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专利号: 2018104609905
申请人: 安徽理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A,选择水质国家标准,对m个水样选取p个水质指标进行参评,第i个水样的第j个指标的原始测量值为cij;

步骤B,将步骤A中的原始测量值cij进行数据标准化处理得到yij;

步骤C,将步骤B中的标准化结果yij建立相关性系数矩阵,作各水质指标之间的相关性分析,若相关性符合要求,则进行步骤D;

步骤D,对步骤B中的标准化结果yij进行主成分分析,通过主成分分析确定z项水质指标作为修正指标;

步骤E,通过下式计算改进后的内梅罗指数Pi,进行水质评价,

式中,Fi为各项水质指标的单因子污染指数,ci与si分别为各项水质指标的测量值与国家标准值,F'max为步骤D中确定的z项水质指标的单因子污染指数与最大单因子污染指数和的均值,Fz为步骤D中确定的z项水质指标的单因子污染指数的和值,Fmax为各项指标Fi值的最大值,F'为各单因子污染指数的平均值。

2.如权利要求1所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法,其特征在于:步骤B中通过下式对原始测量值cij进行标准化处理,

3.如权利要求1所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法,其特征在于:步骤C中若大于或等于60%的水质指标之间的相关性大于或等于0.3,则进行步骤D。

4.如权利要求1所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法,其特征在于,步骤D中进行主成分分析的方法包括以下步骤:步骤D1,通过下式将步骤B中的标准化结果yij建立协方差矩阵(Sij)p×p,计算协方差矩阵(Sij)p×p的特征值λi及特征向量ɑi,λi为第i个主成分Fi的方差,计算各主成分的方差贡献率,当从大到小排列的前n个方差贡献率的和符合要求时,选择n个对应的主成分;

步骤D2,通过下式计算主成分载荷P(Zk,Xi),建立所选择的n个主成分的主成分载荷矩阵;

选择最大的方差贡献率对应的主成分中正向载荷从大到小排列的前z项水质指标作为修正指标。

5.如权利要求4所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法,其特征在于:步骤D1中当从大到小排列的前n个方差贡献率的和达到80%时,选择n个对应的主成分。