河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)措施

陳濤

摘?要：本文主要是針對(duì)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)的方法，結(jié)合實(shí)際的河流案例進(jìn)行分析，探討研究?jī)?yōu)化布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面的實(shí)用性，簡(jiǎn)要闡述了河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)的要點(diǎn)，深入分析了河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)優(yōu)化布設(shè)的布設(shè)方法，得出河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面是進(jìn)行河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)，利用智能技術(shù)降低人工成本，得出更加準(zhǔn)確的結(jié)論。希望能夠?qū)ο嚓P(guān)單位有所幫助。

關(guān)鍵詞：河流;水質(zhì)監(jiān)測(cè);優(yōu)化

引言

伴隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)環(huán)境的不斷變化，環(huán)境中污染物的構(gòu)成和成分都在發(fā)生著變化，這也就說(shuō)明不會(huì)有永遠(yuǎn)不變的監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在，世界萬(wàn)物都是在不斷的變化的，所以水質(zhì)監(jiān)測(cè)站位置的設(shè)置也要遵循不斷優(yōu)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的原則。水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化的設(shè)置，實(shí)際上就是利用監(jiān)測(cè)的資料，對(duì)所監(jiān)測(cè)區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行劃分，按照污染性和污染程度劃分不同的區(qū)域，根據(jù)資料合理布置水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面。我們監(jiān)測(cè)的目的就在于降低成本，減少支出，以便達(dá)到目的，最終取得控制污染的最佳方式。本文選擇了一條污染嚴(yán)重的河流作為研究對(duì)象進(jìn)行分析研究。

一、水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)要點(diǎn)

1、做好采樣布置工作

針對(duì)選擇的河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷布設(shè)來(lái)說(shuō)，針對(duì)不同河流的不同功能，對(duì)于河流設(shè)置不同的弧形采樣斷面，并保證采樣的斷面和水流斷面的流向互相垂直。同時(shí)了解河流附件的環(huán)境，觀察附近排水分布情況，根據(jù)附近污水排放情況，設(shè)置監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)，確保該河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)能夠滿足實(shí)際的監(jiān)測(cè)要求。

2、選好采樣點(diǎn)

水質(zhì)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，為了能夠有效的保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確，就必須結(jié)合實(shí)際，根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳采樣斷面位置，從而保證采取的水樣具有代表性。可以根據(jù)河流水面的寬度設(shè)定位垂線。河流水面寬度在50米內(nèi)，設(shè)置一條中垂線;50到100米內(nèi)設(shè)置兩條;100米以上設(shè)置3到5條，從而保證監(jiān)測(cè)的合理性。

3、控制采樣頻率

對(duì)于河流而言，有很多的功能，對(duì)于人們的生活生產(chǎn)都提供了水源。所以每年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣次數(shù)不能夠低于12次。如果河流污染嚴(yán)重，可以增加監(jiān)測(cè)次數(shù)，以便保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。

二、優(yōu)化布設(shè)方法

為了更好的進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)布設(shè)，在這次河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)中應(yīng)用了很多智能化計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，獲得有效的水質(zhì)特征成分，具體情況如下：

1、智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模型

現(xiàn)實(shí)中很多研究實(shí)例表明，在河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中應(yīng)用智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，非常的清晰明了，尤其在研究復(fù)雜的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)非常有效。智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括三個(gè)基本機(jī)構(gòu)類型，分別是慎思型，反應(yīng)型還有混合型等。他們的主要原理是通過(guò)，智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的傳感器及時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)沫h(huán)境，然后通過(guò)效應(yīng)器作用于環(huán)境之中，實(shí)現(xiàn)相互間的通信。為了保證能夠取得具有代表性的水分樣品，在優(yōu)化布設(shè)時(shí)，我們主要通過(guò)PCA（主成分分析）對(duì)各個(gè)因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而保證水質(zhì)中檢測(cè)元素。通過(guò)智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以檢測(cè)出具體的參數(shù)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)PCA得到最終的主成分和非主成分的綜合得分，即可作為Agent中的優(yōu)化數(shù)據(jù)。

2、Agent基本結(jié)構(gòu)

Agent的基本機(jī)構(gòu)由三部分組成，其中整個(gè)河流水質(zhì)檢測(cè)斷面的優(yōu)化布設(shè)基礎(chǔ)和核心就是原始斷面層機(jī)構(gòu)。在具體的實(shí)施過(guò)程中，作為評(píng)價(jià)元素的就是以其中一個(gè)元素作為主成分進(jìn)行綜合分析，從而計(jì)算出Agent的相似度。當(dāng)兩個(gè)Agent能夠同時(shí)滿足相似度高的條件時(shí)我們就可以進(jìn)行細(xì)分模型了。而當(dāng)兩種Agent滿足相似度高、相鄰兩個(gè)條件的時(shí)候，在細(xì)分模型中就要取消連接關(guān)系從而進(jìn)行拆分，這樣就進(jìn)入了粗分模型。在粗分模型中由面積區(qū)域取得的平均值進(jìn)行各個(gè)Agent監(jiān)測(cè)斷面的優(yōu)化布設(shè)，然后把中心點(diǎn)作為最終的水質(zhì)檢測(cè)優(yōu)化布設(shè)點(diǎn)。

3、結(jié)果分析

通過(guò)PCA技術(shù)，確定主要成分和非主要成分的綜合得分作為二次變量，從而進(jìn)行Agent的搭建。河流水質(zhì)主要成分分析的總方差結(jié)果為：

從數(shù)據(jù)可以看出，導(dǎo)電率、能見(jiàn)度、溶解氧還有PH值的方差值之和達(dá)到了90%以上，而其他的方差值之和則不足10%這很明顯的表示出主要成分提供的相關(guān)信息量大，而非主要成分提供的信息量小。

4、結(jié)果驗(yàn)證

從以上的研究可以得知，在研究案例的河流中，由當(dāng)初9個(gè)水質(zhì)Agent中主成分的綜合得分作為主要瓶頸斷面優(yōu)化粗分的依據(jù)，作為最終河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)的結(jié)果，首先把整個(gè)區(qū)域分解，低于最小斷面?zhèn)€數(shù)，分解成3個(gè)Agent，把非主要成分的綜合得分作為細(xì)分的主要判定依據(jù)。所以可以得出，河流水質(zhì)多Agent的優(yōu)化，就是水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)的過(guò)程。

對(duì)于嚴(yán)重污染的河流來(lái)說(shuō)，水質(zhì)檢測(cè)斷面經(jīng)過(guò)粗分，細(xì)分之后，斷面?zhèn)€數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，從原來(lái)的9個(gè)變成5個(gè)，能夠有效的保證監(jiān)測(cè)的效率，同時(shí)還可以降低成本。進(jìn)而證明了此方法具有很高的準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)

綜上可知，本文結(jié)合實(shí)際的案例進(jìn)行分析，進(jìn)而得到以下結(jié)論：進(jìn)行河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的優(yōu)化布設(shè)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的河流水質(zhì)情況進(jìn)行分析，必須做好采樣工作，合理進(jìn)行采樣點(diǎn)的布設(shè)，設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面采樣的頻率，這樣才能夠?yàn)榻窈髢?yōu)化布設(shè)方式提供理論支持。Agent的優(yōu)化方式有很多優(yōu)點(diǎn)，他的先進(jìn)性，準(zhǔn)確性還有可操作性為我們的工作帶來(lái)巨大的便利，將這項(xiàng)技術(shù)用在河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的優(yōu)化布設(shè)之中，不僅能夠保證河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的優(yōu)化質(zhì)量還有效率，而且還能夠有效的提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。利用Agent建模，在之后利用PCA分析得到主成分和非主成分的綜合評(píng)價(jià)得分，就能夠獲得水質(zhì)監(jiān)測(cè)的評(píng)價(jià)因子了，之后再通過(guò)彼此之間相互判斷相似性，就能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)的最佳布設(shè)點(diǎn)。而實(shí)際案例的分析中，我們也可以看出，這樣的方式進(jìn)行河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)優(yōu)化布設(shè)，能夠準(zhǔn)確的直觀的層次分明的得出我們想要的結(jié)果。能夠?yàn)槲覈?guó)的河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化布設(shè)提供新的技術(shù)支持。

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