灰色系统聚类法在大气环境质量综合评价应用中的修正

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1、第21卷第6期重庆环境科学1999年12月灰色系统聚类法在大气环境质量综合评价应用中的修正柳培文钱明(江苏省海安县环保局,海安226600)摘要在大气环境质量综合评价实践中,针对现有灰色系统聚类评价模型没有考虑某种污染物危害程度严重时所导致评价结果出现较大偏差的实际情况,提出了灰色系统聚类评价模型的修正方案,使之更好地符合大气环境质量综合评价的实际要求。关键词大气质量综合评价灰色系统聚类法修正应用大气环境质量评价是多个大气环境要素优劣的综于0,所以因变量区间拓补至[0,4],将聚类的结果采合概念,通常用环境中污

2、染因子的浓度来衡量,它是认用归一化处理后仍能满足每个样品各类的聚类系数之识和研究大气环境的一种方法。在对大气环境研究和和为1的属性。利用数值分析二分法的思路,逐次逼近开发利用中,要确定大气环境质量状况对生存与发展最优解的方法确定P1、P2、P3的坐标为(0,3.0)、的适宜性,就必须进行大气环境质量综合评价。(0,2.5)、(0,2.0)(见图1)。目前,大气环境评价模型大致可以分为三大类:大气环境质量指数模型、大气环境分级聚类模型、大气环[1]境影响分析模型。本文所介绍的评价方法就是在灰色理论与分级聚类法相结

3、合所产生的灰色系统聚类模型的基础上进行必要的修正,使之更符合大气环境质量评价的实际需要。1灰色系统聚类法的修正灰色系统聚类法在大气环境质量评价中应用是将某污染物对所处级别的环境质量贡献率用白化函数来表示,并用白化函数乘以权重得到该测点属于该级别----一级白化函数——·——二级白化函数的聚类系数。根据聚类系数的数值大小来评判大气环—··—三级白化函数⋯⋯⋯⋯⋯四级白化函数境质量的优劣。这种方法克服了以前环境质量评价中图1白化函数曲线图一刀切的做法,使环境质量评价的结果更便于人们识修正后的灰色系统聚类法进行某测点

4、大气环境质别,更接近于实际情况,但它不能克服因某一因子严重量综合评价的方法和步骤为:超标所造成的误判现象。如某点监测数据为SO21.1计算第i种污染物第j级别白化函数Fij3330.16mgöm(标),NOx0.04mgöm(标),TSP0.37mgömFij可按表1确定[2](标)。利用灰色系统聚类法评价得出聚类系数为1.2求聚类权重Wij(0.43,0.30,0.26,0.20)评价结果为一级,显然与现实AijWij=n情况不符。笔者认为应将高级别的白化函数图形向低∑Aiji=1浓度区方向位移,并且为强调高

5、浓度污染物对环境质Sij量的影响,应使白化函数三角图形的重心倾向于高浓Aij=Zi度的一边。因为各个灰类的白化函数值均应大于或等其中Zi:第i种污染物有明显危害时的浓度,通常取环境质量标准中二级日均标准值;收稿日期:1999—07—01Sij:第i污染物第j级别标准值;作者简介:柳培文,男,33岁,副局长,工程师,毕业于江苏农学院,Wij:第i种污染物第j级别的聚类权重值;现从事环境管理工作。[2]1.3确定初聚类系数Ej8重庆环境科学21卷表1Fij值计算确定表浓度区间一二三四3Si2+Ci2.5Si3+1.

6、5Ci2Si4+2CiCi≤Si14Si2Si3Si44Si2-4Ci3Si2+Ci2.5Si3+1.5Ci2Si4+2CiSi1Si40004注:Sij为第i污染物第j级别标准值,Ci为第i种污染物监测浓度值。n[3](3表2海安县1997年部分测点监测统计表单位:mgöm(标))

7、Ej=∑Fij×Wiji=1测点月份SO2NOxTSP其中Wij:第i种污染物第j级别的聚类权重值;电力管理站1月0.0170.0220.7704月0.0030.0230.500Fij:第i种污染物第j级别的白化函数值;7月0.0480.0180.280Ej:第j级别的初聚类系数;10月0.0210.0210.200建工技校1月0.0460.0650.5801.4归一化、聚类4月0.0340.0380.7401.4.1归一化7月0.0110.0350.33010月0.0480.0220.220由于修正模型已将白

8、化函数的最大值增大到4,表3四个灰类评价标准表因此在确定聚类系数时,要将同一测点的初聚类系数污染物一级标准二级标准三级标准四级标准3作归一化处理,求出聚类系数归一化处理方法如下:SO20.050.150.250.50EjNOx0.050.100.150.30∈j=nTSP0.150.300.501.00∑Ej注3四级标准参考二级时均标准值进行计算j=1表4聚类权重表其中∈j:聚类系数一