水庫水質(zhì)多維數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、碩士學(xué)位論文水庫水質(zhì)多維數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及應(yīng)用水庫水質(zhì)多維數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及應(yīng)用Multidimensionaldataminingtechnologyitsapplicationinreservoirwaterquality作者姓名：韓悅工程領(lǐng)域：水文學(xué)及水資源學(xué)號(hào)：21406141指導(dǎo)教師：許士國(guó)教授完成日期：2017年5月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷

2、普及和發(fā)展，各類水文學(xué)新理論、新技術(shù)和新方法層出不窮，數(shù)據(jù)挖掘是近年來數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中出現(xiàn)的一個(gè)新興研究熱點(diǎn)。如何有效地分析處理水質(zhì)數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息，并為水質(zhì)管理和決策提供重要的支持是一項(xiàng)具有重要的意義的工作。本文將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于水質(zhì)分析中，首先對(duì)大連市碧流河水庫水質(zhì)采樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定位，然后利用GIS地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和圖片展示功能，從水庫平面、縱向和橫向三個(gè)方向，對(duì)水庫的時(shí)空分布狀態(tài)進(jìn)行分析，直觀的展示出動(dòng)態(tài)水位下的水庫

3、時(shí)空變化特征，并探析其影響因素，研究成果如下：（1）水庫水質(zhì)具有多指標(biāo)、時(shí)空變化的多維屬性，水質(zhì)變化不僅僅是孤立的污染物含量變化，水庫水位、空間的變化與差異也直接對(duì)水質(zhì)狀態(tài)分析產(chǎn)生影響。根據(jù)水庫多維水質(zhì)的多指標(biāo)時(shí)空變化特征，建立水質(zhì)多維數(shù)據(jù)挖掘方法，提出動(dòng)態(tài)采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)方案，進(jìn)而研究采樣點(diǎn)空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)化方法，為水庫水質(zhì)分析與管理提供支撐。（2）進(jìn)入水庫水體中的污染物隨著水流運(yùn)動(dòng)發(fā)生遷移、轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致水質(zhì)要素在空間分布和時(shí)間分布上存在著差異。水

4、庫水質(zhì)變化不僅是水質(zhì)本身的時(shí)空演替，水庫在在運(yùn)行期間，水位也處于不斷變化的狀態(tài)，因此其存在的環(huán)境邊界也處于動(dòng)態(tài)變化中，同時(shí)，每條監(jiān)測(cè)垂線上采樣點(diǎn)的位置也隨著水位的變化而改變。結(jié)合碧流河水庫的形狀及水文特征對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)斷面和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)，采用分層監(jiān)測(cè)的方式對(duì)水庫水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從橫向、縱向和垂向三維水庫空間中獲得了實(shí)際采樣點(diǎn)位的水質(zhì)監(jiān)測(cè)樣本，為后續(xù)研究工作提供了全面而可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）利用GIS地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和圖片展示功能，從水庫平面、

5、縱向和橫向三個(gè)方向，分析碧流河水庫的溫度、溶解氧、總氮、總磷、pH、鐵、錳和氨氮等八個(gè)指標(biāo)的時(shí)空變化特征，并探析其影響因素。結(jié)果表明，水庫平面上水溫、溶解氧、總氮、pH鐵和錳在平面分布上比較均勻；總磷和氨氮?jiǎng)t從入庫口到壩前逐漸降低。水庫縱向上水溫和溶解氧在垂向上有較明顯的分層現(xiàn)象和隨時(shí)間變化的特征；總氮和總磷在垂向上均無明顯分層現(xiàn)象；pH在夏季呈現(xiàn)表層高而底層低的分層現(xiàn)象；鐵和錳在時(shí)間和空間分布上都比較均勻，但存在個(gè)別月份局部區(qū)域濃度異