物元分析法在大气监测优化布点中的应用

物元分析法在大气监测优化布点中的应用朱慧君物元分析法在大气监测，L]优化布点中的应用、朱慧君于永斌(集皇岛市环境保护监测站秦皇岛066【x)1)—、5f、o!!三至(集皇岛市环境保护监测站秦皇岛066【x)1)—摘要探讨了物元分析法在大气监测优化布点中的应用，获得了符合实际情况的优选点位，证明该法简便实用。为常规监测部门科学台理地设置大气监测点位提供了有益的参考。关键词．至丝些型垡查!兰丝垄坌堑方法c在大气环境监测工作中，合理设置监测点位是一个十分重要的问题。大气采样点的优化不但能准确、客观地反映监测区域污染物的时空分布和变化规律，而且可节省人、财、物消耗，减轻监测工作的难度。应用蔡文教授创立的物元分析理论进行大气监测优化布点，不仅简便、实用、准确，还可以解决单项污染指标优选点位不相容的问题。l建立大气监测优化布点的物元分析模型①比较大气监测点位各项污染指标测值，选出其中的最大值和最小值，分别构成“最佳理想点”A和“最次理想点”B，并取均值构成“期望点”c。最佳理想点A：{IjEj；ilki~xⅪJ．．IjEj最次理想点B：in-i~xⅪJ．J田；IjEIlj期望点c：{xj=l∑xijln}式中：i．1，2，3，⋯rl；j=l，2，3，⋯m；xij—i测点j指标的监测值；111一监测指标数目；n一采样点数目；J一正向型指标集，指标值愈大，污染愈重；J一负向型指标集，指标值愈大，污染愈轻。②由期望点c分别与最佳理想点A和最次理想点B构成两个标准物元矩阵：R^c=R叱MAcQl(8tI，c1)Q．(Qj，q)Qrn(am，Cm)M叱QI(cl，b1)Q(q，Bj)Qrn(Cm，hm)(2)由A、B两个极值点构成的节域物元较每个标准物元的各项污染指标值范围扩大了，其节域物元矩阵为：MABQ1(a1，b1)Qi(aj，)Q(a，b)(3)③将每个测点作为一个物元，其全部污染指标测值则构成一个待优化的物元矩阵：R：MiQlXil]iIQJx．I(4)；IQXiJ④对各个监测点位分别建立各项污染指标对标准物元A、B的线性关联函数：一51—维普资讯http://www.cqvip.com云南环境科学第l7卷第4期1998年l2月K^(Xij)=KB(xij)=xcjii一-ajci则全部污染指标对A、(5)2·1构造标准物元矩阵和节域物元矩阵。B的骀关：=M,cSO2(0．011,0．0~)]数为：K^(xj)=Wj。K^()(7)JKR(Xj)=wj·Ks()(8)式中：wj—j污染指标的权值。关联函数的数值大小表示监测点物元符合标准物元的程度。当K()≥O时，表示比较对象符合标准对象要求，其值愈大，符合程度愈好；当一1≤K(xij)<0时，表示比较对象不符合标准对象要求，但具备转化为标准对象的条件，其值越大，愈易转化；当K(xij)<一1时，表示比较对象不符合标准对象要求，且不具备转化为标准对象的条件。⑤根据关联函数的意义，结合测点在K^一平面上的点聚图分布，即可选出优化点位。2实例应用表1为秦皇岛市1995年大气污染监测数据，后三行为最佳理想点A、最次理想点B和期望点C的各项污染指标数据。表1采样点的大气监刮数据采样点编号柠染物SO2Nox丁sPr0|9，O．113)]R。=lNOx(0．038，o．0fa)lLTSP(0．314,0．卿)JrM蚰So2(0．011，113)]R^B=lNox(0．013，0．064)1LT(0．077，0．卿)J2．2建立待优化大气采样点的物元矩阵『MISO2o．029]RI：lN0x0．048Il1sPo．345Jrso2o．033]R2=lNOx0．021⋯LTSP0．218Jrsfho．0781：lNOx0．051Il1sPo．467j2．3计算线性关联函数KA(X1=0．029-0．049=ol31岛()：Xll-cI—0—．029-—0．049al一0049一O．011依此类推可得表2。表2采样点的线性关联函数采样点Kxt)(xij)编号i235678smTsPso2NOxI】0312—0385—0．166—0．526D0131025006540513—12一0680—0稻03280啦!．032—0553—1—0814—1—1一I1．6841．07∞～0．312—0．769—098905260800078105940．6151267—1一O．640一10．3120．3850139—0．526—0．400O110～0453—0500一O81807630．5200．6462．4计算污染指标的权值采用大气环境质量分级标准的指数超标维普资讯http://www.cqvip.com物元分析法在大气监测优化布点中的应用朱慧君法计算w1，得到各项污染指标归一化权值。衰环境空气质量标准(Gt~095—1