水庫水質多維數(shù)據(jù)挖掘技術及應用.pdf

1、碩士學位論文水庫水質多維數(shù)據(jù)挖掘技術及應用水庫水質多維數(shù)據(jù)挖掘技術及應用Multidimensionaldataminingtechnologyitsapplicationinreservoirwaterquality作者姓名：韓悅工程領域：水文學及水資源學號：21406141指導教師：許士國教授完成日期：2017年5月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文I摘要隨著計算機技術的不斷

2、普及和發(fā)展，各類水文學新理論、新技術和新方法層出不窮，數(shù)據(jù)挖掘是近年來數(shù)據(jù)庫領域中出現(xiàn)的一個新興研究熱點。如何有效地分析處理水質數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的信息，并為水質管理和決策提供重要的支持是一項具有重要的意義的工作。本文將數(shù)據(jù)挖掘技術應用于水質分析中，首先對大連市碧流河水庫水質采樣點進行坐標定位，然后利用GIS地統(tǒng)計學方法和圖片展示功能，從水庫平面、縱向和橫向三個方向，對水庫的時空分布狀態(tài)進行分析，直觀的展示出動態(tài)水位下的水庫

3、時空變化特征，并探析其影響因素，研究成果如下：（1）水庫水質具有多指標、時空變化的多維屬性，水質變化不僅僅是孤立的污染物含量變化，水庫水位、空間的變化與差異也直接對水質狀態(tài)分析產(chǎn)生影響。根據(jù)水庫多維水質的多指標時空變化特征，建立水質多維數(shù)據(jù)挖掘方法，提出動態(tài)采樣點監(jiān)測方案，進而研究采樣點空間坐標轉化方法，為水庫水質分析與管理提供支撐。（2）進入水庫水體中的污染物隨著水流運動發(fā)生遷移、轉化，導致水質要素在空間分布和時間分布上存在著差異。水

4、庫水質變化不僅是水質本身的時空演替，水庫在在運行期間，水位也處于不斷變化的狀態(tài)，因此其存在的環(huán)境邊界也處于動態(tài)變化中，同時，每條監(jiān)測垂線上采樣點的位置也隨著水位的變化而改變。結合碧流河水庫的形狀及水文特征對其進行監(jiān)測斷面和監(jiān)測點位的布設，采用分層監(jiān)測的方式對水庫水質進行監(jiān)測，從橫向、縱向和垂向三維水庫空間中獲得了實際采樣點位的水質監(jiān)測樣本，為后續(xù)研究工作提供了全面而可靠的基礎數(shù)據(jù)。（3）利用GIS地統(tǒng)計學方法和圖片展示功能，從水庫平面、

5、縱向和橫向三個方向，分析碧流河水庫的溫度、溶解氧、總氮、總磷、pH、鐵、錳和氨氮等八個指標的時空變化特征，并探析其影響因素。結果表明，水庫平面上水溫、溶解氧、總氮、pH鐵和錳在平面分布上比較均勻；總磷和氨氮則從入庫口到壩前逐漸降低。水庫縱向上水溫和溶解氧在垂向上有較明顯的分層現(xiàn)象和隨時間變化的特征；總氮和總磷在垂向上均無明顯分層現(xiàn)象；pH在夏季呈現(xiàn)表層高而底層低的分層現(xiàn)象；鐵和錳在時間和空間分布上都比較均勻，但存在個別月份局部區(qū)域濃度異