长江水质的评价和预测数据处理.doc

.页眉.. .页脚. 长江水质的评价和预测数据处理田烨 20111349 马曼苏尔 20111352 孙坤元 20111348 一、 1)构建 n个观测站的 m个评价指标的判断矩阵 R= ( ) ij mn x ( i =1,2 …n,j =1,2 …m) 2)将判断矩阵 R归一化处理,得到 c ij 矩阵 min max min ij ij x x c x x ??? 11 ( ln ) ln n j ij ij i H f f n ????(i=1,2,3 …n, j=1,2, …m) 在上式中,有 11 (1 ) ij ijn ijicfc ?????计算评价指标的熵权矩阵公式 W: 1 ( ) j m W???其中矩阵元素的计算公式为 11 jjmjjH m H ??????,且满足 11 mjj????相对差 ijd :33 ij ij ij ij d x I d I x ? ????? ???对相对差的求和: 1 n j ij i D d ???.页眉.. .页脚. 1 m j j j Q D ????定义衡量标准 sQ : j j S j j ( ) Q n 2 ??? ?? ? ??? ?? ?ⅠⅡⅡ定义程度系数: 11 ( ) k q s qk q s q Q Q e Q Q ??????? e 表示水质某时期内长江总体污染的程度; k表示要调查的月份数(本题 k=28) ; qQ 表示第 q个月的综合评测指数; 处理数据可得下图: 0 5 10 15 20 25 30 15 20 25 30 35 40 45 50 年月份综合评价指标长江两年的水质综合评价横坐标 1代表 ,2 代表 ,3 代表 依次类推; 纵坐标代表 Q 值; 直线是 sQ 值二、建立目标函数为: ? ???* ( 1) in in i n m M M ?? ?(i=1,2;n=1,2,3 … 7) 其中 inm 为n 观测站污染源的排污量; inM 为n 观测站观测到的 i .. .页脚. 质量; * ( 1) i nM ?为来自 n观测站上一个观测站的排污量。对于长江干流上的七个主要观测站:攀枝花、重庆、宜昌、岳阳、九江、安庆、南京,可分别称其为 1A 、 2A 、 3A 、 4A 、 5A 、 6A 、 7A 。对于攀枝花至重庆、重庆至宜昌、宜昌至岳阳、岳阳至九江、九江至安庆、安庆至南京的长江干流流域段,可分别定义为: 1S 、 2S 、 3S 、 4S 、 5S 、 6S 。污染物的浓度为: ( ) / ( ) k t x k x v i c x c e c e ? ? ??? ? ??其中 c 为上游起点的污染物浓度; k 为污染物的降解系数; x 为两站点间的距离; v为该河段的平均流速。由质量与浓度、体积的关系式: m cV ?,可得下游 x处的污染物质量: / ( ) ( ) k x v m x c x V c V e ? ?? ????质量变为: * / ( 1) ( 1) k x v i n i n M M e ? ?? ?? ?其中 x为两观测站的距离, v为该河段的流速。污染物质量 in in n M c V ? ?其中 inc 为n站点 i污染物的浓度, nV 为观测站的水流量。本地区的污染物源产量为: / / * ( 1) ( 1) ( 1) 1 n n k x v