吸收光谱法表征城市景观水体表观污染的方法优化

摘要

伴随着我国经济的高速发展，我国城市地表水体污染加剧，景观功能已成为城市地表水体的主体功能；由于城市景观水体自身的生态脆弱性以及受人类活动的影响，地表水体表观污染情况日趋严重，城市地表水体的景观功能被严重削弱；现有水体的景观功能判定标准和极端表观污染水体的判断方法均与人对水体的表观感受无直接联系，无法对城市景观水体的表观状况做出准确、客观、定量化的评价。
　　因此申杰等人建立了吸收光谱法表观污染评价体系以表征城市景观水体的表观污染程度，这是一套能够科学地、定量化反映人对水体主观感受的景观水体表观污染评价体系，经验证，所建立的表观污染指数(SPI)方程的基本吻合率接近88％，但此评价体系还存在着完全吻合率偏低、颜色修正操作繁琐等不足，且本方法和SPI方程是基于非溶解态物质是导致水体表观污染主要原因的判断而建立的，但缺乏对该判断的系统论证。本研究以苏州市景观水体为研究对象，共采集水样565组水样；通过广域所采集的水样数据对“非溶解态物质是水体表观污染主要原因”这一判定进行系统论，使本方法的理论依据更充分，并为SPI方程的进一步优化奠定结实的理论基础；以实验前期采集的120组数据为依据优化SPI方程及其分级标准，用实验后期采集的445组水样对优化后的SPI方程及其分级标准进行论证，分析研究得到如下结论：
　　(1)城市景观水体的表观污染主要由非溶解态的悬浮物质造成，城市景观水体中的溶解态物质对水体表观影响很小，尚不足以造成水体的表观污染。
　　(2)以苏州城区的120组水样数据作为建模数据进行分析，采用色系权重系数和浊度信息量对扫描曲线面积进行修正，修正后的表观污染指数方程为SPI=26ln(S)-60。
　　(3)用在苏州城区广域采样所采集的445组数据对SPI方程、SPI方程的分级标准进行验证，经验证，优化后的表观污染指数方程的完全吻合的样本量占总样本量的比例接近55%，±1级偏差的样本量占总样本量的比例约为37.7%，±2级偏差的样本量占总样本量的比例约为7.1%；较优化前的SPI方程、SPI方程分级标准在完全吻合率和基本吻合率上都得到了较大幅度的提高。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 研究现状

1.3建立城市景观水体表观污染评价体系的意义

第二章 吸收光谱法对景观水体表观污染的表征

2.1 可见光区吸收光谱法提出的原理

2.2 可见光区扫描曲线面积法

2.3 可见光区扫描曲线面积法的可行性验证

2.4表观污染指数（SPI）方程建立及其分级标准

2.5可见光区扫描曲线面积法的不足

2.6研究目的与意义

2.7研究内容

2.8研究思路与技术路线

第三章 实验材料与研究方法

3.1实验材料

3.2 研究方法

第四章 非溶解态物质对城市景观水体表观污染的影响研究

4.1 浊度、色度在两相中的分布

4.2 黄色极端水体表观污染物质分析

4.3极端黑色水体表观污染物质分析

4.4 极端深绿色水体表观污染物质分析

4.5 小结

第五章 吸收光谱法表征城市景观水体表观污染的优化方法研究

5.1现场水体表观污染等级判定标准的优化

5.2 色系的优化

5.3 色系、颜色对表观污染评级的影响分析

5.4色系、浊度对表观评级的影响分析

5.5 颜色与浊度信息的分离

5.6 小结

第六章 吸收光谱法表征城市景观水体表观污染的方法优化

6.1 色系权重系数修正

6.2 表观污染指数方程的优化与标准的划分

6.3.表观污染指数方程的验证与比较

6.4 偏差分析

6.5 表观污染评价与表观质量评价的比较

6.6小结

第七章 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

参考文献

致谢

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