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環(huán)境質(zhì)量評價論文:淺談城市詳細規(guī)劃階段工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價

摘要：

城市建設，規(guī)劃先行。如何在規(guī)劃階段對工程地質(zhì)環(huán)境進行評價，充分利用有利的工程地質(zhì)環(huán)境，減少不利工程地質(zhì)條件的影響，是一項重要的工作。本文結(jié)合天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)西區(qū)（起步區(qū)）工程地質(zhì)環(huán)境評價，說明詳細規(guī)劃階段城市工程地質(zhì)環(huán)境評價的過程，對相關工作具有一定的參考價值。

關鍵詞：工程地質(zhì)環(huán)境，綜合指數(shù)法，層次分析法

0引言

城市建設，規(guī)劃先行。在城市總體規(guī)劃完成的基礎上，為了合理布局各類建筑物，降低建筑工程地基處理費用，避免產(chǎn)生不良地質(zhì)環(huán)境問題，提高建筑物的安全性，對工程地質(zhì)環(huán)境進行研究意義重大。地基條件的好壞直接影響建筑物的穩(wěn)定性。整個天津市第四系覆蓋區(qū)地基條件復雜，砂性土承載力高，淤泥層或有機物質(zhì)含量高的粘性土層承載力低，因此要查明不同成因、不同巖性沉積物的分布及其物理力學性質(zhì)。下面通過對天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)西區(qū)（起步區(qū)）工程地質(zhì)環(huán)境進行評價，說明詳細規(guī)劃階段城市工程地質(zhì)環(huán)境評價的過程。

1 工程地質(zhì)條件簡述

開發(fā)區(qū)西區(qū)（起步區(qū)）屬于海積-沖積平原，沉積了巨厚的第四系，建筑物對地基土影響深度一般25.00～30.00米，該段地層主要為第四系全新統(tǒng)（Q4）和上更新統(tǒng)（Q3）地層，屬海陸交互沉積，由粘性土、淤泥質(zhì)土、砂性土組成。將30.00m以淺地層，綜合土性特征、力學性質(zhì)、固結(jié)特性劃分為上、中和下三個工程地質(zhì)段。根據(jù)沉積時代、成因自上而下劃分為Ⅵ個工程地質(zhì)層。

上部工程地質(zhì)段：第Ⅰ工程地質(zhì)層（Q4ml）、第Ⅱ工程地質(zhì)層（Q43al）、第Ⅲ工程地質(zhì)層（Q42m）頂部非淤泥質(zhì)土；中部工程地質(zhì)段：第Ⅲ工程地質(zhì)層（Q42m）淤泥質(zhì)土和接近淤泥質(zhì)的軟弱粘性土；下部工程地質(zhì)段：第Ⅲ工程地質(zhì)層（Q42m）下部砂性土、第Ⅳ工程地質(zhì)層（Q41al）、第Ⅴ工程地質(zhì)層（Q3eal）、第Ⅵ工程地質(zhì)層（Q3dmc）。

2評價因子選取及權(quán)重確定

根據(jù)西區(qū)起步區(qū)的工程地質(zhì)條件可建立三層層次結(jié)構(gòu)模型（圖1），影響工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的二級評價因子主要有天然地基、第一樁基、第二樁基和軟土地基。各個二級評價因子的好壞程度又由不同的三級評價因子共同決定。本次采用層次分析法確定評價因子權(quán)重分配，利用綜合指數(shù)法計算綜合評價指數(shù)值。

西區(qū)起步區(qū)上部工程地質(zhì)段的人工填土層結(jié)構(gòu)松散，強度差異較大，不宜作天然地基持力層，因此以第Ⅱ工程地質(zhì)層和第Ⅲ工程地質(zhì)層上部非淤泥質(zhì)土作為天然地基評價對象。三級評價因子包括持力層土性（決定持力層的強度）、持力層厚度（決定天然地基持力層的可利用性）、持力層頂板標高（決定天然地基的利用難易程度）和下臥層土性（決定天然地基變形大小），權(quán)重分配見表1。

表1 天然地基綜合評價權(quán)重分配表

西區(qū)起步區(qū)樁基分別以第Ⅳ工程地質(zhì)層和第Ⅴ工程地質(zhì)層作為第一樁基和第二樁基評價對象。三級評價因子包括持力層土性（決定樁端阻力大小）、下臥層土性（決定樁基變形大小）、持力層厚度（決定樁基利用的可能性）、持力層頂板標高（決定利用樁基的經(jīng)濟條件）和上覆淤泥質(zhì)土厚度（決定對樁側(cè)摩阻力的影響），權(quán)重分配見表2所示。

表2 樁基綜合評價權(quán)重分配表

西區(qū)起步區(qū)中部工程地質(zhì)段是以淤泥質(zhì)土為主的軟土，處理不當及易產(chǎn)生工程病害，影響建（構(gòu)）筑物的安全。根據(jù)實際地質(zhì)條件將第Ⅲ工程地質(zhì)層中淤泥質(zhì)土作為評價對象。三級評價因子包括軟土底板標高（決定軟土的處理深度）、軟土厚度（決定軟土處理的難易程度）、軟土土性組合（決定軟土處理穩(wěn)定性）、下臥層土性（決定處理后的強度及穩(wěn)定性）和上覆非淤泥質(zhì)土厚度（決定軟土處理的穩(wěn)定性），具體權(quán)重分配見表3。

表3 軟土地基綜合評價權(quán)重表

3評價步驟

3.1評價網(wǎng)格的剖分

由于各級的各個評價因子的屬性分區(qū)都不完全相同，因此給評價帶來了一定的困難，為了便于評價，將整個西區(qū)起步區(qū)剖分成500m×500m的正方形網(wǎng)格單元，然后利用計算機編程對每個網(wǎng)格單元進行評價，這樣既解決了分區(qū)不同的問題又提高了評價的精度。綜合指數(shù)計算模型如下：

式中：Zj―第j單元的綜合指數(shù)；

ai―第j單元中第i評價因子質(zhì)量指數(shù)；

mi―第j單元中第i個評價因子的權(quán)重（0-1）；

n―評價因子總數(shù)；

j―單元號。

3.2分別對二級評價因子進行評價

通過三級評價因子對二級評價因子進行評價。由于三級評價因子的屬性表達方式不同，如持力層土性和下臥層土性是指粉砂、粘性土等，持力層厚度和持力層頂板標高是用“米”表達，因此必須經(jīng)過某種處理方法將不同評價因子的表達方式統(tǒng)一起來，即用同一種方式表達不同評價因子的質(zhì)量指數(shù)。

這時，Zj表示二級評價因子天然地基（或樁基或軟土地基）第j單元的綜合指數(shù)；

ai表示第j單元中第i個三級評價因子質(zhì)量指數(shù)，將每個三級評價因子都根據(jù)自身屬性分為三類，依據(jù)其對工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響強弱分別用“3”、“2”、“1”表示；mi表示第j單元中第i個三級評價因子的權(quán)重（見表1～表3）。根據(jù)指數(shù)模型公式，利用計算機計算出二級評價因子天然地基（或樁基或軟土地基）各個網(wǎng)格單元的綜合指數(shù)。

3.3計算工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)

通過以上步驟得到天然地基、第一樁基、第二樁基和軟土地基各個網(wǎng)格單元的綜合指數(shù)后，利用簡單加和法，可以計算出每個網(wǎng)格單元的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)。

3.4工程地質(zhì)環(huán)境評價結(jié)果

根據(jù)網(wǎng)格單元的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)情況，劃分為三個范圍，然后利用GIS技術將網(wǎng)格單元的評價結(jié)果進行同范圍合并，得到西區(qū)起步區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的不同分區(qū)，從而可以對城市建筑物合理布局作出指導。

4結(jié)語

天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)西區(qū)起步區(qū)詳細規(guī)劃工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價，其結(jié)果與實際地質(zhì)環(huán)境特征相符，說明了選擇層次分析法和綜合指數(shù)法是合理的，從而為進行城市工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價提供了參考。

城市規(guī)劃建設時要根據(jù)各個區(qū)的地質(zhì)環(huán)境的實際情況，充分利用有利地質(zhì)環(huán)境條件，盡量避免不利地質(zhì)環(huán)境條件，對于必須解決的不利地質(zhì)環(huán)境問題，可以采用具體的防治措施進行處理。

綜合指數(shù)法提出很早，在各行各業(yè)中使用十分廣泛，主要是因為其原理和算法簡單，易于理解和掌握。但將此法用于地質(zhì)環(huán)境評價也存在一些缺點：綜合指數(shù)是一種累加效果，不能體現(xiàn)單個地質(zhì)環(huán)境評價因子的貢獻大小；相同綜合指數(shù)的地區(qū)，其地質(zhì)環(huán)境問題有可能不一樣，因此，不同地區(qū)可比性差；另外，綜合指數(shù)法是做定量、清晰的評價，沒有考慮到地質(zhì)環(huán)境評價特有的模糊性。

作者簡介：李強 1982年- 男 漢族 籍貫北京市房山區(qū) 學士學位 工程師

環(huán)境質(zhì)量評價論文:城市人居環(huán)境質(zhì)量評價分析

摘要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對人居環(huán)境的要求也逐步提高。本文從城市的尺度出發(fā)，以西安市作為研究區(qū)域，通過對人居環(huán)境基本概念的剖析和城市人居環(huán)境構(gòu)成要素的分析，構(gòu)建評價指標體系，對西安市城區(qū)的人居環(huán)境質(zhì)量進行評價，并為優(yōu)化城市人居環(huán)境質(zhì)量提出建議。

關鍵詞：人居環(huán)境質(zhì)量；評價；城市

隨著我國城市化進程的加快和住房制度改革，人居環(huán)境問題日益受到了政府和學界的廣泛關注。吳良鏞先生受道薩迪亞斯的人類聚居學理論的啟發(fā)，創(chuàng)立了“人居環(huán)境科學”。2001年，吳良鏞先生出版著作《人居環(huán)境科學導論》，確立了人居環(huán)境科學學術框架。此后，關于人居環(huán)境的研究進一步發(fā)展，尤其是對于城市人居環(huán)境的研究。

本文以城市為研究尺度，選取西安市三環(huán)范圍內(nèi)作為研究區(qū)域，通過對人居環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成的分析選取指標，建立評價體系，對研究區(qū)域的人居環(huán)境質(zhì)量進行了評價，為西安城市的規(guī)劃建設提供一定的建議。

一．人居環(huán)境基本概念

1.1 人居環(huán)境的基本概念

人居環(huán)境是在人類居住和環(huán)境科學兩大概念范疇的基礎上發(fā)展而來的，是人類活動改造自然的勞動成果。

人居環(huán)境有廣義和狹義之分。狹義的人居環(huán)境是指人類聚居活動的空間，居民賴以生存的空間場所，它是在自然環(huán)境基礎上構(gòu)建的人工環(huán)境；廣義的人居環(huán)境是指圍繞人類這個主體生存和發(fā)展條件的各種物質(zhì)性和非物質(zhì)性因素的總和，是與人類發(fā)展相關的各種要素的綜合。

1.2 城市人居環(huán)境的構(gòu)成

城市人居環(huán)境一般由3部分組成:(1)居住條件，它通過住宅本身的價值來體現(xiàn)，包含住宅面積、住宅質(zhì)量和住宅設備等；(2)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，它通過城市的大氣、水、噪聲以及綠化水平等指標來反映城市生態(tài)環(huán)境的水平；(3)基礎設施和公共服務設施水平，它可通過各文教設施、商業(yè)服務業(yè)設施、各類活動場所、道路廣場、交通狀況等指標反映。

二．研究區(qū)域概況

西安，古稱長安，是人類文明和中華民族的發(fā)祥地之一，是新亞歐大陸橋中國段隴海蘭新經(jīng)濟帶最大的中心城市。西安市現(xiàn)轄9區(qū)4縣，總面積10108平方公里，常住人口830.54萬人，戶籍人口764.25萬人。本文研究的區(qū)域是三環(huán)道路內(nèi)的建成區(qū)范圍。其三環(huán)范圍內(nèi)空間的功能分區(qū)明顯，不同功能區(qū)聚集不同產(chǎn)業(yè)；聚集不同年齡結(jié)構(gòu)、不同文化水平的人口，所從事的生產(chǎn)、生活活動差異性較大。

三．評價指標的建立與數(shù)據(jù)采集

人居環(huán)境的優(yōu)化過程，實質(zhì)上是人居硬環(huán)境和人居軟環(huán)境的耦合過程。人居環(huán)境質(zhì)量的評價實際上也就是對人居硬環(huán)境和人居軟環(huán)境的綜合評價具體而言。本文選取了居住條件、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、基礎設施公共服務設施水平3個大類評價指標，15個單項指標，構(gòu)成城市人居環(huán)境評價指標體系。針對指標體系收集了相關數(shù)據(jù)(主要來源于各年《西安統(tǒng)計年鑒(2002―2007)》)(見表1)。

表1西安市區(qū)人居環(huán)境指標數(shù)據(jù)資料

四．研究方法與分析結(jié)果

4.1評價方法與步驟

在對西安市人居環(huán)境質(zhì)量進行評價時，以定量計算為主，通過對已知的指標數(shù)據(jù)的綜合計算得出結(jié)論。首先，應確定評價模型。為使模型盡可能準確和簡化，可采用在單因子評價的基礎上，以加權(quán)求和的方法求得綜合評價結(jié)果。評價的模型公式如下：

Q=ΣNjWj，Nj= Xj/ Yj

j=1，2，…，m。

其中：Q―評價綜合指數(shù)；

Nj―第j個指標的指數(shù)；

Xj―第j個指標的實測值；

Yj―第j個指標的評價值；

Wj―第j個指標的權(quán)重(0≤Wj≤1且ΣWj=1)；

m―評價指標的個數(shù)。

其次，應確定各因子的評價值和權(quán)重。在此基礎上，計算城市人居環(huán)境評價的綜合指數(shù)Q。Q值的大小反映城市人居環(huán)境質(zhì)量的綜合水平，若Q≥1則表明優(yōu)于或等同于評價標準；若Q

4.2評價結(jié)果

依據(jù)以上評價步驟，通過計算得出西安城區(qū)的人居環(huán)境指標，具體結(jié)果見表2。

表2西安市城區(qū)人居環(huán)境指標評價結(jié)果[1]

注: [1] 以2002年的指標為基準(即以2002年的指標為“1”)，處理后的指標數(shù)據(jù)不具備量綱。

根據(jù)表2的計算結(jié)果，再計算出2002―2007年間歷年城市人居環(huán)境各大類指標得分與綜合指標得分的增長率和同時期GDP的增長率（主要來源于《西安統(tǒng)計年鑒(2002―2007》），所得結(jié)果如表3所示。

表3西安市城區(qū)人居環(huán)境指標得分增長率與GDP增長率比較（2002―2007）

4.3結(jié)果分析

從表3可以看到2002-2007年西安市區(qū)的人居環(huán)境得分平均增長率是4.69%，而相應的GDP平均增長率是13.18%，明顯高于人居環(huán)境得分增長率，這說明這期間西安市區(qū)的人居環(huán)境質(zhì)量有一定的提高，但增長仍稍稍滯后經(jīng)濟的發(fā)展速度。整體來看西安市區(qū)人居環(huán)境改善的情況與經(jīng)濟的發(fā)展是相一致的。但是2002―2003年和2004―2005年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量增長率都為負，相應的經(jīng)濟發(fā)展增長率較高，是由于城市的發(fā)展模式比較滯后，城市經(jīng)濟的增長是以城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的破壞為代價，所以導致這種結(jié)果。

五．建議與討論

1)優(yōu)化城市發(fā)展模式，處理好城市經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境保護之間的關系，在滿足城市經(jīng)濟增長指標的同時應該加快保護城市生態(tài)環(huán)境建設。

2)以人為本，改善城市居住環(huán)境。城市人居環(huán)境優(yōu)化要落實在居住區(qū)這一尺度上。強化城市居住區(qū)的主導功能，以自然環(huán)境為基礎，不斷提高生活質(zhì)量，創(chuàng)造出能使居民身心健康發(fā)展的、適應社會在發(fā)展需求的人居場所。

3)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實施可持續(xù)發(fā)展，采取各種措施，提高城市污水處理率，加強固體廢物綜合利用率，減少污染，提高人均綠地面積與城市綠化覆蓋率。

結(jié)束語：

城市人居環(huán)境發(fā)展是一個動態(tài)、復雜的巨大系統(tǒng)，本文僅考慮到影響西安城區(qū)人居環(huán)境的部分指標，即只是對人居硬環(huán)境進行評價，并沒有對人居軟環(huán)境經(jīng)行評價，所以文中得出的結(jié)論具有局限性，只作為城市規(guī)劃建設的建議性依據(jù)。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:改進決策樹算法在水環(huán)境質(zhì)量評價中的應用思考

【摘 要】社會經(jīng)濟發(fā)展推動著城鎮(zhèn)化進程加快，城市化進程與工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大現(xiàn)實，對生活與工業(yè)生產(chǎn)用水量提出了更高要求。因缺乏有效治理，大量污廢水直接排放，導致江河水體受到污染。為研究水環(huán)境質(zhì)量變化與發(fā)展規(guī)律，提出改進決策樹算法并將其應用于水環(huán)境評價之中。實踐證明，基于改進決策樹算法的水環(huán)境評價模型，其精度較高，生成規(guī)則準確，能夠?qū)崿F(xiàn)對水環(huán)境質(zhì)量的客觀評價，具備較好的現(xiàn)實價值。

【關鍵詞】改進決策樹算法；水環(huán)境質(zhì)量；評價；應用

1 引言

城市化與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的污水與廢水，在沒有經(jīng)過任何處理的條件下進入到江河之中，對大量水體構(gòu)成嚴重影響。為加強水體保護，研究區(qū)域內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量的變化過程與發(fā)展所具備的規(guī)律，應用現(xiàn)代信息技術促使，對水體要素進行定量評價，為開展環(huán)境污染控制規(guī)劃提供現(xiàn)實指導意義。然而水環(huán)境中其評價因子量較多，且其因子與水質(zhì)等級之間并非均存在著線性關系，從而為水環(huán)境質(zhì)量評價帶來困難。提出改進決策樹算法構(gòu)建分類模型，將采集樣本數(shù)據(jù)輸入并尋找出分類規(guī)則，發(fā)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量變化過程及影響水質(zhì)的最大因素，對水體質(zhì)量發(fā)展趨勢進行預測，為水環(huán)境保護與治理提供現(xiàn)實依據(jù)。

2 決策樹及其工作原理

決策樹算法屬于數(shù)據(jù)挖掘的重要分類技術，其操作簡單，使用范圍較廣。應用決策樹，可以快速發(fā)展數(shù)據(jù)之中隱含的分類規(guī)則。具體而言，則是在相關訓練數(shù)據(jù)的基礎上，構(gòu)建分類模型，于未知測試樣本數(shù)據(jù)中，依據(jù)根節(jié)點經(jīng)過某路徑達到葉子節(jié)點，從而對葉子節(jié)點作出客觀預測。應用決策樹算法，能夠?qū)λh(huán)境污染源、污染發(fā)生的過程、污染物分布狀況，對水環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律進行分析，預測水體質(zhì)量發(fā)展的未來趨勢，其在開展水資源保護開發(fā)與治理等方面發(fā)揮著一定現(xiàn)實價值。

決策樹簡稱為DT，屬于一種存在反向的無環(huán)圖，決策樹內(nèi)部其每個樹的節(jié)點均代表著一個測試屬性，樹的分支反映著測試結(jié)果，樹葉子節(jié)點表示類別。在決策樹算法中，最為根本的算法為貪心算法。一般而言，決策樹算法在進行數(shù)據(jù)分類與預測時，其主要步驟為：學習訓練數(shù)據(jù)，構(gòu)建決策樹，分析已生成決策樹，提取分類規(guī)則，對具體測試樣本測試，明確樣本所屬類別。

3 決策樹算法及其改進

在學習決策樹算法時，最具影響力的算法為ID3算法，該算法由J.R.Quinlan提出，其主張在屬性選擇時，將信息增益作為標準，讓每個非葉節(jié)點進行測試時，均可以獲知被測試記錄的最大類別信息，且ID3算法其方法計算，計算效率高，理論基礎清晰，然而在實踐應用中發(fā)現(xiàn)，ID3算法仍存在著一定不足，主要表現(xiàn)為：其算法在噪聲數(shù)據(jù)處理時較為敏感，在連續(xù)型屬性處理時，需要先對其進行離散化方可采取ID3算法進行分類；ID3算法在選擇新的屬性過程中僅僅考慮該屬性信息增益問題，缺乏對后續(xù)屬性信息增益問題的綜合考慮；ID3算法偏重于選擇取值較大屬性。基于ID3算法中存在的問題，決定對該算法進行改進，提出在MID3算法之中引入用戶興趣度α，從而在一定程度上解決決策樹算法傾向于多值問題。

MID3算法是以ID3算法為依托，實質(zhì)上屬于ID3算法的優(yōu)化，在面對新屬性選擇時，MID3算法可以綜合考慮屬性信息增益與后續(xù)屬性信息增益問題。且在MID3算法中引入用戶興趣度α因子，α指的是對某一事物所具備的相關知識與經(jīng)驗，如專家評價、相關領域知識等，α值需要在決策樹學習訓練集時反復測試獲得，α取值范圍應控制在0-1范圍內(nèi)，決策層需要綜合考慮先驗知識與相關領域知識，合理判斷α取值，基于用戶興趣度α的MID3算法，其計算公式為：

其中A代表選擇屬性，A存在著v個屬性裝，其相對應概況通過p1、p2…pv，依據(jù)最小信息熵原理進行A屬性擴展，用B來對其子節(jié)點屬性表示。

4 改進決策樹算法在水環(huán)境質(zhì)量評價中的應用

在水環(huán)境檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存在著大量數(shù)據(jù)信息，在進行數(shù)據(jù)挖掘時面對大量數(shù)據(jù)信息難以發(fā)現(xiàn)其隱藏規(guī)律，為此在應用中采取隨機序列發(fā)生器，隨機抽取一定數(shù)據(jù)作為決策樹算法研究樣本數(shù)據(jù)。

4.1 數(shù)據(jù)挖掘前的數(shù)據(jù)預處理

在進行數(shù)據(jù)挖掘操作之前，需要將面對的數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)規(guī)約等預處理。數(shù)據(jù)預處理模塊屬于數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)所必備的模塊，數(shù)據(jù)預處理技術以專業(yè)知識為導向，將發(fā)現(xiàn)存在價值信息為目標，通過對數(shù)據(jù)信息的組織處理，將與數(shù)據(jù)挖掘不存在任何關系的屬性刪除，從而為數(shù)據(jù)挖掘算法提供更為精準的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)挖掘效率。在水環(huán)境評價時，選擇《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》作為評價標準，按照相關水質(zhì)評價要求，選擇汞、鉛、PH、DO、COD、NH3-N、石油類、揮發(fā)酚等屬性作為水質(zhì)評價參數(shù)，下表為某流域水質(zhì)狀況數(shù)據(jù)參數(shù)：

通過上表可以看出，其數(shù)據(jù)劃分精細，難以直接分類處理，為此，采取數(shù)據(jù)預處理措施，通過數(shù)字化標記相關屬性，并對數(shù)字進行概念化處理，消除不合格數(shù)據(jù)，并形成新的數(shù)據(jù)列，具體如下表所示：

4.2 改進決策樹在水環(huán)境質(zhì)量評價中的應用

基于表2，采取改進決策樹算法，構(gòu)造出決策樹，首先對根節(jié)點進行分類，從表2數(shù)據(jù)統(tǒng)計中獲知，其達標數(shù)量為43例，超標數(shù)量為167例，假設每個節(jié)點均為根節(jié)點，則計算出節(jié)點信息熵，依據(jù)改進決策樹計算公式，可以計算出各種因子的信息熵。執(zhí)行優(yōu)化算法，考慮信息增益，經(jīng)過計算后選擇COD作為新的節(jié)點，并對其屬性值引出分支，經(jīng)過遞歸計算構(gòu)造出一個完整的決策樹。

通過該決策樹測試，發(fā)現(xiàn)改進決策樹算法在水環(huán)境質(zhì)量評價中其測試結(jié)果準確率達到了93.57%，其對水體水質(zhì)狀況評價較為客觀，能夠為環(huán)境決策提供較為科學的依據(jù)。

5 結(jié)語

隨著環(huán)境問題日益突出，尤其是水環(huán)境污染問題日益嚴重，研究水環(huán)境質(zhì)量變化與發(fā)展規(guī)律，為水環(huán)境開發(fā)、保護與治理提供現(xiàn)實依據(jù)成為時展的顯示訴求。提出在水環(huán)境質(zhì)量評價中應用改進決策樹法，引入用戶興趣度因素，形成一種新型的分類算法。結(jié)合水質(zhì)數(shù)據(jù)構(gòu)建決策樹，依據(jù)其相關規(guī)則進行評估。實踐證明其準確率達到了93.57%，其整體水質(zhì)環(huán)境評價較為客觀準確，能夠為環(huán)境決策提供較為科學依據(jù)，具備一定的現(xiàn)實意義。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:基于GIS的城市水環(huán)境質(zhì)量評價研究

摘要：針對吉林省通化市水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，利用現(xiàn)有調(diào)查資料，基于GIS技術采取矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，將水環(huán)境評價因子疊加生成評價單元，采用因子分析法確定評價因子權(quán)重，應用ArcMap空間分析軟件，對不同因子賦予的權(quán)重疊加進行水環(huán)境質(zhì)量評價。為合理開發(fā)利用城市水資源，有效保護城市生態(tài)環(huán)境提供科學依據(jù)。

關鍵詞：GIS；水環(huán)境質(zhì)量；敏感性

近年來，研究學者針對城市水資源評價理論及方法展開了大量研究[1-2]，主要方法有模糊綜合評價法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、遺傳算法、灰色關聯(lián)投影模型等[3]。為了了解城市水資源系統(tǒng)存在的問題，有效評價城市水資源質(zhì)量，該文以吉林省通化市水資源系統(tǒng)為例，利用已有調(diào)查資料，基于GIS技術采取矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，將水環(huán)境評價因子疊加生成評價單元，采用因子分析法確定評價因子權(quán)重，應用ArcMap空間分析軟件，對不同因子賦予的權(quán)重疊加進行水環(huán)境質(zhì)量評價。為合理開發(fā)利用城市水資源，有效保護城市生態(tài)環(huán)境提供科學依據(jù)。

1 選取評價因子

綜合考慮通化市發(fā)展目標和城市用水現(xiàn)狀，選取氯離子、二氧化硫、鋅、亞硝酸鹽、砷、鐵、酚、硝酸鹽、氟化物、pH值、總硬度、可溶性固體及氨氮等作為評價指標。

2 應用研究

2.1 權(quán)重的確定

假如有[n]個樣本，每個樣本共有[p]個變量，[x1，x2，…，xp]，形成[n×p]階的數(shù)據(jù)矩陣[4-5]：

通過歸一化處理，[p，]個變量可以轉(zhuǎn)變[m]個新指標[F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m]，因此變量[X]可由[Fm]線性表示出，即[6-7]：

式中：[F]為公共因子矩陣，即：[F=（F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m）]；[ε]為單一因子；[L]為因子荷載矩陣，即：

經(jīng)因子分析法計算，氯離子、二氧化硫、鋅、亞硝酸鹽、砷、鐵、酚、硝酸鹽、氟化物、pH值、總硬度、可溶性固體及氨氮等因子權(quán)重系數(shù)從高到低排列。

2.2 水環(huán)境質(zhì)量評價

應用ArcMap空間分析軟件，對不同因子賦予的權(quán)重疊加進行水環(huán)境質(zhì)量評價，確保每一個目標均對應一組因子。對每一個評價因子均劃分出不同類別的指標得分。經(jīng)計算得城市水環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果，如表1所示。

2.3 結(jié)果分析

水資源環(huán)境無污染區(qū)面積占總面積的4.14%，可作為保護區(qū)優(yōu)先選擇。輕度污染區(qū)面積占總面積的2.87%，主要分布在地勢起伏不大且植被覆蓋多.中度污染區(qū)面積占總面積的36%，除南部山地沒有分布，其他分布廣泛.較重度污染區(qū)面積占總面積的53%，人類活動頻繁，需要合理規(guī)劃開發(fā)利用。重度污染區(qū)占14.73%，應該限制開發(fā)利用.

3 結(jié)論

利用GIS技術，針對研究區(qū)水資源環(huán)境系統(tǒng)現(xiàn)狀，選取水資源評價因子，對該區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量進行了綜合評價，研究結(jié)果可作為城市開發(fā)規(guī)劃設計，生態(tài)環(huán)境保護和城市生態(tài)建設的參考依據(jù)。相對于傳統(tǒng)的數(shù)值評價方法，基于GIS的城市水資源環(huán)境質(zhì)量評價方法將地面信息的獲取、數(shù)值計算和空間數(shù)據(jù)的處理有機結(jié)合，能夠簡單、直觀、方便和快速地實現(xiàn)定量分析。能夠結(jié)合實際情況劃分基本水資源利用控制區(qū)域和建設控制區(qū)域，從保護城市用水安全的角度提出城市水資源利用建議，對城市水資源環(huán)境的科學評價以及今后城市發(fā)展具有重要意義。

基于GIS的城市水環(huán)境質(zhì)量的評價結(jié)果，一方面依賴于評價數(shù)據(jù)的獲取，另一方面取決于評價方法的選定。因此，在未來研究工作中需要開展全面、準確、有針對性的城市水環(huán)境調(diào)查，并建立合理的城市水資源環(huán)境系統(tǒng)評價體系，以便更好地為當前所面臨的水環(huán)境問題服務。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡在水環(huán)境質(zhì)量評價中的應用

摘要：為了保證城鎮(zhèn)居民飲水安全，針對水質(zhì)分級標準存在的模糊性，引入模糊神經(jīng)網(wǎng)絡理論，建立水環(huán)境質(zhì)量評價模型。選取吉林省白山市白云峰水庫為研究區(qū)，通過調(diào)查采樣選定6處監(jiān)測點，將其模型評價結(jié)果與尼梅羅綜合指數(shù)法的評價結(jié)果進行對比分析。結(jié)果顯示，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡評價水環(huán)境質(zhì)量是可行的，水質(zhì)評價結(jié)果精度更準確，打破了傳統(tǒng)方法的局限性。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型具有較強的學習能力，能夠提高地下水水質(zhì)評價的準確性，為日后保護和管理水環(huán)境提供了科學依據(jù)。

關鍵詞：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡；水環(huán)境質(zhì)量評價；監(jiān)測點

我國當前經(jīng)濟社會的發(fā)展正處在城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化進程中，有效地保護和合理利用水資源，防止項目建設和生產(chǎn)造成的人為水資源破壞，最大限度地減少和降低對水環(huán)境的影響，保證工程項目的順利建設和安全運行，促進水資源的循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護，水環(huán)境質(zhì)量科學準確的評價必不可少[1]。該文綜合考慮神經(jīng)網(wǎng)絡的特點，把模糊理論引入評價模型中，以水質(zhì)評價指標作為模型的輸入變量建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡，以白山市白云峰水庫為研究區(qū)，評價其水環(huán)境質(zhì)量。

1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡

1974年，S.C.Lee以和E.T.Lee首次把模糊集和神經(jīng)網(wǎng)絡聯(lián)系在一起； 1985年，J.M Keller和D.Huut提出把模糊隸屬函數(shù)和感知器算法相結(jié)合。自1992年開始，J.J.Backley發(fā)表了多篇關于混合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的文章，它們也反映了人們近年來的興趣點。

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡是一種新型的神經(jīng)網(wǎng)絡，它是在網(wǎng)絡中引入模糊算法或模糊權(quán)系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的特點在于把模糊邏輯方法和神經(jīng)網(wǎng)絡方法結(jié)合在一起[2]。目前應用最廣泛的是模糊BP網(wǎng)絡[3]，對于一個神經(jīng)元，考慮其輸入信號是以隸屬函數(shù)表示，而不是以絕對值表示，基本處理單元為非線性輸入-輸出關系，輸入層神經(jīng)元閾值為0，且[f（x）=x]；而隱含層和輸出層作用函數(shù)為[f（x）=11+e-x]。

鑒于水質(zhì)評價中水質(zhì)分級存在模糊性，水質(zhì)評價結(jié)果易受人為因素影響[4-5]，因此本研究將將模糊理論中隸屬度引入水質(zhì)評價中，試圖克服傳統(tǒng)水質(zhì)評價過程中存在的問題。按下式構(gòu)造隸屬度函數(shù)[6-7]

式中：a、b為評價水質(zhì)樣本相鄰的上下兩級標準水質(zhì)級別；[f（x）]為標準的梯形隸屬度函數(shù)。

2 實例

2.1 評價因子選取

研究區(qū)地處低山丘陵，遠離居民點，附近無大的河流或流量較大的裂隙泉。當?shù)刈匀画h(huán)境良好。研究區(qū)氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)。年平均氣溫在2.5℃左右。年最高氣溫38℃，多集中在七、八月份，晝夜溫差較大。最低氣溫可達-40℃，集中在十二月下旬至翌年二月份。年平均降雨量為800mm左右，最大凍結(jié)深度1.60m。

根據(jù)水文局提供的水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測資料，本次研究選取總硬度、硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、六價鉻、砷、鐵等指標作為評價因子。

2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的應用

經(jīng)過標準化處理后建立6-3-1結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡。由于活化函數(shù)值域范圍在[0，1]間，故設定水環(huán)境質(zhì)量級別的目標輸出量是0.1、0.3、0.5、0.7、0.9（如表1） 。模型本次訓練選取學習效率[η]=0.9，動量系數(shù)[σ]=0.5，經(jīng)過7600次迭代，網(wǎng)絡收斂，達到指定精度10-5。然后對輸出結(jié)果進行隸屬度計算，最終確定出水質(zhì)級別，評價結(jié)果見表2。

2.3 結(jié)果分析

根據(jù)現(xiàn)有調(diào)查資料水庫目前的水化學類型為：H―Ca型水、總硬度（以CaCo3計算）124.31mg/L、PH值8.01、為弱堿性水，水質(zhì)良好，適合飲用。通過計算發(fā)現(xiàn)，采用尼梅羅綜合污染指數(shù)法評價的水環(huán)境質(zhì)量并無明顯變化，而應用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡計算后得出的結(jié)果水環(huán)境質(zhì)量變化明顯，與現(xiàn)有實際調(diào)查情況一致。因此應用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡評價出的水環(huán)境質(zhì)量結(jié)果是可靠的。

3 結(jié)論

本文將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡應用到水環(huán)境質(zhì)量評價中，它將模糊算法或模糊權(quán)系數(shù)引入到神經(jīng)網(wǎng)絡中，把模糊邏輯方法和神經(jīng)網(wǎng)絡方法結(jié)合在一起，是一種新型的神經(jīng)網(wǎng)絡。克服了傳統(tǒng)水環(huán)境系統(tǒng)中變量間模糊性問題，該網(wǎng)絡具有很強的自適應、自學習的能力。通過實例應用，驗證了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡在水質(zhì)評價方面的應用是可行的，結(jié)果是準確可靠的，該方法具有良好的應用前景。為保證城鎮(zhèn)居民飲水安全，及日后保護和管理水環(huán)境提供了科學依據(jù)。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:模糊數(shù)學在環(huán)境質(zhì)量評價應用中的異同點淺析

摘要：模糊數(shù)學在環(huán)境質(zhì)量評價應用中存在計算思路相同，而模糊集的建立、隸屬度以及權(quán)重的確定等方面存在多種不同的方法。通過分析這些異同點，為今后模糊數(shù)學在環(huán)境質(zhì)量評價中的應用和推廣提供參考。

關鍵詞：模糊數(shù)學，隸屬度，權(quán)重

引言

模糊數(shù)學是一個新興的數(shù)學分支，它應用微積分、線性代數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計等理論和方法來研究和處理日常生活中遇到的一些難以定量化的模糊概念，使過去那些與數(shù)學毫不相關或關系不大的學科都有可能用定量化和數(shù)學化加以描述和處理，從而顯示了強大的生命力和滲透力，使數(shù)學的應用范圍大大擴展。

從模糊數(shù)學相關論文中可知：模糊數(shù)學自身的理論研究進展迅速；模糊數(shù)學目前在自動控制技術領域仍然得到最廣泛的應用，并在計算機仿真技術、多媒體辨識等領域的應用取得突破性進展；模糊聚類分析理論和模糊綜合評判原理等更多地被應用于經(jīng)濟管理、環(huán)境科學以及醫(yī)藥、生物、農(nóng)業(yè)、文體等領域，并取得很好效果。

近年來，隨著環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展，模糊數(shù)學在環(huán)保領域的應用越來越頻繁，特別是在環(huán)境質(zhì)量評價中的應用，引起人們的高度重視。如何使模糊數(shù)學在環(huán)境質(zhì)量評價的應用中發(fā)揮其應有的作用，使計算結(jié)果更符合實際情況，因子集的建立、隸屬度以及權(quán)重值的確定至關重要。

應用差異

從所查文獻得，模糊數(shù)學在環(huán)境質(zhì)量評價中應用的不同占主要集中表面在因子集建立、隸屬度的計算以及權(quán)重的確定等三方面，以下將分析介紹。

因子集建立方法的比較

同一環(huán)境因素，如選用不同的因子集進行評價，所得出的評價結(jié)論可能完全不一樣。因此，如何正確選取評價因子進行因子集的建立，對于采用模糊數(shù)學法進行環(huán)境質(zhì)量計價起著至關重要的作用。從所查找到的文獻來看，因子集的建立主要包括以下幾種：

（1）查找相關資料。如林建元等人采用模糊數(shù)學對工業(yè)園區(qū)環(huán)境質(zhì)量評估方法進行研究時，綜合各方面相關之評估項目及指針，以作為建立適合國內(nèi)工業(yè)園區(qū)環(huán)境質(zhì)量評估項目之參考，由此擬出出適用于國內(nèi)工業(yè)園區(qū)之環(huán)境質(zhì)量評估階層體系，該體系參考了蔡世祿（1997）等人的相關資料。該工業(yè)園區(qū)環(huán)境質(zhì)量評估階層體系表中，標的層的建立原則主要考慮為項目彼此關系相互獨立，而在涵蓋的內(nèi)容范圍上，除了實質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的條件之外，并加入了周邊環(huán)境設施的可及性、區(qū)內(nèi)公共設施的充分性與便利性、環(huán)境的安全性與美觀性、以及屬于非實質(zhì)環(huán)境條件但具有深切影響的管理維護項目，主要目標除了在提升工業(yè)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，更強調(diào)其因應未來朝向生活化、多功能的目標。

（2）根據(jù)環(huán)境的實際情況選取。如張俊棟等人采用模糊數(shù)學法對黎河店水源地環(huán)境質(zhì)量進行綜合評價時，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，選取地下水總補給模數(shù)、降落漏斗、污染指數(shù)、礦化度和總硬度５項因子，能夠較真實、客觀地反映當?shù)丨h(huán)境地質(zhì)質(zhì)量問題。又如，丁匡平等人采用模糊數(shù)學法對甌江流域麗水段水質(zhì)進行評價時，根據(jù)麗江市環(huán)境監(jiān)測中心對甌江流域麗水段歷年水質(zhì)監(jiān)測的實際情況，選取DO、BOD5、CODMn、酚以及CN等5個主要評價因子進行因子集的建立，較好地反映出麗水段的實際情況。

（3）專家征詢法。如蘆偉等人采用模糊數(shù)學法對廣西柳城縣農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查時，在確定生態(tài)資源、人類驅(qū)動以及系統(tǒng)響應等3個子系統(tǒng)作為一級指標，本著可持續(xù)性、因地制宜和可操作性的原則，在征求當?shù)貙＜乙庖姷那疤嵯拢旨骖櫘數(shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的特征情況下，共選取了17個二級指標，對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進行綜合評價。

（4）根據(jù)國家相關規(guī)定建立因子集。如我們接觸到的書本上的例題，是選取國家相關規(guī)定進行因子集的建立。現(xiàn)國家對部分區(qū)域、流域、湖庫等有特殊要求的，如對水體富營養(yǎng)化的水體，特別提出了磷等要求；又如，國家確定的總量控制指標，如水體中的COD、NH3-N，大氣中的SO2、煙塵以及工業(yè)粉塵，固體廢物量等，這些都可以作為因子集建立的基礎。

以上各種因子集建立的方法雖然具體操作有所不同，但總的來看，都從需要評價的環(huán)境特征出發(fā)，盡可能地貼近當?shù)貙嶋H情況。無論選取何種方法進行因子集的建立，都應與區(qū)域環(huán)境特征相結(jié)合。

隸屬度的確定

模糊綜合評價的核心是建立隸屬函數(shù)，而模糊隸屬度的確定帶有很強的主觀性和隨意性，操作難度較大，有時根據(jù)人的經(jīng)驗不同，建立的隸屬度函數(shù)就不同，這有可能影響評價的準確性和客觀性，因此，在實際評價中應盡選擇符合實際情況的方法，建立合理的隸屬度函數(shù)，從而提高模糊綜合評價的準確性。所查文獻中，隸屬度的確定主要有以下三種常用方法：

（1）降半梯形法建立各評價因子的線性隸屬函數(shù)關系，對表示環(huán)境質(zhì)量的每個評價因子以隸屬度進行單項評價，從而構(gòu)成了模糊關系矩陣。這是在環(huán)境質(zhì)量評價中最為常用的隸屬度確定方法。

（2）三角模糊數(shù)以及反模糊化明確值求法

林建元等利用三角模糊數(shù)以及反模糊化明確值求法，可知各等級語意標度所對映之三角模糊數(shù)，和經(jīng)計算所得之反模糊化明確值，再求出兩明確值間之平均值，則可作為隸屬函數(shù)劃分等級之個邊界值。

由各環(huán)境質(zhì)量影響因素之評價值，經(jīng)隸屬函數(shù)之轉(zhuǎn)換，可得出各因素所表現(xiàn)之等級影響，表示為，求出由各影響因素對個評估等級的，即構(gòu)成隸屬函數(shù)值矩陣，或稱評定矩陣R：，由此進行綜合評價。

（3）專家打分法

朱照宇等人在確定廣東沿海陸地表層地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量評價過程中確定各評價指標的權(quán)重值時，采用專家打分法。如確定出地震活動0.15，活動斷裂0.25，地形起伏度0.10，斜坡坡度0.15，沖溝切割密度0.10，水土流失程度0.05，崩滑面密度0.05，土體承載力0.10，地裂縫面密度0.05。盡管專家打分法具有一定的主觀性，但由于地質(zhì)環(huán)境影響因素復雜性和因子邊界的模糊性，這種經(jīng)濟判斷反而更可靠。

權(quán)重值的確定

權(quán)重值的確定方法較多，權(quán)重值的確定將直接影響計算結(jié)果，因此，權(quán)重值確定的準確性要求不亞于評價因子集的建立。從查找的文獻中，可得出以下幾種在實際操作中應用的方法：

（1）在對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境定量評價過程中，蘆偉等人以層次分析法為基礎上，同時廣泛征求當?shù)貙＜翌I導的意見，結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，經(jīng)反復討論和研究確定各評價指標的權(quán)重值，達到既減少主觀性，提高客觀性，又兼顧靈活性和可操作性。

（2）環(huán)境質(zhì)量評估影響因素之權(quán)重的求取，有采用德爾菲（Delphi）法以調(diào)查統(tǒng)計專家的意見，求得其一致性的權(quán)重；另一種則是直接由研究者主觀判定之權(quán)重，兩者皆可統(tǒng)稱為專家定權(quán)法。林建元等人的研究則預期透過調(diào)查統(tǒng)計工業(yè)園區(qū)從業(yè)人員（即環(huán)境使用者）的意見，經(jīng)層級分析求得權(quán)重。

該研究由于樣本數(shù)多達500份，基于經(jīng)濟考慮，調(diào)查方式并不是采取要求從業(yè)人員對八項因素進行兩兩比較，以決定其相對重要性，而是在問卷中加入一欄目，由從業(yè)人員判斷八個影響因素的重要性次序，最重要者為1，次重要者為2，依次排列，再由此計算出各因素排序數(shù)之平均值。該值反映出工業(yè)區(qū)從業(yè)人員對整體環(huán)境質(zhì)量影響因素重要性之判斷，值愈小者表示愈重要，反之則愈不重要。這種調(diào)查方式是考慮到讓受訪者有較不復雜的回答模式，以增加有效問卷的回收率，同時，后續(xù)的統(tǒng)計匯整工作也較為簡便。吳碩賢（1995）認為采用重要性排序之平均值，以簡化的AHP方法求取權(quán)重，其結(jié)果和兩兩配對比較的結(jié)果，可能有些許差異，但總的趨勢是一致的。

（3）張俊棟等人則采用超標加權(quán)法計算權(quán)重值（反映污染物超標的定權(quán)方法），其計算公式如下：

其中，

如計算結(jié)果出現(xiàn)大于１.０的情況，按照模糊數(shù)學評價方法，對計算結(jié)果做歸一化處理，使其在(０．１)區(qū)間內(nèi)，公式如下：

根據(jù)計算結(jié)果，建立模糊權(quán)重向量。

模糊數(shù)學綜合評價法的共同點

盡管模糊綜合評價方法的應用有著很多不同的方法，受各種主觀因素以及客觀因素的影響，但在應用過程中卻有著共同的思路。

采用隸屬度的概念來表達客觀事物是模糊數(shù)學的基點，以此來研究眾多模糊現(xiàn)象。采用模糊數(shù)學法對環(huán)境質(zhì)量進行綜合評價，均是通過建立模糊子集、隸屬函數(shù)以及權(quán)重集，再進行模糊綜合評價，從而得出最終的評價結(jié)果。

結(jié)束語

模糊數(shù)學法在環(huán)境質(zhì)量評價中得到較廣泛的應用，已獲得了有益的結(jié)果。在實際應用過程中，應結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，選用與當?shù)丨h(huán)境特征最為相符的方法進行評價，這樣才能得到較合理的評價結(jié)果。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:基于SPSS的主成分分析在地下水環(huán)境質(zhì)量評價中的應用

摘要：選定內(nèi)蒙達拉特旗三晌梁地區(qū)40個地下水質(zhì)站點2年資料，在SPSS統(tǒng)計軟件的支持下，將主成分分析方法應用于水環(huán)境的綜合評價之中。利用主成分綜合得分從評價分區(qū)、地下水水環(huán)境質(zhì)量評價等方面進行分析，分析結(jié)果理想,體現(xiàn)了主成分分析在水環(huán)境質(zhì)量評價中的實用性。

關鍵詞:主成分分析 水環(huán)境綜合評價

1. 引言

內(nèi)蒙古達拉特三晌梁工業(yè)園區(qū)是2001年初經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府批準成立的自治區(qū)級開發(fā)區(qū)，它主要涉及煤化工、PVC管材及芒硝產(chǎn)業(yè)等，隨著生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大，“三廢”排放量的增加，勢必造成地下水污染嚴重，因而對該區(qū)現(xiàn)有地下水水質(zhì)進行評價，非常必要和及時的，為防止該地區(qū)污染繼續(xù)加劇和保護水質(zhì)，提供前期的基礎研究，研究中采用了SPSS統(tǒng)計軟件和污染指數(shù)方法對地下水污染進行了綜合評價，取得了較好的效果。

SPSS ( Statistical Package for the Social Science)是由美國SPSS公司自20世紀80年代初開發(fā)的大型統(tǒng)計學軟件包，目前已推出SPSS 18.0 for Windows版本，具有統(tǒng)計功能強大、分析結(jié)果清晰、界面直觀、操作簡單、易學易用等特點。

主成分分析(Principal Component Analysis)就是考慮各指標之間的相互關系，利用降維的方法將多個指標轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個互不相關的指標，從而使進一步研究變得簡單的一種統(tǒng)計方法。主成分分析是由Hotelling于1933年首先提出的，是利用“降維”的思想，在損失很少信息的前提下把多個指標轉(zhuǎn)化為幾個綜合指標，稱為主成分。

2. 基于SPSS的主成分分析

主成分分析方法 ( PCA法 )是一種將多維因子納入同一系統(tǒng)中進行定量化研究, 理論比較完善的多元統(tǒng)計分析方法。其基本思想是認為在眾多有相關性的因子之間必然存在著起支配作用的共同因子。根據(jù)這一點, 通過對原始變量相關矩陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)關系的研究, 找出影響某一環(huán)境質(zhì)量的幾個綜合指標, 不僅保留了原始的主要信息, 又使其彼此之間不相關, 比原始變量具有某些更優(yōu)越的性質(zhì), 使得在研究各種復雜的環(huán)境問題時容易抓住主要矛盾。

3. 主成分分析應用實例

3.1 資料選取

本次水樣的采集采用了均勻布點的方式，在三晌梁地區(qū)共采集潛水簡分析樣40個，記錄了采樣點的坐標（大地坐標），采樣深度控制在0-50米的潛水層位，以期確定該地區(qū)潛水的水質(zhì)情況及污染程度。

3.2主成分分析

3.2.1主成分的確定

根據(jù)2007年三晌梁地區(qū)調(diào)查的40處水樣數(shù)據(jù)，共監(jiān)測了18項指標進行分析。根據(jù)主成分分析法，先對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，再求相關系數(shù)矩陣，由相關系數(shù)矩陣計算特征值。各主成分貢獻率與累計貢獻率見表1。由表1可知，前五個主成分的累計貢獻率已達82.96%，故只需求出第一、二、三、四、五主成分Z1、Z2、Z3、Z4、Z5即可，它們已能夠充分地反映40處樣點的地下水水質(zhì)綜合水平。計算主成分載荷，結(jié)果見表2。

3.2.2主成分綜合得分的計算

根據(jù)特征向量，求出主成分表達式：

3.3地下水質(zhì)量主成分分析

考察表2:第一主成分Fl與原始變量Na離子、碳酸鹽、氯離子、硫酸鹽和礦化度有一定的正相關。說明這5項是這一污染類型的主要污染因子，其余幾項指標污貢獻率較小；第二主成分F2中，氨氮、亞硝酸鹽以及負硬度的貢獻率較大其余幾項指標污貢獻率較小；第三主成分F3中，氯離子、PH值和碳酸鹽對其的貢獻率較大；第四主F4中，亞硝酸鹽的貢獻率較大；第五主成分F5中，氟離子含量貢獻率較大。

根據(jù)綜合得分F的值，選取適當?shù)姆种祬^(qū)間。

4. 結(jié)束語

主成分分析法在保證原始數(shù)據(jù)信息損失最小的前提下，經(jīng)過線性變換和舍棄部分信息，以少數(shù)的綜合變量取代原有多維變量，簡化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使評價結(jié)果客觀合理，可以避免依據(jù)全觀評價確定指標權(quán)重的不準確性。應用主成分分析法對和田地下水水質(zhì)進行綜合評價，并結(jié)合成因分析指出研究區(qū)地下水水質(zhì)的主要影響因子和地下水主要污染區(qū)，為地下水水質(zhì)評價和分區(qū)治理提供了理論依據(jù)。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:濟南市地下水環(huán)境質(zhì)量評價

摘要：本文根據(jù)野外實地水樣采集與監(jiān)測得到的各檢測點的評價項目濃度，對濟南市地下水水質(zhì)污染現(xiàn)狀及變化趨勢加以分析，確定濟南市地下水環(huán)境質(zhì)量評價標準及評價項目，選定國標推薦的加附注評分法，對濟南市各地下水樣檢測點進行地下水環(huán)境質(zhì)量評價，最后根據(jù)計算結(jié)果將地下水環(huán)境質(zhì)量劃為優(yōu)良區(qū)、良好區(qū)、較好區(qū)、較差區(qū)、極差區(qū)等五個等級。從而，對濟南市的地下水環(huán)境質(zhì)量有個整體上的評價與認識。

關鍵詞：地下水；環(huán)境；質(zhì)量

1 濟南市地下水污染現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

近年來，隨著人類活動的加劇和開采量增加，濟南市巖溶水水質(zhì)有逐漸惡化的趨勢，特別是80年代以來，巖溶水化學組分含量快速增加。根據(jù)系列監(jiān)測資料以西郊、市區(qū)、東郊為例，分析對比泉域CL-、SO42-、NO3-離子與總硬度、礦化度多年來的變化趨勢。

1.1污染源分析

1.1.1大氣污染源

據(jù)環(huán)境保護部門監(jiān)測資料，濟南市廢氣排放所含主要污染物為SO2、煙塵、粉塵等。濟南市大氣污染相當嚴重，由于大氣污染，降水中SO42-，NOX含量相應增高，降水質(zhì)量直接影響地下水質(zhì)量。

1.1.2 廢水污染源

據(jù)環(huán)保部門統(tǒng)計，2001年市區(qū)工業(yè)廢水排放量為4948.8萬噸，其中主要污染物COD、石油類，懸浮物、揮發(fā)酚等成份，生活污水主要污染物為COD。歷城區(qū)的工業(yè)廢水排放量最大，占總排放量的64%左右，是工業(yè)廢水的主要來源地。[1]

1.1.3 垃圾及工業(yè)廢棄物污染源

（1）垃圾

濟南市日均產(chǎn)垃圾1726噸，通過野外實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有部分生活垃圾堆放在南部山間洼地或沖溝等偏僻處，其特點是垃圾簡單堆放在裸露或半裸露灰?guī)r地區(qū)或采礦石坑內(nèi)，生活垃圾在淋濾作用下易造成地下水污染。

（2）固體廢棄物

固體廢棄物主要污染物為粉煤灰，爐渣、煤矸石、采礦尾礦等，經(jīng)風化和雨淋，對空氣、水體、土壤造成污染，破壞生態(tài)環(huán)境。

2 地下水環(huán)境質(zhì)量評價

選取重點評價東拓、西進所涉及的巖溶地區(qū)52個采樣點，進行地下水環(huán)境質(zhì)量評價。

2.1評價標準

地下水質(zhì)量評價以我國國家技術監(jiān)督局于1993年12月批準、1994年10月1日開始實施的《地下水質(zhì)量標準》GB/T14848-93為標準，進行單項組分和綜合評價。

2.2評價項目的選取

根據(jù)飲用水水質(zhì)標準，選有NH4+、Cl-、SO42-、F-、NO2-、NO3-、總硬度、礦化度、PH值、AS、Hg、Cu、Cr6+、Pb、Zn、酚、CN、Cd、Mo、共計19項參與評價。

2.3評價方法的確定

《地下水質(zhì)量標準》GB/T14848-93中，除了規(guī)定地下水的質(zhì)量分類、監(jiān)測項目外，還推薦了一種地下水水質(zhì)綜合評價方法，即以標準中各項目濃度水平的劃分級別為基礎，用綜合評分值（F值）的方法來對濟南市地下水進行評價。[2]

具體做法如下：

（1）單項組分評價

依據(jù)《地下水質(zhì)量標準》GB/T14848-93見附表1，將52個采樣點的各單項組分的監(jiān)測結(jié)果，按照地下水分類指標進行劃分，即確定單個水樣中，各單項組分所在的類別，結(jié)果見附表2。

（2）綜合評價

地下水質(zhì)量綜合評價，采用加附注的評分，按照附表1劃分等級，再按照表1規(guī)定的單項組分評分確定Fi，最后按下面式（1）計算F值。

將附表2中的單項組分所屬類別，按表1規(guī)定的單項組分評分確定Fi，最后按照按式（1）計算F值。[3]

3 評價結(jié)果分析

根據(jù)表3可看出，區(qū)內(nèi)巖溶水僅在西郊井家溝（黃29號）1個取樣點水質(zhì)極差，8個取樣點水質(zhì)較差，其余43個檢測點水質(zhì)均為良好，研究區(qū)內(nèi)無水質(zhì)優(yōu)良區(qū)。

（1）水質(zhì)良好區(qū)（Ⅱ）

工作區(qū)內(nèi)大部分地段屬水質(zhì)良好區(qū)，從南郊低山丘陵灰?guī)r裸露區(qū)到北部隱伏區(qū)廣泛分布，濟南地區(qū)地下水大多屬于此類。該區(qū)地下水類型以HCO3-Ca型為主，局部為HCO3-Ca?Mg型。南部丘陵區(qū)，基巖裸露，地下水位埋深大，多為農(nóng)業(yè)或生活污染，一般硬度較小；北部基巖埋藏深，上露覆第四系蓋層，部分地區(qū)由于巖漿巖或粘性土的存在，垂直方向的防護性能較好，因而，較大區(qū)域內(nèi)地下水質(zhì)量較好，各項水理指標符合飲用水水質(zhì)標準，水質(zhì)良好，適于作為生活或工業(yè)供水水源。

（2）水質(zhì)較好區(qū)（Ⅲ）

分布于水質(zhì)較差區(qū)的外圍，與良好區(qū)相連。該區(qū)內(nèi)地下水各項組分中均未超過地下水質(zhì)量Ⅲ類標準，可以作為集中供水水源。

（3）水質(zhì)較差區(qū)（Ⅳ）

主要分布在工作區(qū)中部，后魏華（段54）后龍窩（+3）政法學院（政1），工作區(qū)東、西部僅點狀分布于埠東、武警醫(yī)院、邵而、北汝，地下水中部分項目超過飲用水水質(zhì)標準，適宜農(nóng)田灌溉和工業(yè)用水，用作飲用水水源需加處理。

（4）水質(zhì)極差區(qū)（Ⅴ）

本區(qū)僅分布在井家溝一帶，綜合評價為Ⅴ級水分布區(qū)，地下水主要受工業(yè)及農(nóng)業(yè)嚴重污染，不益飲用。目前該區(qū)地下水主要用于工業(yè)用水及農(nóng)田灌溉用水，部分地段也作為生活用水。西郊井家溝一帶，地下水中SO42-，總硬度、礦化度嚴重超標，其中SO42-為1204.89mg/L，總硬度為1740.63mg/L，礦化度為2505.48mg/L，PH值為6.6，地下水水化學類型為SO42-―Ca型水。

4 結(jié)論

地下水環(huán)境質(zhì)量評價是環(huán)境質(zhì)量評價的重要組成部分，是以定量的方式直觀地表征地下水環(huán)境質(zhì)量的總體狀況，可為水資源的可持續(xù)開發(fā)與管理提供了科學的依據(jù)，更是實現(xiàn)水資源合理開發(fā)利用的重要技術措施。

本文對地下水環(huán)境質(zhì)量綜合評價原理和方法進行了研究，并結(jié)合濟南市地下水水環(huán)境的基礎性資料，對濟南市地下水環(huán)境質(zhì)量進行了評價。所作工作如下：

（1）分析濟南市地下水污染現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，確定了比較科學、全面的監(jiān)測項目。

（2）采用加附注的評分方法進行計算，求得綜合評價分數(shù)值，并根據(jù)計算結(jié)果劃分地下水質(zhì)量級別。根據(jù)綜合評價值將水質(zhì)分級劃分為：優(yōu)良區(qū)、良好區(qū)、較好區(qū)、較差區(qū)、極差區(qū)。

結(jié)果表明，所選取的52個采樣點中，1個取樣點水質(zhì)極差，8個取樣點水質(zhì)較差，其余43個檢測點水質(zhì)均為良好，無優(yōu)良區(qū)。與相關資料顯示的實際情況基本相符合。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:川西北某縣域土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價

摘要：現(xiàn)有的土地評價工作側(cè)重于土地應用功能，而對土地生態(tài)環(huán)境功能的考慮比較少。為了探索考慮生態(tài)環(huán)境功能的土地質(zhì)量評價方法，選擇生態(tài)環(huán)境條件脆弱的瀘定縣為研究區(qū)，在土地利用類型的基礎上，加入坡度、坡向、高程等地形要素指標，建立土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系，并應用GIS、RS和層次分析（AHP）技術獲取評價因子專題圖，經(jīng)過圖形疊置生成瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級圖。評價結(jié)果顯示，影響研究區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的主要因素為坡度、降水量、高程、植被指數(shù)和土壤質(zhì)地等。經(jīng)過對瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價等級與地貌類型、土地利用方式及生態(tài)環(huán)境因素進行對比分析，認為評價結(jié)果與現(xiàn)實條件吻合較好。

關鍵詞：土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；GIS；RS；瀘定縣；圖形疊置；層次分析法

近些年來，為提高各類土地利用質(zhì)量，滿足土地規(guī)劃的戰(zhàn)略需求，從工業(yè)、農(nóng)用、建設、旅游等不同功用角度出發(fā)，我國學者開展了一系列土地評價工作[12]，比如，針對建設用地的土地適宜性評價[3]、根據(jù)開發(fā)區(qū)用地模式需求而開展的土地集約利用評價[4]、為區(qū)域土地狀況及農(nóng)產(chǎn)品綠色基地建設提供依據(jù)的土地質(zhì)量評價等等[5]。現(xiàn)有這些評價工作大多為適應土地的社會經(jīng)濟發(fā)展需求，側(cè)重于考慮土地的應用功能，而對土地作為生態(tài)環(huán)境要素方面的考慮比較少。我國地域遼闊，雖然土地資源總[HJ1.99mm]量豐富，但地形地貌、氣候條件的復雜多樣及人類活動等因素疊加，造成土地荒漠化、水土流失等生態(tài)環(huán)境問題十分嚴峻。因而在地理區(qū)位特殊，生態(tài)環(huán)境的脆弱地區(qū)，針對土地的生態(tài)環(huán)境功能，開展土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價具有重要意義。本文以瀘定縣為例，在分析當?shù)貙嶋H環(huán)境條件基礎上選取適宜的土地生態(tài)環(huán)境評價指標，利用GIS與RS進行數(shù)據(jù)獲取、空間分析，探索基于滿足生態(tài)環(huán)境功能的土地環(huán)境質(zhì)量評價體系及方法。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)范圍包括整個瀘定縣。瀘定縣位于四川省甘孜藏族自治州東部，東經(jīng)101°49′-102°27′，北緯29°28′-30°6′之間，土地總面積2 16871 km2。由于地處青藏高原向四川盆地的過渡地帶，境內(nèi)山高坡陡，河谷幽深，為典型的高山峽谷地貌。區(qū)內(nèi)地勢高差相對較大，一般在2 000～3 000 m，最高可達6 500 m。大渡河由北向南將全縣分割為東西兩部分，沿河兩岸支溝發(fā)育。縣內(nèi)地貌類型按成因可以分為階地、河谷扇形地、臺地和山地。階地由河流下切形成；河谷扇形地多形成于山溪與大渡河交匯處，因其土質(zhì)肥沃多為縣內(nèi)的重要耕地；臺地是由冰川、溪流剝蝕切割形成；山地多為中山、高山和極高山，多分布于貢嘎山東坡和部分北坡的磨西、新興鄉(xiāng)等大雪山脊一帶。

縣域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L氣候和大陸性季風高原型氣候，土壤類型多為山地黃褐土、黃棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤等，也包括部分高山草甸土類型。因地形地貌、生物氣候和成土母質(zhì)的影響，瀘定縣土壤區(qū)域特征十分明顯，具有較顯著垂直和水平分帶特征。全縣土地利用類型包括耕地、園地、林地、草地、工礦倉儲用地、住宅用地、交通用地、水域及水利設施用地、其它用地。由于工礦倉儲用地、住宅用地、交通用地總和只占總面積的056%，故本文合并稱為建設用地，本次評價對象包括除水域以外的所有類型土地。瀘定縣特殊的地質(zhì)地貌、氣候條件及人為不利因素決定了其生態(tài)環(huán)境脆弱和土地質(zhì)量較低，除了土地的不合理利用以外，該縣還存在森林資源過度采伐引起的土地枯竭，草場不平衡放牧引起的板結(jié)退化等生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象。瀘定縣位置及其區(qū)域衛(wèi)星影像見圖1。

2評價方法

土地評價的方法很多，目前常用的評價方法有模糊評價法[6]、主成分分析[7]、物元分析法[8]等。本文充分運用GIS技術和RS技術建立空間和屬性分布數(shù)據(jù)庫，選擇基于GIS的圖層疊置法[9]進行疊加分析。

2.1評價指標體系的建立

土地質(zhì)量評價指標一般依據(jù)土地利用類型來選取：未利用地采用生態(tài)質(zhì)量指標體系，農(nóng)用地采用生態(tài)質(zhì)量指標體系和生產(chǎn)質(zhì)量指標體系，建設用地采用生態(tài)質(zhì)量指標體系、生產(chǎn)質(zhì)量指標體系和承載質(zhì)量指標體系[10]。本文參考以上原則，將影響土地生態(tài)質(zhì)量的地形要素納入到評價體系，主要考慮坡度、坡向、高程等地形指標，以突出土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的目的。由于瀘定縣建筑用地總面積只占土地總面積的很少一部分（見研究區(qū)背景分析），故按照未利用地和農(nóng)用地類型來選取指標。生態(tài)質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量指標體系選取氣候條件、土壤質(zhì)量、植被覆蓋率水平和土地利用狀況作為評價指標。最終，確定了瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系，見圖2。評價指標體系分為3個層次：目標層為土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系；要素層包含氣候、土壤、植被、地形、土地利用等5個要素；指標層包含年降雨量、年均氣溫、≥10 ℃積溫、土壤濕度、土壤有機質(zhì)、土壤質(zhì)地、植被指數(shù)、坡度、坡向、高程、土地利用類型等11個指標。

2.2數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)標準化

對瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系中11個評價指標的數(shù)據(jù)處理，主要通過GIS、RS分析或直接插值法獲取各類專題圖，具體的技術方法包括：調(diào)用ARCGIS軟件的空間分析模塊在數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)源基礎上生成坡度圖和坡向圖；使用遙感圖像處理軟件Erdas 87對TM遙感影像數(shù)據(jù)進行解譯生成土壤濕度圖、植被覆蓋圖；選取SPOT遙感影像解譯獲取土地利用現(xiàn)狀圖；利用獲取的氣候數(shù)據(jù)、土壤有機質(zhì)數(shù)據(jù)插值得到對應的專題圖；土壤質(zhì)地為非數(shù)值型指標，通過矢量化獲取專題圖。

（3）土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為優(yōu)和較優(yōu)的土地主要分布在大渡河沿岸及其支溝地區(qū)以及中山地勢平坦開闊的臺地地區(qū)，這些地區(qū)氣候溫和濕潤，水熱條件較好，地勢平坦，植被覆蓋率高；質(zhì)量為良的土地主要分布在新興鄉(xiāng)的中部及東北部、田壩鄉(xiāng)西部、烹壩鄉(xiāng)西南部，該區(qū)域?qū)儆诟呱降匦危貏萜教归_闊，林地草地為主要土地利用類型，但其氣候?qū)賮喐呱絹喓畮А⒏呱胶畮夂颍涤炅可伲寥罏閬喐呱讲莸橥梁透呱絹喐叩橥翞橹鳎笆慷啵侵饕哪羺^(qū)地帶；質(zhì)量為中等的土地主要分布在大渡河谷低中山的嵐安鄉(xiāng)、烹壩鄉(xiāng)、瀘橋鎮(zhèn)、田壩鄉(xiāng)、冷磧鄉(xiāng)、杵泥鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這些地區(qū)位于氣候溫熱，地勢較緩的河谷地區(qū)，是主要的人口聚集地，有一定的環(huán)境污染，建設用地占用耕地的情況較為突出，因此此區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不太理想；質(zhì)量為差的土地分布在磨西鎮(zhèn)和新興鄉(xiāng)西部地區(qū)，田壩鄉(xiāng)、烹壩鄉(xiāng)部分地區(qū)，此區(qū)域位于高海拔地區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，地質(zhì)災害頻發(fā)，水土流失嚴重，氣候?qū)俑叩貨鰷貛Ъ案呱接纼鰩В饕耐恋乩妙愋蜑槠渌恋刂械穆愕睾退蚣八O施用地中的冰川及永久積雪。

4結(jié)語

瀘定縣地處高山峽谷地帶，區(qū)內(nèi)土地生態(tài)環(huán)境脆弱。本文加入地理要素形成評價因子體系，結(jié)合GIS、RS及AHP技術進行數(shù)據(jù)提取、分析和運算，對瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行了系統(tǒng)研究，評價結(jié)果顯示地形指標對土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要影響。總體來看，影響研究區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的主要因素為坡度、降水量、高程、植被指數(shù)和土壤質(zhì)地等。通過對瀘定縣土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價等級與土地利用類型及實際生態(tài)環(huán)境因素的對比分析，評價結(jié)果與現(xiàn)實條件吻合較好。

土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是正確認識土地資源狀況的基礎，同時對生態(tài)環(huán)境保護具有重要指導意義。當前關于土地質(zhì)量評價的研究尚比較單一，相關理論和技術方法體系還很缺乏。服務于多種土地功能應用，同時兼顧土地所在地域特點及自然地理條件等屬性，是土地質(zhì)量評價值得深入和探索的方向。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:水環(huán)境質(zhì)量評價淺析

【摘要】綜述了水環(huán)境質(zhì)量評價的作用及目前常用的各種水環(huán)境質(zhì)量評價方法，對目前水環(huán)境質(zhì)量評價中的不同方法進行了比較分析，針對各種評價方法的優(yōu)點和不足做出評述，并簡單介紹了評價中應注意的問題。

【關鍵詞】水環(huán)境質(zhì)量；水質(zhì)評價；評價方法

一、水環(huán)境質(zhì)量評價的作用及分類

水環(huán)境質(zhì)量評價是進行環(huán)境管理的重要手段之一。通過水環(huán)境質(zhì)量評價可以了解環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來發(fā)展趨勢及其變化規(guī)律，制定綜合防治措施與方案；可以了解和掌握影響本地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的主要污染因子和主要污染源，從而有針對性地制定改善環(huán)境質(zhì)量的污染源治理方案和綜合防治規(guī)劃與計劃；可以為制定國家或地方的環(huán)境標準、法規(guī)、條例細則等提供科學依據(jù)等。

按不同的分類方法，大致上可將水環(huán)境質(zhì)量評價分為以下幾種類型：

1.按照時間可分為回顧評價、現(xiàn)狀評價和預斷評價；

2.按照區(qū)域類型可分為城市、區(qū)域或流域、景區(qū)等；

3.按照環(huán)境的專業(yè)用途又可分為飲用水、灌溉水、漁業(yè)用水等質(zhì)量評價。

二、水環(huán)境質(zhì)量評價方法

（一）污染指數(shù)評價法

1.原理及分類。將對水體實際監(jiān)測數(shù)據(jù)與評價標準作為分指數(shù)，然后將其通過數(shù)學運算得到總體污染指數(shù)，并將該指數(shù)作為水體污染程度評價標準，并作為評價不同河流或同一河流不同時期水質(zhì)評價尺度，該種方法只適于對水體進行定量描述，其可基本反應污染性質(zhì)及污染程度。

依據(jù)對分指數(shù)的處理不同，指數(shù)法又可以分為不同的指數(shù)形式，主要有豪頓（Hoaon）水質(zhì)指數(shù)、布朗（Brown）水質(zhì)指數(shù)、普拉特（Prati）水質(zhì)指數(shù)、尼梅羅（Nemerow）指數(shù)、羅斯（Ross）水質(zhì)指數(shù)、黃浦江污染指數(shù)（A）等。

2.特點。一般而言，綜合指數(shù)法具有下述缺點：（1）綜合指數(shù)法將環(huán)境質(zhì)量硬性分記，沒有考慮環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的模糊性。環(huán)境本身存在大量不確定性因素，級別劃分與標準確定都具有模糊性；（2）綜合指數(shù)法沒有考慮到環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的灰色性。

應該看到，綜合指數(shù)法也有無可比擬的優(yōu)點：（1）它能用一個簡單的數(shù)學公式整合海量的環(huán)境特征性信息，并以一個簡單的數(shù)值來反映環(huán)境質(zhì)量的總體水平；（2）只要選擇并固定了合適的評價方法和評價指標，就可以對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進行時空上的比較，而且這種比較是依據(jù)數(shù)值大小、結(jié)論明確的計算結(jié)果來進行的。

（二）模糊評價法

模糊綜合評判法是它建立在模糊集合基礎上，從多個指標對被評價事物隸屬等級狀況進行綜合性評判，它把被評判事物的變化區(qū)間做出劃分，模糊綜合評判可以做到定性和定量因素相結(jié)合，擴大信息量，使評價數(shù)度得以提高，評價結(jié)論可信。

1.模糊評價法原理。模糊綜合評判法是利用模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮與被評價事物相關的各個因素或主要因素，對其所做的綜合評價。應用模糊數(shù)學進行水質(zhì)評價時，對一個斷面只需要一個由P項因子指標組成的實測樣本，由實測值建立各因子指標對各級標準的隸屬度集。

2.特點。模糊綜合評價法的最顯著特點是：一、相互比較。以最優(yōu)的評價因素值為基準，其評價值為1；其余欠優(yōu)的評價因素依據(jù)欠優(yōu)的程度得到響應的評價值。二、可以依據(jù)各類評價因素的特征，確定評價值與評價因素值之間的函數(shù)關系。

但是，從目前的研究情況來看，由于在模糊綜合評價中，一般采用線性加權(quán)平均模型得到評判集，使評判結(jié)果易出現(xiàn)失真、失效、均化、跳躍等現(xiàn)象，存在水質(zhì)類別判斷不準確或者結(jié)果不可比的問題，而且評價過程復雜，可操作性差。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價法

應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行水質(zhì)評價，首先將水質(zhì)標準作為“學習樣本”，經(jīng)過自適應、自組織的多次訓練后，網(wǎng)絡具有了對學習樣本的記憶聯(lián)想能力，然后將實測資料輸入網(wǎng)絡系統(tǒng)，由已掌握知識信息的網(wǎng)絡對它們進行評價。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于水質(zhì)評價有下述優(yōu)點：1.可允許有大量供調(diào)節(jié)參數(shù)；2.運算速度快；3.具有全息聯(lián)想功能；4.具有自組織、自學習、自適應和容錯能力。缺點：對于協(xié)同性較差的樣本，評價結(jié)果易出現(xiàn)均化現(xiàn)象。

三、結(jié)語

隨著目前科學技術的快速發(fā)展，各學科的相互交叉滲透，以上水環(huán)境質(zhì)量評價方法也會不斷得到完善、創(chuàng)新，這就要求我們及時了解前沿科學并將其擴展。

總之，水環(huán)境質(zhì)量評價方法會在科技工作者的共同努力下不斷完善和更新，使之更合理、準確、科學，更好地指導水資源保護、水環(huán)境治理工作。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:營口市蔬菜種植基地土壤環(huán)境質(zhì)量評價

摘要：營口市蔬菜種植基地土壤環(huán)境質(zhì)量全部達到《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》，單因子評價為Ⅰ級，無污染，梅羅污染指數(shù)評價為Ⅰ級，清潔（安全），與”十一五”相比，重金屬濃度有所改變。

關鍵詞：營口市；蔬菜種植基地；土壤；環(huán)境質(zhì)量

1 前言

為了全面、系統(tǒng)、準確掌握營口市農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量的總體狀況，查明土壤污染類型、程度和原因，營口市環(huán)境監(jiān)測中心站于2013年，開展了一次蔬菜種植基地土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，本次監(jiān)測選擇營口轄區(qū)內(nèi)3個蔬菜種植基地，分別位于蓋州市太陽升辦事處沙溝子村、老邊區(qū)柳樹鎮(zhèn)東柳村和蓋州市太陽升辦事處六里村。

2 基本情況

蓋州市太陽升辦事處沙溝子村：主要種植品種為黃瓜、土豆、茄子、辣椒、卷心菜，灌溉方式為井灌，主要使用肥料為好天115、好天1107、中挪1+1等復合肥，使用菊酯類農(nóng)藥，周邊均無污染源。

老邊區(qū)柳樹鎮(zhèn)東柳村：主要種植品種為西紅柿、黃瓜、茄子、蕓豆等，灌溉方式為井灌，主要使用肥料為中美1+1、中挪1+1等復合肥，使用有機氯農(nóng)藥，周邊均無污染源。

蓋州市太陽升辦事處六里村：主要種植品種為蔥、姜、茄子、卷心菜等，灌溉方式為井灌，主要使用肥料為中美1+1、好天115、好天1107、中挪1+1等復合肥，使用敵敵畏、樂果農(nóng)藥周邊均無污染源。

3 樣品采集

每塊蔬菜種植基地按100m×100m網(wǎng)格布點，從中隨機抽取了5個地塊，在每個監(jiān)測地塊的中心采集0～20cm表層土壤，同時記錄點位坐標。

4 監(jiān)測結(jié)果

4.1 土壤理化性質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

監(jiān)測結(jié)果顯示：土壤pH值范圍為6.9-7.1，均值為7.0，標準差為0.056；陽離子交換量范圍為9.88cmol/kg-13.39cmol/kg，均值為11.65cmol/kg，標準差為1.043；有機質(zhì)含量范圍為0.49%-3.53%，均值為1.45%，標準差為0.761。

4.2 土壤重金屬監(jiān)測結(jié)果

監(jiān)測結(jié)果顯示：鎘范圍為0.02mg/kg-0.04mg/kg，均值為0.03mg/kg，標準差為0.007；汞范圍為0.015mg/kg-0.033mg/ kg，均值為0.026mg/kg，標準差為0.006；砷范圍為2.43mg/ kg-6.52mg/kg，均值為4.79mg/kg，標準差為1.404；鉛范圍為16.7mg/kg-25.4mg/kg，均值為21.2mg/kg，標準差為2.486；鉻范圍為62mg/kg-81mg/kg，均值為71mg/kg，標準差為6.076；銅范圍為16mg/kg-30mg/kg，均值為24mg/kg，標準差為3.680；鋅范圍為42.8mg/kg-73.5mg/kg，均值為56.1mg/kg，標準差為9.713；鎳范圍為15mg/kg -26mg/kg，均值為19mg/kg，標準差為4.577；釩范圍為13mg/kg-18mg/kg，均值為15mg/kg，標準差為1.580；錳范圍為502mg/kg-732mg/kg，均值為631mg/kg，標準差為62.868；鈷范圍為8.0mg/kg-15.1mg/kg，均值為11.4mg/kg，標準差為1.813；銀范圍為0.050mg/kg -0.067mg/kg，均值為0.060mg/ kg，標準差為0.006；鉈范圍為0.40mg/kg -0.52mg/kg，均值為0.46mg/kg，標準差為0.035；銻范圍為0.54mg/kg-0.86mg/kg，均值為0.61mg/kg，標準差為0.081。

4.3 土壤有機項目監(jiān)測結(jié)果

監(jiān)測結(jié)果顯示：六六六（α-六六六）、六六六（β-六六六）、六六六（γ-六六六）、六六六（δ-六六六）、滴滴涕（P，P’-DDE）、滴滴涕（O，P’-DDT）、滴滴涕（P，P’-DDD）、滴滴涕（P，P’-DDT）、苯并[a]芘、氯丹、七氯、代森鋅有機項監(jiān)測結(jié)果全部為未檢出。

5 蔬菜種植基地土壤環(huán)境質(zhì)量狀況評價

5.1 土壤環(huán)境質(zhì)量狀況評價

2013年營口市蔬菜種植基地土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測污染狀況的評價結(jié)果為：全市15個監(jiān)測點位全部達標，超標率為0。

5.2 污染對比分析

本次土壤監(jiān)測及評價結(jié)果與“十一五”期間開展的全國土壤環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查對比結(jié)果為：蓋州市太陽升辦事處沙溝子村重金屬鎘、砷、銅、鎳、釩呈減輕趨勢，汞、鉻、鋅、錳、鈷污染呈加重趨勢；老邊區(qū)柳樹鎮(zhèn)鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、釩、錳呈減輕趨勢，鈷呈加重趨勢；蓋州市太陽升辦事處六里村鎘、砷、銅、鋅、釩呈減輕趨勢，汞、鉛、鉻、鎳、錳、鈷呈加重趨勢。

5.3 污染成因分析

本次土壤監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，重金屬濃度均符合《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》，部分地區(qū)汞、鋅、鉻、鈷、錳的含量較“十一五”時期有所上升，說明部分地區(qū)表層土壤中汞、鋅、鉻、鈷、錳的含量有逐漸富集升高的趨勢，其原因主要是：蔬菜種植區(qū)附近行車頻率高，汽車尾氣的沉降導致了鋅、鈷濃度的升高；施用的肥料中含有汞、鉻、錳導致土壤中汞、鉻、錳濃度的升高。

6 結(jié)論

通過對蓋州市太陽升鎮(zhèn)沙溝子村、老邊區(qū)柳樹鎮(zhèn)東柳村、蓋州市太陽升鎮(zhèn)六里村的土壤的調(diào)查分析，調(diào)查區(qū)域內(nèi)土壤各項監(jiān)測指標均達到《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》要求，單因子評價為Ⅰ級，無污染，內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價為Ⅰ級，清潔（安全）。

環(huán)境質(zhì)量評價論文:陜南三市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究

【摘 要】文章用生態(tài)環(huán)境適宜度指數(shù)法，對陜南三市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行了評價，結(jié)果表明：漢中、安康、商洛生態(tài)環(huán)境綜合質(zhì)量指數(shù)分別為Ⅱ、Ⅲ級標準，相對較好。結(jié)合陜南的區(qū)位特征以及生態(tài)環(huán)境保護與發(fā)展的矛盾，提出了發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟，完善法律、法規(guī)，加強生態(tài)法制宣傳教育等措施，保護陜南的青山綠水。

【關鍵詞】陜南三市 生態(tài)環(huán)境 適宜度

陜南包括漢中、安康、商洛三市，受地理環(huán)境的制約以及資源、產(chǎn)業(yè)分布的影響，使其發(fā)展不同于能源豐富的陜北地區(qū)和地理位置優(yōu)越、氣候溫和、土地肥沃的關中地區(qū)。陜西省在第一個五年規(guī)劃中提出，關中地區(qū)要率先發(fā)展，陜北地區(qū)要跨越發(fā)展，陜南地區(qū)要突破發(fā)展。另外，陜南地區(qū)是我國南水北調(diào)中線工程的重要水源地，對此，陜西省又出臺了陜南循環(huán)發(fā)展的規(guī)劃，用循環(huán)經(jīng)濟理念開發(fā)生物、礦產(chǎn)、旅游資源，保護陜南的生態(tài)環(huán)境。本文對陜南三市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量作出評價，并對生態(tài)建設保護機制提出建議。

生態(tài)環(huán)境概況

陜南面積7.02平方公里，占全省面積的34.12%；2011年末總?cè)丝?30.71萬人，占全省人口總數(shù)的24.14%。陜南位于我國南北過渡的中間地帶，由于特殊的地理位置，其礦產(chǎn)資源、生物資源和水資源很豐富。陜南地區(qū)金屬礦藏豐富，占全國發(fā)現(xiàn)礦藏的64.4%；金、銀、銅、鐵、硫，汞銻、鉛鋅等礦產(chǎn)的藏量在全國位居前列。陜南的水能資源藏量豐富，漢江、丹江和嘉陵江流域水能總蘊藏量占全省總量的55.9%。陜南漢中是長江最長的支流漢江的發(fā)源地，自寧強起源流經(jīng)漢中、安康地區(qū)進入湖北。陜南東部地區(qū)有長江支流――丹江，經(jīng)由商洛地區(qū)流入湖北。

陜南的生物資源擁有黃姜、杜仲、絞股藍等各類中藥材資源3000余種，是我國重要的“天然藥庫”、“中藥材之鄉(xiāng)”。茶葉主產(chǎn)區(qū)分布在大巴山和漢江、丹江兩岸的丘陵和低山區(qū)，是西北地區(qū)最大的茶葉生產(chǎn)基地。養(yǎng)蠶種桑傳統(tǒng)悠久，是我國東桑西移的主要接續(xù)地。板栗、核桃、食用菌等具有大規(guī)模種植條件，魔芋為全國四大種植區(qū)域之一。

陜南旅游資源獨特，特別是兩漢、三國古跡遺存多，是文化旅游的勝地。同時，陜南也是我國自然生態(tài)旅游資源最豐富、特色最突出的地區(qū)，金絲峽、南宮山、牛背梁等形成陜南特色鮮明的旅游精品景區(qū)。旅游產(chǎn)業(yè)是陜南最有條件、最有可能率先突破發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。

評價方法

生態(tài)環(huán)境評價的方法很多，本文采用城市生態(tài)環(huán)境適宜度指數(shù)法。此方法主要通過對城市生態(tài)環(huán)境指標體系的確定，依據(jù)指標權(quán)數(shù)及其基準值，建立城市生態(tài)環(huán)境適宜度模型，利用模型對城市生態(tài)環(huán)境進行評價。

1.確定評價指標體系

生態(tài)環(huán)境的評價方法很多，可以從不同的角度和不同的分類進行構(gòu)建。本文把城市生態(tài)環(huán)境看成是一個資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟復合而成的人工生態(tài)系統(tǒng)，遵循科學性、目的性、系統(tǒng)性、可操作性的原則，建立陜南三市生態(tài)環(huán)境適宜度指標體系，簡稱“二生一環(huán)”。即生產(chǎn)位指標、社會位指標、環(huán)境位指標，見表1。

2.評價模型

（1）單項指標適宜度模型

單項指標適宜度模型，可分為正向指標，即指標值（Aij1）越大越好的指標。其計算模型見公式（1）

Pi1=Aij1/BiWi （1）

另一類為負向指標，即指標值（Aij2）越小越好的指標。其計算模型如公式（2）

Pi2=（2-Aij2/Bi）Wi （2）

式中：Pi1，Pi2為i指標的適宜度指數(shù)；Aij1，Aij2為i指標的現(xiàn)狀值；Bi為i指標的基準值； Wi為i指標的權(quán)重。

（2）指數(shù)組適宜度模型

生產(chǎn)、社會、環(huán)境指標組適宜度模型計數(shù)法見公式（3）

Pj=Pi（Pi1 ，Pi2） （3）

式中：Pj為生產(chǎn)、社會、環(huán)境適宜度指標組指數(shù)；k為其指標組中指標個數(shù)。

（3）城市生態(tài)環(huán)境適宜度綜合指數(shù)模型

城市生態(tài)環(huán)境適宜度綜合指數(shù)模型用公式（4）計算

P綜=PjWj （4）

式中：P綜為城市生態(tài)環(huán)境適宜度綜合指數(shù)模型；Pj為生產(chǎn)、社會、環(huán)境適宜度指標組指數(shù)；Wj為指標組的權(quán)重。

（4）陜南三市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價

本文數(shù)據(jù)取自《2011中國城市統(tǒng)計年鑒》和《2011陜西統(tǒng)計年鑒》。首先，用式（1）計算表2中的各市單項指標適宜度指數(shù)；其次，建立“二生一環(huán)”指標組適宜度模型，用式（3）計算出指標組適宜度指數(shù)見表3；最后建立城市生態(tài)環(huán)境適宜度綜合指數(shù)模型，并計算。評價標準見表4。

總體來說，陜南三市的生態(tài)環(huán)境都過了及格線，漢中的適宜度綜合指數(shù)好于安康、商洛。這主要是漢中的環(huán)境指標適宜度指數(shù)高于安康、商洛。分析數(shù)據(jù)可以看到，安康、商洛的空氣污染綜合指數(shù)和城市垃圾處理率的指標與漢中的距離較大，安康、商洛無害垃圾處理還在空白狀態(tài)。

陜南生態(tài)環(huán)境建設的建議

1.發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟。陜南地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所依托的生物和礦產(chǎn)資源，大多數(shù)分布在重點生態(tài)保護區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)，資源開發(fā)與環(huán)境保護的矛盾大。要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源的生產(chǎn)率；要發(fā)展低碳技術，提高能源利用效率，促進單位生產(chǎn)總值能耗進一步下降；積極發(fā)展綠色產(chǎn)品。形成一批具有較強競爭力的綠色品牌。

2.提高環(huán)境質(zhì)量。一是要提高主要污染物的達標排放率，二是要加強污染的治理。

3.保護青山綠水。陜南產(chǎn)業(yè)發(fā)展所依托的生物和礦產(chǎn)資源，大多數(shù)分布在重點生態(tài)保護區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)，資源開發(fā)與環(huán)境保護的矛盾大。堅持經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)，切實保護生態(tài)環(huán)境，建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型新陜南，確保一江清水供北京。

4.完善法律法規(guī)。研究制訂適合陜南區(qū)域的保護環(huán)境、節(jié)約能源資源、促進生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展等方面的法規(guī)，加強重點區(qū)域、重點領域生態(tài)環(huán)境保護專項立法，對破壞生態(tài)、污染環(huán)境的案件要依法嚴厲查處。

作者單位：漢中市委黨校 陜西漢中