专利名称：基于组合权重的地表水水质评价方法
技术领域：
本发明涉及水质评价方法，尤其涉及一种基于组合权重的地表水水质评价方法。
背景技术：
地表水是城乡居民生活用水的重要来源，地表水水质安全关系到整个社会的发展和稳定。然而，随着工业的不断发展和人们生活水平的提高，废弃物排放量不断增加，地表水水质受到严重的污染威胁。因此，需要科学合理的水质评价方法评估水质污染状况，保证饮用水源的水质安全。传统的地表水水质评价方法有单因子评价法、水质指数法、模糊综合评价法、灰色系统理论方法等，这些方法对于水质评价起到了一定的积极作用。然而，单因子评价法根据最差的单项指标水质来判定整体水质类别，存在以偏概全的缺陷和过保护问题。在水质指数法、模糊综合评价法、灰色系统理论方法中，各指标权重通常仅仅根据污染物的超标程度确定，或者经专家评审确定，考虑因素不全面，权重计算不够科学。为了科学合理地评价地表水水质，克服传统评价方法中，水质指标权重确定存在的问题，并且利用水质综合评价中的模糊性，本发明提出了基于组合权重的地表水水质评价方法。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种基于组合权重的地表水水质评价方法。基于组合权重的地表水水质评价方法的步骤如下1)首先选取实际监测水质指标中的溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量、五日生化需氧量、重金属铜、重金属铬、重金属铅、氰化物、氟化物、硝酸盐、挥发酚、 石油类、粪大肠菌群，建立水质评价体系，然后使用主观赋权法层次分析法、客观赋权法熵值法和超标加权法获取水质指标的三组权重向量，并且使用基于理想点法的权重合成方法进行权重合成，确定水质指标的组合权重；2)将所选取的水质指作为一组证据，计算各个证据对于各水质类别的基本信任分配，然后使用基于组合权重的证据加性合成规则进行证据合成；3)根据证据合成结果，选取信任度最高的水质类别作为该水质评价类别，并根据各水质类别的信任度变化进行水质变化趋势的分析。所述的步骤1)为 1)计算水质指标的主观权重使用层次分析法计算水质指标的主观权重，根据所选取的水质指标，建立水质指标递阶层次结构，并进行各层次指标间的两两比较，建立判断矩阵，然后使用特征根法计算各指标的权重；2)计算水质指标的超标权重
使用超标加权法计算水质指标的超标权重，若指标超标严重，则给该指标分配较大的权重，以突出超标污染物对于人体的影响，超标权重计算式为
权利要求
1.一种基于组合权重的地表水水质评价方法，其特征在于它的步骤如下1)首先选取实际监测水质指标中的溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量、五日生化需氧量、重金属铜、重金属铬、重金属铅、氰化物、氟化物、硝酸盐、挥发酚、石油类、粪大肠菌群，建立水质评价体系，然后使用主观赋权法层次分析法、客观赋权法熵值法和超标加权法获取水质指标的三组权重向量，并且使用基于理想点法的权重合成方法进行权重合成，确定水质指标的组合权重；2)将所选取的水质指作为一组证据，计算各个证据对于各水质类别的基本信任分配， 然后使用基于组合权重的证据加性合成规则进行证据合成；3)根据证据合成结果，选取信任度最高的水质类别作为该水质评价类别，并根据各水质类别的信任度变化进行水质变化趋势的分析。
2.根据权利要求1所述的一种基于组合权重的地表水水质评价方法，其特征在于所述的步骤1)为1)计算水质指标的主观权重使用层次分析法计算水质指标的主观权重，根据所选取的水质指标，建立水质指标递阶层次结构，并进行各层次指标间的两两比较，建立判断矩阵，然后使用特征根法计算各指标的权重；2)计算水质指标的超标权重使用超标加权法计算水质指标的超标权重，若指标超标严重，则给该指标分配较大的权重，以突出超标污染物对于人体的影响，超标权重计算式为
3.根据权利要求1所述的一种基于组合权重的地表水水质评价方法，其特征在于所述的步骤2)为1)计算各证据的基本信任分配根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的水质分级标准，将水质分为五类 {I，II，III，IV，V}，构成识别框架Θ。将水质评价指标作为一组证据，每个证据对于各水质类别的信任度利用“降半梯形”函数计算，设χ表示第j个指标的实际监测值，、表示第j个指标第k级标准值，gJk = (s^+sj,) /2，表示第k-1级标准值和第k级标准值的平均值，fJk (χ)表示各水质类别的信任度，则第j个指标的基本信任分配Hij = (f,, (χ)，fJ2 (χ)，fJ3 (χ)，fJ4 (χ)，fJ5 (χ))，其中
全文摘要
本发明公开了一种基于组合权重的地表水水质评价方法。它的步骤如下首先选取水质指标建立水质评价体系，然后使用主观赋权法层次分析法、客观赋权法熵值法和超标加权法获取水质指标的三组权重向量，并且使用基于理想点法的权重合成方法进行权重合成，确定水质指标的组合权重；将水质指标作为证据，计算各证据对于各水质类别的基本信任分配，然后使用基于组合权重的证据加性合成规则进行证据合成；根据证据合成结果，选取信任度最高的水质类别作为该水质评价类别，并根据各水质类别的信任度变化进行水质变化趋势的分析。本发明综合各水质指标的影响判定水质类别，评价结果客观、合理，同时可以进行水质变化趋势的分析。
文档编号G06F19/00GK102565297SQ20121000387
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者冀海峰, 李海青, 汤爱中, 王保良, 黄志尧 申请人:浙江大学