基于熵权的属性识别模型在地下水源地水质评价中的应用

为克服在一般水质综合评价过程中确定评价指标权重系数带有专家打分法的主观偏向性,利用Shannon熵理论客观地确定出水质评价指标的熵权系数,并结合程乾生提出的属性识别理论建立了基于熵权的地下水源地水质属性识别模型。首先,建立属性空间矩阵并确定权重,然后计算属性测度,最后利用置信度准则和评分准则对模型做出评价并给出了应用实例。该模型和作者应用SPA模型的评价结果具有很好的一致性。      

基于综合权重和改进物元可拓评价模型的地下水水质评价

鉴于物元可拓评价模型存在关联函数计算上的局限性,提出通过改进物元可拓评价模型的构造过程进行水质评价,并引入层次分析法和熵权法计算评价指标的综合权重以避免指标权重的绝对主观性和绝对客观性,建立了基于综合权重和改进物元可拓法的地下水水质评价模型,并从感官、一般化学、毒理学3个方面构建了地下水水质综合评价指标体系。将该模型应用于平度市古岘镇的地下水水质评价,并与综合评分法和属性识别法的水质评价结果进行比较分析。结果表明：该模型评价结果与其他两种方法评价结果的相同率均达70%,即使评价结果不同处的差异也基本在1个等级范围之内;而综合评分法和属性识别法评价结果的相同率仅为50%,且评价结果不同处的差异最大可达3个等级。     

辽河油田地区地下水水质的熵权属性识别评价

针对辽河油田存在的水环境问题,为保证饮水安全,以地下水环境调查的基本数据为依据,建立了该区地下水水质评价指标体系,制定了评价基准,采用熵权属性识别模型进行了上第三系地下水水质综合评价。该模型通过评价样本信息确定熵权,避免了权重确定的主观偏差,简单易懂,评价结果可靠。     

长春地区地下水水质的熵权属性识别评价

在长春地区开展了地下水污染调查的基础上,为保证地下水水质安全,以地下水监测数据为依据,建立了该区地下水水质评价指标体系,制定了评价基准,采用熵权属性识别模型进行了地下水水质综合评价。该模型通过评价样本信息确定熵权,避免了权重确定的主观偏差,简单易懂,评价结果可靠     

张集水源地水质评价研究

分别采用基于熵权法的模糊综合评判法和EPA健康风险评价法对徐州市张集水源地进行水质评价。结果表明:采用基于熵权法的模糊综合评判法对水源地水质进行评价,10个监测点中,符合Ⅰ类水质的有9个,符合Ⅱ类水质的有1个,水源地水质较好;影响水源地水质的主要污染因子是亚硝酸盐、CODMn、氟化物、砷、硝酸盐、六价铬和铅;污染物的合计危害指数呈逐年增大的趋势,但均未超过1;针对水质问题,应加强点污染源的监察力度,保证废水达标排放,对农业进行产业结构调整,减少农药化肥的使用。     

基于熵权的水质模糊综合评价

在水质评价中，权重的确定至关重要。本文利用信息论中的“熵”概念，根据各评价指标值的差异性程度来修正初始权重，建立了基于熵权的模糊综合评判模型。经实例证明，熵权较初始权重更为合理。     

属性识别理论模型在地下水水质评价中的应用

运用属性识别理论的基本原理,以某市为例,研究属性识别理论在地下水水质评价中的应用。结果与投影寻踪法、主成分分析法基本一致,较符合实际情况。表明该方法在水质评价应用中具有可行性和合理性,同时该方法简单、易懂,更适合于有标准的系统质量评价问题。     

模糊概率神经网络模型在水质评价中的应用

鉴于水质类型和分级标准存在模糊性,将模糊数学中的相对隶属度理论和概率神经网络相结合,构建了模糊概率神经网络水质评价模型(FPNN)。阐明了该模型的构建方法,提出了基于指标相对隶属度矩阵插值构建训练样本的方法,并将该模型应用于实际水质评价。通过与综合评判法、属性识别法和BP网络法的比较,验证了该模型操作简便,评价结果客观可靠。     

物元可拓法在吴家营水源地地下水水质评价中的应用

鉴于呈贡吴家营水源地地下水水质现状,为了更好地保护水源地地下水资源,基于物元可拓法建立了包括总硬度、矿化度等评价因子的地下水质评价模型,对吴家营水源地5个采样点地下水质进行了评价。综合关联度计算结果表明:呈贡吴家营水源地地下水水质较好,评定等级在Ⅰ-Ⅲ级之间,部分区域水样水质有从Ⅲ级向Ⅳ级转化的趋势,与综合评价法评价结果基本一致,表明物元可拓法评价结果可靠。评价结果对控制和预防地下水污染、保护区域地下水资源具有重要意义。     

基于改进的灰色关联法在地下水水质评价中的应用

将改进后的灰色关联法应用于赤峰市宁城县水源地地下水水质评价中,通过对检测数据处理,决策矩阵构建,熵权改进,关联度计算等步骤,综合评价了6个取样点水质类别,并与F值评分法评价结果对比分析。结果表明:采用改进的灰色关联法考虑了水质分级界线的过渡性和不同的评价指标对地下水水质权重的影响,评价结果比F值评分法更具有综合性。     

开封南郊垃圾场地下水质量的熵权属性识别评价

针对地下水质量评价中综合评价法的不足,应用信息熵计算评价指标的权重,并充分利用有序分隔概念,建立了基于熵权的属性识别模型。选择TDS、COD、总Fe、总Mn、Cl-、SO42-、NO2-、F-作为评价指标,运用基于熵权的属性识别法对开封南郊垃圾场浅层地下水进行地下水质量评价。评价结果表明,基于熵权的属性识别法所得的评价结果水质明显优于综合评价法所得的结果;研究区内各样本的评价指标中,SO42-和NO2-的权重最大,Cl-、COD、总Fe和F-的权重次之,TDS和总Mn的权重最小;Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类水在研究区内的分布面积所占比例分别为1.7%、2.5%、26.7%、12.2%和56.9%;浅层地下水质的空间分布在研究区域内具有一定的规律,以靠近垃圾场的L01井和G54井为中心水质最差,为Ⅴ类水,以此为中心向外扩展,水质逐渐好转,依次分布Ⅳ类水和Ⅲ类水。Ⅲ类水的分布向研究区的东部和北部偏移,而在研究区的南部多分布Ⅰ类和Ⅱ类水,水质优良。     

基于非线性测度函数的改进属性识别模型在水质综合评价中的应用

线性测度函数的传统属性识别模型,对水质评价标准随机抽样的评价结果存在较大误差。为增加其对实测样本评价的可信度,提出了基于非线性属性测度函数的改进属性识别模型。均匀随机和正交设计两种抽样的评价试验显示,改进属性识别模型评价结果准确度明显好于传统模型,说明指标的属性测度函数对属性识别模型的综合评价结果有重要影响。太原市地下水水质的综合评价实例说明,由于非线性测度函数比线性测度函数能更好地描述评价指标的实际隶属度,故改进的属性识别模型具有更高的评价可信度,在水质综合评价中具有更广泛的适用性。     

岩溶隧道突涌水危险性评价的属性识别模型及其工程应用

岩溶突涌水是岩溶地区隧道建设中的主要地质灾害之一,为有效控制岩溶隧道突水涌泥风险、确保隧道建设安全,基于属性数学理论建立了岩溶隧道突涌水危险性评价的属性识别模型。首先,根据隧址区岩溶水文地质及工程地质条件,选取地层岩性、不良地质、地下水位、地形地貌、岩层产状、可溶岩与非可溶岩接触带及层间与层间裂隙等作为属性评价的一级指标,其中不良地质情况分为含水构造、岩溶水系统和断层破碎带3个二级指标。通过对典型岩溶隧道突涌水实例的系统收集与整理分析,采用频数统计法确定一级评价指标所占权重;采用层次分析法构造判断矩阵确定二级评价指标的权重;其次,对评价指标进行属性测度分析,通过构建各评价指标的属性测度函数以计算单指标属性测度及样本综合属性测度;最后应用置信度准则对隧道突涌水危险性进行属性识别。在工程应用中,采用建立的属性识别模型对三峡翻坝高速公路鸡公岭隧道突涌水危险性进行评价,评价结果与现场施工情况吻合较好,为岩溶隧道突涌水危险性评价提供了一种有效途径。     

基于粗集理论的地下水水质指标属性约简

粗集理论是一种处理不确定和不精确问题的新型数学工具。将粗集理论用于地下水水质指标属性约简,采用区分矩阵属性约简算法对原有的4个水质指标进行分析,发现仅需要其中的3个就可以表达相同的地下水水质级别区分能力,还得出了各水质指标相对于地下水水质级别的属性重要性。理论分析和应用实践表明了粗集理论用于地下水水质指标属性约简具有简便、准确和实用性强等特点。     

黄土梁峁地貌矿井水水质时空变异评估与关键控制因子水源识别

针对黄土梁峁地区砂岩-泥岩互层覆岩突水水源难以准确判别以及不同水源所占比例无法定量化问题,在系统采集了陕北朱家峁煤矿地表水、地下水水样基础上,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、常规水化学特征比值法,揭示了不同含水系统水化学演化规律和水源补给关系。通过分析水体稳定同位素组成演变特征,明确了不同环境背景下各类水源水质时空变异性。在此基础上,以常规、同位素特征比因子作为判别指标,构建了基于T-球型模糊聚集算子TOPSIS法(T-TOPSIS)、粗糙集理论(RST)、D-S证据理论(DSET)与单指标未知测度函数(SIUMF)的突水水源混合比例计算模型。结果表明,研究区地表水、地下水水化学类型虽均以Na-SO4·Cl为主,但两者受控因素有着明显差别,即地表水水化学成分受硅酸盐岩风化和蒸发结晶共同控制;地下水成分则主要受控于蒸发结晶作用。此外,经历了强烈蒸发作用的地表水对地下水存在一定程度的补给作用。T-TOPSISRST-DSET-SIUMF突水水源混合比例判别模型表明,陕北朱家峁煤矿50%以上的突水水源为顶板砂岩水和地表沙空沟水。三维高密度电法探测结果验证了该模型的准确性。     

基于灰色关联熵的乾安县地下水环境演化方向判别研究

针对近年来吉林省西部乾安县地下水过量开采带来的一系列水环境问题,采用灰色关联系数及信息熵的熵变理论开展了研究区地下水环境演化研究。选取1998~2010年地下水实际开采量与地下水可开采量序列数据,在该区灰色关联系数计算结果基础上建立了地下水系统演化方向的信息熵判别模型,揭示该区水资源利用的不均匀性;通过模型计算,1998、2004、2008及2010年研究区地下水开采量的灰色关联熵分别为3.58、3.65、3.78及3.72,整体呈现先增长后减小的趋势,表明地下水环境处于失稳状态,向着重建稳定态的过程演变。