出版時(shí)間:2013-3 出版社:科學(xué)出版社
內(nèi)容概要
《基于多元統(tǒng)計(jì)和GIS的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究》以水環(huán)境、大氣環(huán)境、城市環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展等各種環(huán)境系統(tǒng)為實(shí)證研究對(duì)象,在數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分析及部分方法改進(jìn)的基礎(chǔ)上,以多元統(tǒng)計(jì)的主成分分析(PCA)、因子分析、對(duì)應(yīng)分析、判別分析、聚類分析、全局主成分分析(GPCA)等方法為主,將其與地理信息系統(tǒng)(GIS)空間數(shù)據(jù)處理、展示與分析功能進(jìn)行有效集成,遵循系統(tǒng)工程中的數(shù)學(xué)建模以實(shí)現(xiàn)定量評(píng)價(jià)的思路和方法,探索并給出科學(xué)有效的對(duì)各種簡(jiǎn)單及復(fù)雜系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量狀況綜合性、系統(tǒng)化、定量化以及動(dòng)態(tài)性的評(píng)價(jià)方法體系,尤其是通過建立的將主、客觀指標(biāo)賦權(quán)方法相結(jié)合的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分層構(gòu)權(quán)主成分分析(PCA)及分層構(gòu)權(quán)全局主成分分析(GPCA)模型,構(gòu)造出有較強(qiáng)穩(wěn)定性和實(shí)際意義的各種環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)并加以推廣和應(yīng)用,取得了比較好的評(píng)價(jià)效果。
《基于多元統(tǒng)計(jì)和GIS的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究》可供從事統(tǒng)計(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科教學(xué)和科研的相關(guān)人員參閱,也可作為高等院校有關(guān)專業(yè)研究生的教材或教學(xué)參考書。
書籍目錄
前言 第1章緒論 1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng)、選題意義和價(jià)值 1.1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng) 1.1.2本書選題意義和價(jià)值 1.2本書的基本思路和方法、主要內(nèi)容 1.3本書的創(chuàng)新之處和研究特色 參考文獻(xiàn) 第2章多元統(tǒng)計(jì)分析的一般方法及在水環(huán)境評(píng)價(jià)中的初步嘗試 2.1主成分分析方法及在水環(huán)境評(píng)價(jià)中的初步嘗試 2.1.1主成分分析的基本思路、理論和一般方法 2.1.2主成分分析應(yīng)用中的一般方法 2.1.3綜合評(píng)價(jià)加權(quán)問題和主成分評(píng)價(jià)的方差貢獻(xiàn)率模型 2.1.4評(píng)價(jià)實(shí)例1:湟水流域典型斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)之主成分分析 2.2因子分析及其在水環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 2.2.1因子分析的基本思路和內(nèi)容 2.2.2正交因子模型應(yīng)用時(shí)的參數(shù)估計(jì)和因子旋轉(zhuǎn) 2.2.3評(píng)價(jià)實(shí)例2:因子分析法在湟水流域水污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 2.2.4評(píng)價(jià)實(shí)例3:西部省區(qū)城市競(jìng)爭(zhēng)力的因子分析法評(píng)價(jià) 2.3主成分綜合評(píng)價(jià)與因子分析的比較分析 2.4對(duì)應(yīng)分析及其在水環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 2.4.1關(guān)于對(duì)應(yīng)分析方法 2.4.2水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的對(duì)應(yīng)分析方法 2.4.3評(píng)價(jià)實(shí)例4:湟水流域豐水期水質(zhì)污染狀況的對(duì)應(yīng)分析 2.4.4評(píng)價(jià)實(shí)例5:西部十省區(qū)的城市競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)分析 2.5本章小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第3章環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中主成分分析方法的初步改進(jìn)與應(yīng)用 3.1主成分分析方法的改進(jìn)之一——數(shù)據(jù)規(guī)格化方法的改進(jìn) 3.1.1原始數(shù)據(jù)均值化處理 3.1.2另外兩種適合于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的規(guī)格化處理 3.2主成分分析方法的改進(jìn)二——變量加權(quán)模型 3.3主成分分析方法的改進(jìn)三——判別分析支持下的模型 3.4改進(jìn)后主成分分析方法模型在水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 3.4.1評(píng)價(jià)實(shí)例6:改進(jìn)后的主成分分析方法模型在湟水流域典型斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 3.4.2評(píng)價(jià)實(shí)例7:基于主成分評(píng)價(jià)和判別分析的湖庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型與應(yīng)用 3.5評(píng)價(jià)實(shí)例8:改進(jìn)后的主成分分析方法模型在青海省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r分析評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 3.6本章小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第4章環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的分層構(gòu)權(quán)PCA模型及其應(yīng)用 4.1傳統(tǒng)PCA方法在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)用中的局限性分析 4.2環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的分層構(gòu)權(quán)PCA模型 4.3重要性權(quán)的賦權(quán)方法(以層次分析法為例) 4.3.1層次分析法的基本原理與步驟 4.3.2層次分析法的應(yīng)用與計(jì)算程序 4.3.3層次分析法與主成分分析的比較 4.4評(píng)價(jià)實(shí)例9:基于多元統(tǒng)計(jì)的水環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)研究 4.5評(píng)價(jià)實(shí)例10:基于多元統(tǒng)計(jì)的大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模型與應(yīng)用 4.6評(píng)價(jià)實(shí)例11:47個(gè)國(guó)家環(huán)境保護(hù)城市的污染與環(huán)保現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 4.7評(píng)價(jià)實(shí)例12:中國(guó)城市競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)量化模型研究 4.8本章小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第5章青藏高原牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展量化評(píng)價(jià)方法研究及其應(yīng)用 5.1研究背景與意義 5.2可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)與測(cè)度的系統(tǒng)分析與研究現(xiàn)狀綜述 5.2.1可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)與測(cè)度的主要問題 5.2.2可持續(xù)發(fā)展權(quán)數(shù)設(shè)置方法的系統(tǒng)分析 5.2.3變量加權(quán)和分層構(gòu)權(quán)PCA模型定權(quán)方法對(duì)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)的適用性分析 5.2.4變量加權(quán)PCA模型及其定權(quán)思想方法 5.2.5可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)方法的系統(tǒng)分析與綜述 5.3柴達(dá)木盆地東部綠洲區(qū)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià) 5.3.1評(píng)價(jià)實(shí)例13:基于AHP方法的柴達(dá)木盆地綠洲區(qū)可持續(xù)發(fā)展定量評(píng)價(jià)研究 5.3.2結(jié)合實(shí)際的柴達(dá)木東部地區(qū)各縣市的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r的評(píng)述 5.4基于多元統(tǒng)計(jì)和AHP的青藏高原牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)模型與應(yīng)用 5.4.1青藏高原牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立及AHP定權(quán) 5.4.2評(píng)價(jià)實(shí)例14:基于多元統(tǒng)計(jì)和AHP的青海牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià) 5.5本章小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第6章基于多元統(tǒng)計(jì)和GIS的環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究 6.1全局主成分分析(GPCA) 6.2環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)(包括可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià))的分層構(gòu)權(quán)GPCA模型 6.3評(píng)價(jià)實(shí)例15:基于分層構(gòu)權(quán)GPCA模型的中國(guó)各地區(qū)1999~2005年可持續(xù)發(fā)展環(huán)境支持能力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究 6.4評(píng)價(jià)實(shí)例16:基于GIS中國(guó)可持續(xù)發(fā)展環(huán)境支持能力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià) 6.4.1中國(guó)可持續(xù)發(fā)展環(huán)境支持能力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)GIS的設(shè)計(jì) 6.4.2基于GIS的中國(guó)可持續(xù)發(fā)展環(huán)境支持能力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià) 6.5評(píng)價(jià)實(shí)例17:基于分層構(gòu)權(quán)GPCA模型的湟水流域各斷面1998~2005年水質(zhì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究 6.6評(píng)價(jià)實(shí)例18:基于分層構(gòu)權(quán)GPCA模型的青海藏區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià) 6.7本章小結(jié) 參考文獻(xiàn) 結(jié)束語
章節(jié)摘錄
版權(quán)頁: 插圖: 4.3.3層次分析法與主成分分析的比較 層次分析法把定性和定量方法結(jié)合,能處理許多復(fù)雜的實(shí)際問題,而其層層分解的方法符合人類思考的一般步驟,也容易把復(fù)雜問題簡(jiǎn)潔化,明確化。和主成分分析一樣,層次分析法也有其嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),在求解判定矩陣時(shí)常采用特征根法,這和主成分分析有相同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而且兩種評(píng)價(jià)方法都是相對(duì)評(píng)價(jià)方法,都適用于一次評(píng)價(jià)。層次分析法的相對(duì)權(quán)重是通過判斷矩陣計(jì)算得來的,但層次分析法從建立層次結(jié)果到合成對(duì)比矩陣,人的主觀因素較大,而主成分分析則強(qiáng)調(diào)了評(píng)價(jià)的客觀性,因而兩種綜合評(píng)價(jià)方法有較大的差異和互補(bǔ)性。 (1)層次分析法是解決指標(biāo)之間對(duì)比量化問題,而對(duì)于指標(biāo)的選擇卻無能為力,指標(biāo)的選取完全憑借于人的定性判斷,這就有可能使某些重要指標(biāo)遺漏,而主成分分析的一個(gè)重要用途是用來選取指標(biāo);另外,層次分析法解決指標(biāo)對(duì)比的個(gè)數(shù)是非常有限的,對(duì)于多指標(biāo)(指超過其范圍)通常采取舍棄部分“非重要”指標(biāo)的方式,而“非重要”指標(biāo)的確定是人為判定的,而主成分綜合評(píng)價(jià)所選的主成分是原來指標(biāo)的綜合,包含了原來指標(biāo)的大部分信息。 (2)層次分析法對(duì)相關(guān)性比較強(qiáng)的、甚至相互包含的指標(biāo),以及不相關(guān)的指標(biāo),不能作出判定,只能通過人為地分析,而主成分分析強(qiáng)調(diào)了評(píng)價(jià)過程的客觀性,其權(quán)重的決定是通過對(duì)所給數(shù)據(jù)的分析而決定的。 (3)層次分析法本質(zhì)上是定性描述的定量化,因此,定性因素起決定作用,量化的正確與否很大程度上取決于定性的判斷,或者說,層次分析法是定性分析與定量分析的橋梁,而主成分分析則主要強(qiáng)調(diào)了定量分析。 4.4評(píng)價(jià)實(shí)例9:基于多元統(tǒng)計(jì)的水環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)研究 環(huán)境問題是關(guān)系人類前途命運(yùn)的重大問題,對(duì)環(huán)境問題的研究可以從不同的學(xué)科角度來進(jìn)行,環(huán)境統(tǒng)計(jì)是人們認(rèn)識(shí)和了解環(huán)境質(zhì)量以及人類活動(dòng)等因素對(duì)環(huán)境影響的重要學(xué)科工具,自從20世紀(jì)60年代Jacobs提出水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的水質(zhì)指數(shù)(WQI)概念和公式(Jacobs,1965)以來,水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)研究便成為環(huán)境統(tǒng)計(jì)的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容,由于計(jì)算簡(jiǎn)單、便于操作,直至今日,水環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)法在國(guó)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)踐中仍被大量采用。 本節(jié)利用環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的分層構(gòu)權(quán)PCA模型,并對(duì)簡(jiǎn)單和復(fù)雜的水環(huán)境系統(tǒng)開展具體的評(píng)價(jià)實(shí)踐,并提供更有效和穩(wěn)定的水環(huán)境質(zhì)量指數(shù),使我們的研究達(dá)到新的高度和深度。
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