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基于主成分分析的近海水质评价模型及其应用研究——以雷州半岛海域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为建立适用于近岸海域水质的评价模型,依照《国家海水水质标准》构建了1个包含13种水质指标信息、共计400个假设采样站位的数据样本。通过计算其KMO统计量、球形检验及相关矩阵发现,各水质指标间存在较大相关性,故可利用主成分分析方法进行分析。针对13个水质指标,仅前2个特征根大于1的主成分是有效的,且它们可以代表原假设数据81.25%的信息。利用前2个主成分建立了可完全区分四类水质的自动分类图版,即水质评价模型。根据上述水质评价模型绘制了2010年雷州半岛近岸海域的水质类型专题图。分析表明,雷州半岛的湛江港湾、鉴江口海域及铁山港区为第四类水质,东海岛西南、鉴江口外海、徐闻东北角海域、流沙湾及江洪港海域为三类水质,其它区域为一、二类水质。本研究较好地反应了雷州半岛近岸海域水质分布状况,可为该海域海洋环境综合治理及利用提供一定参考。 相似文献
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近岸水质遥感评价参数的选择及评价模型的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用遥感技术的水质评价是海洋环境监测的必然趋势,但目前可通过遥感技术反演的水质参数种类远少于《海水水质标准》中的35项,因此遥感监测时必须反演的水质参数有哪些?利用有限的参数该建立怎样的水质评价模型?成为我们关心的问题。本文以雷州半岛海域为研究对象,通过对实测数据的分析得出13种水质参数中的主导参数为总氮(N)、总磷(P)、化学需氧量(COD)、酸度(pH)、溶解氧(DO)这5种;再通过数理统计理论得出这5种参数对水质分类判别能力的大小关系为:COD> DO> P> N> pH,分别建立对应的五参数、四参数、三参数水质评价模型,并确定最优评价模型。即,雷州半岛海域水质遥感评价时必须反演的参数为COD、DO、P和N,水质综合评价模型为四参数模型,为后续其他海域水质的遥感监测提供可借鉴的方法。 相似文献
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针对基于传统BP神经网络的海水水质评价模型存在易陷入局部极小等问题,提出了一种新的利用头脑风暴优化算法(BSO)优化BP神经网络的海水水质评价模型(BSO-BP)。该模型引入具有全局寻优特点的头脑风暴优化算法,用于模拟人类提出创造性思维解决问题的过程,具有强大的全局搜索和局部搜索的能力,同时利用BP神经网络所具有良好的非线性映射能力、学习适应能力和容错性,最大程度上考虑到海洋水质评价因素的非线性和非平稳的关系,得到BP神经网络的各层权值、阈值的最优解,使得海水水质评价结果准确合理。并以胶州湾海域的12个监测站位的监测数据作为评价样本进行水质评价,实验结果表明该评价模型能够克服局部极小问题,评价结果准确性较高,并具有一定的实用性。 相似文献
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基于BP人工神经网络的海水水质综合评价 总被引：5，自引：0，他引：5
为了能够客观地对海水水质进行综合评价,在分析人工神经网络概念和原理的基础上,从阈值角度出发,通过对各类海水水质污染指标浓度生成样本的方法,生成了适用于BP人工神经网络模型训练的样本,并应用基于误差反向传播原理的前向多层神经网络,建立了用于海水水质评价的BP人工神经网络模型。将该模型用于渤海湾近岸海域水环境评价,通过模型的计算,得到该海域的水质类别。结果表明,2004-2007年,渤海湾近岸海域污染指标总体上在河流丰水期时比枯水期时高,2005年和2006年污染较为严重,2007年有所好转。经训练的评价模型应用于实例的评价结果表明,该模型设计合理、泛化能力强,对海水水质评价具有较好的客观性、通用性和实用性。 相似文献
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埕岛油田海底管道工程海域环境现状及质量评价 总被引：1，自引：0，他引：1
利用实测资料采用《中国近海水质评价方法》对工程海域环境现状进行分析和质量评价。结果表明工程海域水体主要污染为有机污染和石油污染,主要污染物为无机氮、无机磷、石油类、铅、海域为三类海水。靠近采油平台、油井组的站位水质差,远离平台、井组水质较好,说明海上石油开发带来了一定的污染。工程海域内的底质尚未受到污染。 相似文献
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为了建立形式简洁、计算简便和普适通用的海水水质的普适指数公式,基于海水水质标准(GB3097-1997),只要适当设置海水水质各指标"参照值"和指标值的规范变换式,并对各指标的标准值进行规范变换,使所有27项指标的各级标准值的规范值都处于陆地3类水体72项指标的同级标准值的规范值范围内,从而适用于陆地水体72项指标规范值的6个水质普适指数公式也适用于27项指标规范值的海水水质评价。以厦门近海海域和长江口近海海域的海水水质评价作实例,对指数公式的实用性进行了效果检验,并与其他方法的评价结果进行了比较。结果表明:不仅6个指数公式使陆地水体水质评价和海水水质评价得到普适、统一、规范和简化,而且规范变换的思想和方法对水资源及水安全系统的研究亦有借鉴作用。 相似文献
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深圳市基于不同海洋功能区环境监测的需要,充分考虑各海域环境要素,构建了由13个浮标组成的较为合理的海洋浮标监测网。文章重点介绍分布在大亚湾、大鹏湾、深圳湾和珠江口海域的13个浮标站位的具体设计情况,主要包括所在(邻近)海洋功能区、基础(选配)观测参数、数据应用方向以及监测参数和监测频率等。此外,提出海洋浮标监测系统可为海洋功能区环境评价和重要赛事提供环境数据支撑、实现重点功能区的长期在线监测以及对海洋环境灾害信息进行全过程记录,数据应用前景广阔,亟须在今后的工作中加强应用研究。 相似文献
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为加强对重点海域水环境质量的掌握以及保护海洋生态环境,文章基于24个站位的监测结果,综合单因子污染指数法、富营养指数法和有机污染评价指数法的评价方法,评价2015-2019年滦河口-北戴河海域水环境质量状况。研究结果表明：研究区域整体水质较好;无机氮、活性磷酸盐和化学需氧量存在不同程度的超标现象,但大部分站位符合第一类海水水质标准;2015年和2018年位于河口的站位处于富营养状态,其他年份和站位均处于贫营养状态;除近岸和河口的个别站位外,海水未受到有机污染,水质处于较好或良好状态,且有继续向好发展的趋势。 相似文献
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Secchi depth(SD, m) is a direct and intuitive measure of water's transparency, which is also an indicator of water quality. In 2015, a semi-analytical model was developed to derive SD from remote sensing reflectance, thus able to provide maps of water's transparency in satellite images. Here an in-situ dataset(338 stations) is used to evaluate its potential ability to monitor water quality in the coastal and estuarine waters, with measurements covering the Zhujiang(Pearl) River Estuary, the Yellow Sea and the East China Sea where measured SD values span a range of 0.2–21.0 m. As a preliminary validation result, according to the whole dataset, the unbiased percent difference(UPD) between estimated and measured SD is 23.3%(N=338, R~2=0.89), with about 60% of stations in the dataset having relative difference(RD)≤20%, over 80% of stations having RD≤40%. Furthermore, by excluding the field data which with relatively larger uncertainties, the semi-analytical model yielded the UPD of 17.7%(N=132,R~2=0.92) with SD range of 0.2–11.0 m. In addition, the semi-analytical model was applied to Landsat-8 images in the Zhujiang River Estuary, and retrieved high-quality mapping and reliable spatial-temporal patterns of water clarity. Taking into account the uncertainties associated with both field measurements and satellite data processing, and that there were no tuning of the semi-analytical model for these regions, these findings indicate highly robust retrieval of SD from spectral techniques for such turbid coastal and estuarine waters. The results suggest it is now possible to routinely monitor coastal water transparency or visibility at high-spatial resolutions from measurements, like Landsat-8 and Sentinel-2 and newly launched Gaofen-5. 相似文献
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本文提出了海水水质评价的模糊贴近度法,对大连湾海水质量进行了评价,并同其他评价方法作了比较,表明本法是一种平均型的评价方法。 相似文献
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In this work, we have monitored 12 stations to study the effects caused by natural, marine and anthropogenic activities on water quality in Daya Bay, China. Results show that the N:P ratios are 71.54, 41.29, 81.50 and 98.27 in winter, spring, summer and autumn, respectively. Compared with the data of the past 20 years, the atomic N:P ratios have increased, indicating increased potential for P limitation; the atomic Si:N ratios have decreased; the nutrient structure has substantially changed over a period of 20 years. These findings show that the nutrient structure may be related to anthropogenic influence. The data matrix has been built according to the results, which were analyzed by principal component analysis (PCA). This analysis extracted the first four principal components (PC), explaining 73.58% of the total variance of the raw data. PC1 (25.53% of the variance) is associated with temperature, salinity and nitrate. PC2 (21.64% of the variance) is characterized by dissolved oxygen and silicate. PC3 (15.91% of the variance) participates mainly by nitrite (NO2-N) and ammonia (NH4-N). PC4 explaining 10.50% of the variance is mainly contributed by parameters of organic pollution (dissolved oxygen, 5-day biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand).PCA has found the important factors that can describe the natural, marine and anthropogenic influences. Temperature and salinity are important indicators of natural and marine characters in this bay. The northeast monsoons from October to April and southwest monsoons from May to September have important effects on the waters in Daya Bay. It has been demonstrated that anthropogenic activities have significant influence on nitrogen form character. In spatial pattern, a marine aquaculture area and a non-aquaculture area are widely identified by the scores of stations. In seasonal pattern, dry and wet season characters have been demonstrated. 相似文献
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底栖生物是海洋环境质量的重要指标。2016年夏季对舟山近岸海域37个站位的底栖生物进行调查，此次调查共鉴定出底栖生物45种，平均栖息密度为41 ind/m2，平均生物量为3.92 g/m2，底栖生物的栖息密度和生物量基本上由西向东逐渐升高。底栖生物的种类、密度、生物量、多样性指数与水深及水质中的盐度、pH、悬浮物、总磷、总氮呈弱或中等程度相关，与沉积物中重金属（铜、锌、铅、镉、铬、总汞）、砷、有机碳呈弱或中等程度的相关性，尤其与镉含量的相关性最为明显。由ABC曲线分析可知，该调查海域底栖生物受到一定程度的扰动。与2005年该海域调查结果比较表明，该海域底栖生物的多样性指数平均值较2005年略有降低，平均生物量较2005年降低，但平均密度较2005年升高。此次调查出现无底栖生物站位所占的比例较2005年上升。研究表明，2016年舟山海域海洋环境质量状况劣于2005年，应加强海洋环境监测与治理。 相似文献
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港湾海洋环境监测站位布设方法研究——以象山港为例 总被引：2，自引：1，他引：1
本文在水质污染物扩散模拟的基础上结合港湾生物、水质、水团、水动力等分区特征,确定港湾监测代表单元,结合质心点计算方法,建立港湾海洋环境监测站位优化布局方法,并在象山港进行示范。结果表明:(1)象山港作为典型半封闭港湾,水交换能力较差,水团分布相对均匀,根据无机氮、活性磷酸盐水质模拟结果及港湾生态分布特征,象山港分成9个区,各区内主要水质指标及生物生态特征基本一致。(2)采用质心点计算方法,在象山港9个区及区间(分界线)共设置16个代表性站位,各站位可作为象山港落潮时无机氮、活性磷酸盐、温、盐、生物等指标的监测站位;(3)站位优化验证结果表明,优化前后2组数据之间无显著性差异,说明优化后的16个监测站位能较好地代表象山港海域的生态环境质量,其所表征的监测信息量与现有监测站位的信息量等效。 相似文献
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西太平洋及其边缘海的浮游动物系统分类、物种多样性及新物种-中国海洋生物分类专著的简要编目 总被引：1，自引：1，他引：0
生物多样性的研究和保护首先从认识物种开始，并需要内容全面的的基础资料，这很大程度上依赖于通过现场调查和文献研习所获得的物种编目和分布图集研究成果。由于分类学人才储备不足，重要标本的收集和鉴定变得越来越困难。西太平洋是全球海洋生物种源中心，许多海洋生物类群的最高物种多样性都出现于该区域。本文在西太平洋及其边缘海（105-152°E，0–45°N）701个测站获取的6203份浮游动物样品分类鉴定基础之上，对1965-2008年该区浮游动物主要类群的系统分类、物种多样性和新物种新纪录进行了汇编和总结。本文共记录和编入西太平洋及其边缘海10个浮游动物类群206科686属2657种（含亚种）。包括水螅水母类99科251属697种，栉水母类12科22属59种，浮游软体动物14科36属85种，介形类8科91属416种，桡足类51科156属908种，糠虾类4科60属202种，磷虾类2科8属56种，十足类8科23属105种，毛颚类5科13属48种，被囊类5科26属81种。文中详细列举了10大类群的主要优势种，并记述了筒螅水母科2新种以及棒状水母科1新属2新种。许多赤道热带海、高纬度寒带海、深海深层的浮游动物物种在我国首次记录，较以往我国所记录的1852种增加了806种，增录43.5%，包括赤道热带种增录1.4%，高纬度冷水种增录3.5%，深海深水种增录3.2%。作者还对中国海洋浮游动物研究的5个主要领域进行了展望。本文的定性系统分类信息对海洋浮游动物多样性和生物地理学研究具有重要意义，特别是对2008年以后中国海洋生物种类全面系统总结的专著而言。 相似文献
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基于主成分分析法的闽江口及其近岸水域水质评价 总被引：1，自引：0，他引：1
选取2016年4月、7月和10月闽江口及其近岸水域7个调查点位的盐度、悬浮物、pH、溶解氧、化学需氧量、氮营养盐和重金属等15项监测指标数据，采取主成分分析法分析了该水域的水质，明确影响该水域水质的主要污染因子。结果表明：15项监测指标转换提取为4个主成分，解释82.153%的方差。从时间分布来看，闽江口及其近岸水域在4月份水质较差、10月份次之、7月份较好。从空间分布来看，近河口水质较差而远离河口水质较好。影响该水域污染水质的主要驱动因子是pH、COD、氮营养盐和Cd。研究结果对于进一步了解闽江口及其近岸水域水质情况具有重要意义，同时也为福建省海洋管理的科学决策提供支持。 相似文献