[发明专利]基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法

权利要求书

1.一种基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，选择水质国家标准，对m个水样选取p个水质指标进行参评，第i个水样的第j个指标的原始测量值为c_ij；

步骤B，将步骤A中的原始测量值c_ij通过下式进行数据标准化处理得到y_ij：

步骤C，将步骤B中的标准化结果y_ij建立相关性系数矩阵，作各水质指标之间的相关性分析，若相关性符合要求，则进行步骤D；

步骤D，对步骤B中的标准化结果y_ij进行主成分分析，通过主成分分析确定z项水质指标作为修正指标；

步骤E，通过下式计算改进后的内梅罗指数P_i，进行水质评价，

式中，F_i为各项水质指标的单因子污染指数，c_j与s_j分别为各项水质指标的测量值与国家标准值，F'_max为步骤D中确定的z项水质指标的单因子污染指数与最大单因子污染指数和的均值，F_z为步骤D中确定的z项水质指标的单因子污染指数的和值，F_max为各项指标F_i值的最大值，F'为各单因子污染指数的平均值。

2.如权利要求1所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法，其特征在于：步骤C中若大于或等于60％的水质指标之间的相关性大于或等于0.3，则进行步骤D。

3.如权利要求1所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法，其特征在于，步骤D中进行主成分分析的方法包括以下步骤：

步骤D1，通过下式将步骤B中的标准化结果y_ij建立协方差矩阵(S_ij)_p×p，计算协方差矩阵(S_ij)_p×p的特征值λ_i及特征向量ɑ_i，

λ_i为第i个主成分F_i的方差，计算各主成分的方差贡献率，当从大到小排列的前n个方差贡献率的和符合要求时，选择n个对应的主成分；

步骤D2，通过下式计算主成分载荷P(Z_k,X_i)，建立所选择的n个主成分的主成分载荷矩阵；

选择最大的方差贡献率对应的主成分中正向载荷从大到小排列的前z项水质指标作为修正指标。

4.如权利要求3所述的基于主成分分析改进内梅罗污染指数的水质评价方法，其特征在于：步骤D1中当从大到小排列的前n个方差贡献率的和达到80％时，选择n个对应的主成分。