[发明专利]一种基于常规水质参数的城市黑臭水体识别方法

权利要求书

1.一种基于常规水质参数的城市黑臭水体识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取水体的常规水质检测参数；所述获取水体的常规水质检测参数，具体为：获取水体的透明度、溶解氧、氨氮、总磷、化学需氧量的浓度，透明度计算单位为m，溶解氧计算单位为mg/L，氨氮计算单位为mg/L，总磷计算单位为mg/L，化学需氧量计算单位为mg/L；

对水体的常规水质检测参数的浓度进行标准化计算，得到标准化水质检测参数；

根据标准化水质检测参数，获取对应水质检测时段的水体黑臭等级；

建立因子分析模型，所述因子分析模型包含致黑公共因子和致臭公共因子；所述致臭公共因子包括氨氮、总磷、化学需氧量；所述致黑公共因子包括透明度；所述建立因子分析模型，具体为：

将常规水质检测参数分解成两部分，一部分是致黑公共因子和致臭公共因子的线性组合，另一部分是该常规水质检测参数所独有的特殊因子；则因子分析模型为：

x＝μ+Λf+e

其中，x为d×m的矩阵，表示该常规水质检测参数的观测变量，d为观测样本的个数，m为该常规水质检测参数的观测指标；μ为d×1常向量，表示相应常规水质检测参数的均值；f为1×m的矢量，表示观测变量的公共因子；Λ为d×m的矩阵，称为因子载荷矩阵，反映公共因子对变量的重要程度；e为d×1的矢量，称为特殊因子矢量；

通过致黑公共因子和致臭公共因子建立水体识别决策树模型，进而通过水体识别决策树模型判定水体黑臭情况，得到识别结果；所述建立水体识别决策树模型，具体为：

以非黑臭、轻度黑臭、重度黑臭为最终的属性输出，构建致黑公共因子、致臭公共因子为判定条件的决策树模型；

所述判定条件具体如下：

致黑公共因子取-0.738时，进行第一级划分；

致黑公共因子-0.738时，以致臭公共因子取1.84进行第二级划分；当致臭公共因子1.84时，归为轻度黑臭；致臭公共因子≥1.84时，归为重度黑臭；

致黑公共因子≥-0.738时，以致臭公共因子取0.549进行第二级划分；当致臭公共因子0.549时，归为非黑臭水体；

致黑公共因子≥-0.738且致臭公共因子≥0.549时，以致臭公共因子取2.414进行第三级划分；当致臭公共因子2.414时，归为轻度黑臭；致臭公共因子≥2.414时，归为重度黑臭。

2.根据权利要求1所述的一种基于常规水质参数的城市黑臭水体识别方法，其特征在于，所述对水体的常规水质检测参数的浓度进行标准化计算，具体如下：构建标准化计算公式：

其中，x为原水质参数浓度值；为标准化计算后水质参数特征值；x_ΙΙΙ为地表水环境质量标准的ΙΙΙ类水标准限值，x_V为地表水环境质量标准的V类水标准限值；

标准化计算后，若x′大于1，则表示该水质参数优于ΙΙΙ类水标准；若x′位于0和1之间，则表示该水质参数对应地表水环境质量标准的ΙV类水标准；若x′小于0，则表示该水质参数对应劣于V类水。

3.根据权利要求2所述的一种基于常规水质参数的城市黑臭水体识别方法，其特征在于，所述ΙΙΙ类水标准限值具体为：溶解氧为5mg/L，氨氮为1mg/L，总磷为0.2mg/L，化学需氧量为20mg/L；所述V类水标准限值具体为：溶解氧为2mg/L，氨氮为2mg/L，总磷为0.4mg/L，化学需氧量为40mg/L。