[发明专利]水质综合评价方法、模型、装置及存储介质

权利要求书

1.一种水质综合评价方法，其特征在于，包括：

确定最小数据集；

计算最小数据集的指标隶属度；

计算水质综合质量指数；

划分水质等级。

2.根据权利要求1所述的水质综合评价方法，其特征在于，所述确定最小数据集，包括：

首先对所有检测出的水质指标进行相关性分析来分析指标之间是否存在共线性问题；

根据所述是否存在共线性问题来决定是否有必要从预选指标中筛选出代表性指标；所述根据所述是否存在共线性问题来决定是否有必要从预选指标中筛选出代表性指标，包括：

如果水质指标存在共线性问题，则对所有指标进行主成分分析，用特征值不小于1的准则确定最能反映水质的高特征值的主成分，也就是这里只保留特征值≥1的主成分；

比较每个主成分中绝对值在最高因子载荷的10％以内的指标，若它们之间的相关系数大于0.5，则将因子载荷较高的那个因子选入最小数据集，否则全部选入最小数据集。

3.根据权利要求2所述的水质综合评价方法，其特征在于，在所述主成分分析过程中，使用最大方差法进行旋转；而每个最小数据集指标的权重Wi为主成分分析中的该指标的公因子方差与最小数据集的所有指标的公因子方差之和的比值，其表达式如公式(1)所示：

公式(1)中：Ci为第i个指标的公因子方差，n为最小数据集的指标数量，i为正整数。

4.根据权利要求1所述的水质综合评价方法，其特征在于，所述计算最小数据集的指标隶属度，包括：

当指标值在评价标准范围内时，可以从如公式(2)所示的计算最小数据集的指标隶属度的模糊逻辑隶属函数中确定隶属度值MF_i；否则，隶属度值MF_i为1：

公式(2)中：0＜MF_i≤1，MF_i为第i个水质指标的隶属度值，x_i为第i个水质指标的实测值，参数b为MF_i＝1时的x_i值，为第i个水质指标的最优值或理想值，d为离散指数，即作为缓冲区宽度的水质指标的最优值到允许值间的宽度，d＝b-x,x为MF_i＝0.5时或存在交叉点时的x_i值，i为正整数。

5.根据权利要求1所述的水质综合评价方法，其特征在于，所述水体综合质量指数依据综合质量指数法计算，即为所述最小数据集MDS中的所有指标隶属度值与权重乘积之和，其水体综合质量指数WQI的表达式如公式(3)所示：

公式(3)中：W_i为第i个水质指标的权重值，MF_i为第i个水质指标的隶属度值，n为所述最小数据集MDS的指标数量，i为正整数。

6.根据权利要求1所述的水质综合评价方法，其特征在于，所述划分水质等级，包括：在对比实测水质数据的综合质量指数与水质等级的综合指数便可以将水质进行等级划分。

7.一种水质综合评价模型，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定最小数据集；

计算模块一，用于计算最小数据集的指标隶属度；

计算模块二，用于计算水质综合质量指数；

划分模块，用于划分水质等级。

8.一种水质综合评价装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1～6中任意一项的所述水质综合评价方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1～6中任意一项的所述水质综合评价方法。