計分析方法的應用——以成都市地表水水質監(jiān)測數據綜合分析為例.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仍是我國環(huán)境保護領域的一項重要工作。針對水環(huán)境系統(tǒng)的高維、復雜的特征和嚴峻的水體污染現狀，本文將研究重心由水質綜合評價轉移到了水質綜合分析，運用多元統(tǒng)計分析法對成都市地表水水質監(jiān)測數據的內涵進行了深入挖掘，研究了水質隨時空動態(tài)變化的運動軌跡，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監(jiān)測數據進行了最佳簡化和降維。以成都市地表水水質監(jiān)測數據為例，通過全局主成分分析，原13項水質監(jiān)測指標被有效降至2維，所得的第一主成分和第二主成分構成的全局主平面替代了原指標56.48％的數據信息，精度較高。第一主成分為反映成都市地表水水質污染綜合情況的水平因子，由此推測出影響成都市水質狀況的主要污染指標。 通過將成都市地表水水質監(jiān)測數據在全局主平面上進行投影，利用圖像法動態(tài)描繪了成都市水

3、環(huán)境質量總體水平隨時間的變化軌跡，成都市水質監(jiān)測斷面的運動軌跡及成都市逐年水質監(jiān)測樣本點分布情況。在對水質污染情況進行可視化表達的基礎上，進一步對成都市地表水水質監(jiān)測數據的主要特征進行了定量研究，并結合聚類分析法，對成都市不同水質監(jiān)測斷面進行分類，研究各類群水質的變化規(guī)律。最后，將全局主成分分析法應用到水質綜合評價中，對不同水質監(jiān)測斷面水質優(yōu)劣程度進行排序。 通過研究環(huán)境壓力和經濟增長之間的關系，繪制了地表水環(huán)境庫茲涅茨曲線，