[发明专利]一种评价水体质量的方法

权利要求书

1.一种评价水体质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、从非溶解氧指标和溶解氧指标中选出各自的参评指标，并获取每一个参评指标的历史监测值，且进一步根据所获取到的每一个参评指标的历史监测值，构建出由所有参评指标形成的行列式样本矩阵；

步骤S2、从预设的地表水环境质量标准中，选择质量标准及其对应的每一参评指标的标准值，并根据每一参评指标的标准值及其对应的历史监测值，得到每一参评指标的单因子污染指数，且进一步根据所得到的每一参评指标的单因子污染指数以及所构建出的行列式样本矩阵，构建出由所有参评指标的单因子污染指数形成的行列式污染指数矩阵；

具体过程为，预先定义地表水环境质量标准GB3838-2002中规定的参评指标I到V类水标准限值作为标准参考值，并根据目标水体水环境功能区要求，从预设的地表水环境质量标准中，选择目标水体控制级别，且进一步确定出每一参评指标的标准值；

根据公式，计算出非溶解氧指标选出的参评指标的单因子污染指数P_ij；其中，C_ij为所述行列式样本矩阵中第i个样本第j项参评指标的历史监测值；C_j0为j项参评指标的标准值；i = 1, 2, … , m；j = 1, 2, … , n；m为历史监测值的采样总次数；n为参评指数的总个数；

根据公式，计算出溶解氧指标选出的参评指标的单因子污染指数P_DO；其中，C_iDOf为所述行列式样本矩阵中i个样本的饱和溶解氧浓度，且；T_i为所述行列式样本矩阵中第i个样本采样时的水温；

将所计算出的非溶解氧指标选出的参评指标的单因子污染指数P_ij以及所计算出的溶解氧指标选出的参评指标的单因子污染指数P_DO，构建出由所有参评指标的单因子污染指数形成的行列式污染指数矩阵；

步骤S3、构建与所述行列式污染指数矩阵相关联的投影指标函数，并采用加速遗传算法对所述投影指标函数优化求解，得到每一参评指标的权重值；

步骤S4、对所述行列式污染指数矩阵中每一参评指标的单因子污染指数进行自然对数变换计算，并对每一参评指标的单因子污染指数自然对数变换计算后的计算值进行分布检验，得到每一参评指标的概率分布类型；

步骤S5、构建综合污染指数函数，并从所得到的每一参评指标的概率分布中进行多次蒙特卡罗抽样，且进一步将每一次蒙特卡罗抽样的结果导入所述综合污染指数函数中进行模拟，得到多个综合污染指数值；其中，所述综合污染指数函数是由参评指标的权重值及其单因子污染指数自然对数变换计算后的计算值决定的；

步骤S6、将所得到的多个综合污染指数值从小到大排列，并构建与从小到大排列的综合污染指数值关联的累积频率分布图，且进一步根据所构建的累积频率分布图以及预设的阈值，确定出概率最大的水体质量为当前评估的水体质量；其中，所述水体质量包括清洁，轻度污染，中度污染，重度污染和严重污染。

2.如权利要求1所述的评价水体质量的方法，其特征在于，所述步骤S1中“从非溶解氧指标选出的参评指标”包括高锰酸盐指数COD_Mn、五日生化需氧量BOD₅、氨氮NH₃-N、锌Zn和总磷TP；所述步骤S1中“从溶解氧指标选出的参评指标”包括溶解氧DO。