一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法
【專利摘要】一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其步驟是：1）建立連接人類活動(dòng)、氮磷壓力、生物響應(yīng)和大多數(shù)水體用途的概念模型圖，描述與營(yíng)養(yǎng)物有關(guān)的、無關(guān)的連接人類活動(dòng)到水體指定用途的路徑，將水質(zhì)與水生態(tài)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合，使指標(biāo)體系的選擇具有完整性；2）在所建概念模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域湖泊水體、水質(zhì)及氣候、地質(zhì)條件的特點(diǎn)，對(duì)模型圖中相關(guān)概念進(jìn)行修訂，建立以指標(biāo)變量為基礎(chǔ)的實(shí)質(zhì)性基準(zhǔn)概念模型；3）在指標(biāo)變量采樣收集后，通過相關(guān)關(guān)系法或主成分分析法，選擇對(duì)響應(yīng)變量有直接影響的指標(biāo)變量，最終通過mallow’s?Cp值，確定最佳營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)變量子集。
【專利說明】一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著人類社會(huì)的發(fā)展，大量氮磷等營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入湖泊，破壞了生態(tài)系統(tǒng)平衡，使水體富營(yíng)養(yǎng)化問題越發(fā)嚴(yán)重，因此，急需制定保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)健康的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)。營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)是建立水體營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的基礎(chǔ)，這些指標(biāo)可以預(yù)測(cè)到水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。然而國(guó)際上并未形成完善的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)體系優(yōu)選方法，因此給湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)的制定帶來一定的難度。早期對(duì)營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)的選擇，主要集中于總氮、總磷、葉綠素、透明度以及藻類的濁度等指標(biāo)反映初級(jí)生產(chǎn)力響應(yīng)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，雖有機(jī)碳、大型植物、生物群落結(jié)構(gòu)等也可以作為營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)，對(duì)于指標(biāo)的選擇也有原則性指導(dǎo)及建議，然而多數(shù)文獻(xiàn)中，只做了概述性的介紹，針對(duì)不同地區(qū)、不同特征的湖泊，具體如何選擇合適的指標(biāo)并沒有詳細(xì)的敘述。
[0003]現(xiàn)階段的研究，注重單獨(dú)變量或部分變量在制定湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)過程中的作用，對(duì)指標(biāo)體系的建立并無系統(tǒng)的研究。而且由于水生態(tài)系統(tǒng)較為復(fù)雜，水體的理化指標(biāo)并不能全面地反應(yīng)出對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響，因此如何將水質(zhì)指標(biāo)與水生態(tài)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合來反應(yīng)水生態(tài)系統(tǒng)的變化已成為湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)制定過程中的熱點(diǎn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，以改進(jìn)公知技術(shù)中存在的缺陷。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其步驟是:
[0006]I)建立連接人類活動(dòng)、氮磷壓力、生物響應(yīng)和大多數(shù)水體用途的概念模型圖，描述與營(yíng)養(yǎng)物有關(guān)的、無關(guān)的連接人類活動(dòng)到水體指定用途的路徑，將水質(zhì)與水生態(tài)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合，使指標(biāo)體系的選擇具有完整性；
[0007]2)在所建概念模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域湖泊水體、水質(zhì)及氣候、地質(zhì)條件的特點(diǎn)，對(duì)模型圖中相關(guān)概念進(jìn)行修訂，建立以指標(biāo)變量為基礎(chǔ)的實(shí)質(zhì)性基準(zhǔn)概念模型；
[0008]3)在指標(biāo)變量采樣收集后，通過相關(guān)關(guān)系法或主成分分析法，選擇對(duì)響應(yīng)變量有直接影響的指標(biāo)變量，最終通過mallow’ s Cp值，確定最佳營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)變量子集。
[0009]所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法中，概念模型圖的建立，是將人類活動(dòng)改變氮磷在湖泊中的輸入、輸出、循環(huán)，并最終影響到大多數(shù)水體用途的所有路徑，用概念模型圖表達(dá)，并根據(jù)所研究區(qū)域的自然特征修改或增加概念模型圖中的概念，使指標(biāo)體系的選擇更具針對(duì)性。
[0010]所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法中，指標(biāo)體系的選擇是選擇適當(dāng)?shù)淖兞勘磉_(dá)模型圖中的概念，并進(jìn)行采樣收集。
[0011 ] 所述湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法中，最佳營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)變量子集是通過式(I)進(jìn)行確定[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)的優(yōu)選方法，其步驟是: 1)建立連接人類活動(dòng)、氮磷壓力、生物響應(yīng)和大多數(shù)水體用途的概念模型圖，描述與營(yíng)養(yǎng)物有關(guān)的、無關(guān)的連接人類活動(dòng)到水體指定用途的路徑，將水質(zhì)與水生態(tài)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合，使指標(biāo)體系的選擇具有完整性； 2)在所建概念模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域湖泊水體、水質(zhì)及氣候、地質(zhì)條件的特點(diǎn)，對(duì)模型圖中相關(guān)概念進(jìn)行修訂，建立以指標(biāo)變量為基礎(chǔ)的實(shí)質(zhì)性基準(zhǔn)概念模型； 3)在指標(biāo)變量采樣收集后，通過相關(guān)關(guān)系法或主成分分析法，選擇對(duì)響應(yīng)變量有直接影響的指標(biāo)變量，最終通過mallow’ s Cp值，確定最佳營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)變量子集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其中，概念模型圖的建立，是將人類活動(dòng)改變氮磷在湖泊中的輸入、輸出、循環(huán)，并最終影響到大多數(shù)水體用途的所有路徑，用概念模型圖表達(dá)，并根據(jù)所研究區(qū)域的自然特征修改或增加概念模型圖中的概念，使指標(biāo)體系的選擇更具針對(duì)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其中，指標(biāo)體系的選擇是選擇適當(dāng)?shù)淖兞勘磉_(dá)模型圖中的概念，并進(jìn)行采樣收集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其中，最佳營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)變量子集是通過式(I)進(jìn)行確定:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)選方法，其中，剩余方差用包含全部k個(gè)自變量在內(nèi)的模型的剩余方差作為估計(jì)值，剩余方差？通過式(2)進(jìn)行確定:

【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103955605SQ201410154151
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】席北斗, 王驥, 蘇婧, 吳超, 紀(jì)丹鳳, 崔馳飛 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院