一种基于随机森林优选水质指标的水质综合评价方法技术

本发明专利技术提供一种基于随机森林优选水质指标的水质综合评价方法，包括：确定河流断面和水质指标，获取实测数据集，并计算水质指数数据集；将水质指数数据集划分为训练集和预测集；基于训练集构建训练模型；基于预测集构建预测模型，预测水质指数并评价训练模型性能；基于训练结果和评价结果，依据贡献度的排序，确定优选水质指标；基于优选水质指标计算水质指数数据集；逐步减少优选水质指标的个数，计算水质指标数据集；逐一评价不同个数优选水质指标的预测结果，确定最优水质指标；利用最优水质指标计算河流的水质指数，即实现水质综合评价。所述方法兼顾了水质评价的准确性和经济性，尽可能减少了对非关键指标的观测，降低了评价成本。评价成本。评价成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于随机森林优选水质指标的水质综合评价方法


[0001]本专利技术属于水质监测
，涉及一种水质综合评价方法，尤其涉及一种基于随机森林优选水质指标的水质综合评价方法。

技术介绍

[0002]社会和经济快速发展过程中造成的环境问题，已经严重制约了我国的可持续发展。水作为万物之源，其污染最为严重，面临的污染形式也十分严峻。为了遏制水环境恶化趋势并实现好转，各级政府出台了一系列控制和管理措施。制定科学有效的水管理措施需要综合水质评价、定量识别污染物来源与迁移路径、污染源控制与截留和水环境决策支持系统开发等。其中，水质综合评价是水环境管理措施制定的基础。
[0003]关于河流水质评价方法，目前国内外学者已经进行了大量研究，包括单因子评价法、综合污染指数法、分级评价法、模糊评价法、灰色评价法以及水质指数法等方法。这些方法各有优缺点，比如单因子评价法简单明了，操作简便且安全，可直接反映水质是否满足功能要求，但不能综合反映水质状况。综合污染指数法可以确定污染程度和主要污染物，并对水质变化趋势进行判断，但同样不能综合反映水质状况。模糊综合评价法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于随机森林优选水质指标的水质综合评价方法，其特征在于，所述水质综合评价方法包括以下步骤：(1)确定河流断面和水质指标，并获取河流断面上水质指标的实测数据集；(2)基于步骤(1)所得实测数据集，计算得到对应的水质指数数据集；(3)将步骤(2)所得水质指数数据集随机划分为训练集和预测集；(4)基于步骤(3)所得训练集，利用随机森林算法，构建训练模型；(5)结合步骤(3)所得预测集和步骤(4)所得训练模型，构建预测模型，对水质指数进行预测，并基于预测结果评价训练模型性能；(6)基于步骤(4)所得训练模型的训练结果和步骤(5)所得评价结果，依据贡献度的排序，确定优选水质指标；(7)基于步骤(6)所得优选水质指标，计算得到预测的水质指数数据集；(8)逐步减少步骤(6)所得优选水质指标的个数，重复步骤(3)
‑
(7)，计算得到预测的水质指标数据集；(9)逐一评价不同个数优选水质指标的预测结果，确定最优水质指标；(10)利用步骤(9)所得最优水质指标计算河流的水质指数，即实现水质综合评价。2.根据权利要求1所述的水质综合评价方法，其特征在于，步骤(2)所述计算涉及的公式包括：式中，WQI为水质指数；n为水质指标的总数；C
i
为第i个水质指标的标准化值；P
i
为第i个水质指标的权重。3.根据权利要求1或2所述的水质综合评价方法，其特征在于，步骤(3)所述训练集的数据量比例为60
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80％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的水质综合评价方法，其特征在于，步骤(4)所述训练模型的构建基于R语言中的randomFor...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐维晓，郭加汛，刘会娟，曲久辉，徐辉，王殿常，吴兴华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：