A Methodology for Clustering Lakes in Alberta on the basis of Water Quality Parameters

In this study, a methodology for clustering 18 lakes in Alberta, Canada using the data of 19 water quality parameters for a period of 11 years (1988–2002) is presented. The methods consist of (i) principal component analysis (PCA) to determine the dominant water quality parameters, (ii) cluster analysis techniques to develop the characteristics of the clusters, and (iii) pattern‐match lakes to determine the appropriate cluster for each of the lakes. The PCA revealed that three principal components (PCs) were able to explain ～88% of the variability and the dominant water quality parameters were total dissolved solids, total phosphorus, and chlorophyll‐a. We obtained five clusters for the period 1994–1997 by using the dominant parameters with water quality deteriorating as the cluster number increased from 1 to 5. Upon matching cluster patterns with the entire dataset, it was observed that some of the lakes belonged to the same cluster all the time (e.g., cluster 1 for lakes Elkwater, Gregg, and Jarvis; cluster 3 for Sturgeon; cluster 4 for Moonshine; and cluster 5 for Saskatoon), while others changed with time. This methodology could be applied in other regions of the world to identify the most suitable source waters and prioritize their management. It could be helpful to analyze the natural controlling processes, pollution types, impact of seasonal changes and overall quality of source waters. This methodology could be used for monitoring water bodies in a cost effective and efficient way by sampling only less number of dominant parameters instead of using a large set of parameters.     

中国降水区划模糊聚类软划分法

利用软划分模糊聚类分析法,对中国160个观测站的近50年的年均降水数据进行研究,按降水量的多少和年际变化规律,把中国降水区域划分n类降水带,并研究了聚类参数对于划分结果的影响.进一步研究了经典的5类降水带划分法,发现了一些被分入某一降水带的地区可能具有较大的与其他类别的相似性(如通辽,大连等),研究结论提供了更丰富的隶...     

基于主成分和模糊C-均值聚类算法的农业水资源高效利用综合分区

基于农业生态系统环境要素、水的资源属性、水资源的高效利用内涵、生产力水平、土地利用方式、种植结构及种植模式等因子,选取构建农业水资源高效利用综合分区的指标体系(16个定量指标、4个定性指标),采用主成分分析和模糊C-均值聚类算法为区划方法,对川中丘陵区进行量化分区。研究结果将川中丘陵区16个地级市和一个县级市(简阳)分为农业水资源较低利用区、农业水资源低效利用区、农业水资源中等利用区、农业水资源高效利用区和农业水资源较高效利用区5个区,这对南方季节性干旱区水资源利用规划有较强的借鉴作用。     

我国几种常见润滑油的指纹分析

采用气相色谱／质谱方法（GC／MS）对7种常见润滑油中的生物标志化合物（正构烷烃、姥鲛烷、植烷、甾烷、萜烷、多环芳烃）进行定性分析,并基于其生物标志化舍物指纹信息进行了多元统计分析。结果表明,润滑油的气相色谱图中不可分辨的混合物（UCM）具有明显优势;润滑油中含有丰富的甾、萜烷类稠环生物标志化合物,仅含有非常少量的饱和...     

灰色聚类法在东昌湖水质富营养化评价中的应用

根据东昌湖2009年4月的现场监测数据,采用灰色采类法,选用叶绿素a、总磷、总氮、透明度和COD为聚类指标,对东昌湖水体进行富营养化评价,结果显示:2009年4月,东昌湖水体CODMn平均值为4.49mg/L,属于地表水Ⅲ类水质,TP平均值为0.052mg/L,属于Ⅳ类水质;TN平均值为2.27mg/L,属于劣Ⅴ类水质...     

多层次格网模型的近邻指数聚类生态区划算法与实验——以新疆北部地区区划为例

在综合考虑气候、植被、地貌等凶素的基础上,提出一种基于多层次格网模型的最近邻指数-模糊聚类生态区域划分算法(Nearest Neighbor Index Fuzzy clustering,NNI-FIC).该算法采用"自下而上"的方式,首先,利用离散格网单元之间的严格相似性形成区划的核心分区;然后,通过最近邻指数统计分...     

地震时空丛集程度的度量及震前异常特征初探

从Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ空间丛集度出发，定义出其时间丛集度的表达式，并计算了几次大震前空间丛集度Ｊｓ和时间丛集度Ｊｔ的时间扫描曲线。从计算结果分析，无论是空间丛集度Ｊｓ还是时间丛集度Ｊｔ在大震发生前大都会出现高值异常。将Ｊｓ和Ｊｔ做了对比，从而对Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ指数的含义进行了探讨，分析了各自的优缺点。结果表明，Ｊｓ和Ｊｔ可以做为一项地震活动性指标引入到地震预报中来     

聚类分析成图新方法

常规统计分析软件在聚类分析谱系图的自动成图上,受算法和成图方式局限,成图质量较低,有时出现偏差,程序可读性和可操作性较差,硬件资源占用率偏高.虽前人对此进行了一定的研究,并提出了链式算法,但缺少成图的实施方法.本文运用模块化的软件设计思想,在链式算法的基础上,以循环迭代方式,改善了样品纵向排序方式,并用顺序归并标记的方法提取了谱系图中各线段的顶点数据,大幅简化了谱系图的绘制.解决了用字符代替线段、并类线头无法置中等问题.使得成图在质量、速度上得到了较大的提升,对硬件资源的占用率也大大降低.     

中国煤层气有利区带综合评价

煤层气含气区带综合评价是一个多因素、多层次、多目标的决策过程,其评价过程受到诸多因素的影响,需要选择科学、简捷、实用的数学模型来分析处理这些繁杂因素。因此,根据煤层气含气区带综合评价涉及的各种因素建立评价指标体系,并结合层次分析法和灰聚类分析各自的优点,建立煤层气含气区带综合评价模型。应用层次分析法确定各指标的权系数,然后通过灰聚类分析法来进行综合评价,较好地保证了权系数的客观性和准确性,定性、定量地对煤层气含气区带进行综合评价。可以为整个煤层气行业的资源综合评价奠定基础,同时通过评价案例进行了验证。评价结果表明,全国121个煤层气含气区带中,最有利区带是沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘,有利区带为鄂尔多斯盆地南缘、宁武、安阳-鹤壁和松藻地区。     

鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能空间辨识

根据千年生态系统评估提出的评估概念框架,考察鄱阳湖湖区生态系统服务功能的形成机理,构建了鄱阳湖湖区生态系统服务功能表征指标体系,并利用多主题1km栅格成分数据模型,采用主成分分析法提取了鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能综合表征指标。在此基础上,通过空间聚类分析,形成了鄱阳湖湖区生态系统服务功能分区,实现了各分区单元上生态系统服务功能的空间辨识。研究结果表明,鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能包括了支持功能、供给功能、调节功能和文化功能,它们在空间上的排列组合形成了鄱阳湖湖区的10个生态系统服务功能分区,本文辨识了鄱阳湖湖区精细栅格水平上核心生态系统服务功能之间的差异及其空间分异特征。本研究提出的生态系统服务功能分区及其空间辨识方案,为鄱阳湖湖区生态系统服务功能的开发与保育提供决策参考信息。