[理学]层次分析.doc

根据上述分析可得：重金属污染程度不同，分布也比较离散不过几个严重污染重金属分布存在有一定规律，通过分析重金属的浓度与变异系数可得，Hg,Pb,Cu 在工业区和交通区的浓度和变异系数都较大为了进一步确定污染源的位置，分别对不同金属进行层次分析方法构造层次分析模型如下：（以 As 为例）以 As 为目标层，以五个区为准则层，以重金属污染的三大污染来源为方案层：生活废弃物，汽车尾气排放，工业生产污染先构造成对比较矩阵，以 As 在不同区的浓度不同，以不同区的浓度比值构造正互反矩阵 A= [ 1 0.8647 1.55055 1.0985 1.00111.1564 1 1.7931 1.2704 1.15771.6449 0.5577 1 0.7085 0.64560.9103 0.7872 1.4114 1 0.91130.9989 0.8638 1.5488 1.09740 1 ]其中a12为生活区As的浓度与工业区 As浓度之比，也是生活区与工业区对污染严重性之比，即为准则层对目标层的权重。

利用一致性指标衡量一致性，然后归一化处理得到特征向量程序：（e=max(eig(a))v=null(a-e*eye(length(a)))v./sum(v)）：*得到 0.2041 0.2360 0.1702 0.1858 0.2039在问题中我们已经得到准则层对目标层的权向量，现在构造方案层对准则层的成对比较阵，：根据 SAATY 等人提出的比较尺度（如图） ，定量的表述三大污染原因分别对五个区的不同影响值：尺度 含义1 Ci 与 Cj 的影响相同3 Ci 比 Cj 的影响稍强5 Ci 比 Cj 影响强7 Ci 比 Cj 影响明显的强9 Ci 比 C 影响绝对的强 j2，4,6,8 Ci 与 Cj 的影响之比在上述俩个相邻之间1,1/2…,1/9 Ci 与 C 的影响之比为上卖弄数的互反数B1=[1 2 5 ; 1/2 1 2; 1/5 1/5 1] B2=[1 1/2 1/9;2 1 1/6; 9 6 1 ] 依次构造 B3，B4，B5 ，计算权向量分别得到： 生活区 工业区 山区 交通区 公园绿地0.5954 0.0786 0.1429 0.0660 0.20000.2764 0.1428 0.2857 0.6135 0.40000.1283 0.7786 0.5714 0.3184 0.4000 接着组合权向量得到三大污染原因对于 As 的权重影响分别为：0.2174 0.3346 0.4477，则得到 As 的主要污染源为工业生产，即在工业区。

（其中组合权为相应项两两乘积之和）同理可得八种重金属所受的权重影响如下表：As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn生活废弃物0.2174 0.2068 0.4130 0.1816 0.2137 0.2203 0.2168 0.2103汽车尾气0.3346 0.3479 0.2411 0.3041 0.3826 0.3351 0.3289 0.3340工业生产0.4477 0.4453 0.3460 0.5143 0.4036 0.4446 0.4543 0.4196除了 Cr 以外，其余重金属的最大传染源为工业生产，其中 Hg，Cu，Pb 在工业区的相关联系数较大，说明此污染来自同一污染源而 Cr 的污染源是来自生活区附录:作图程序: clear;clc;x=[74 1373 1321 0…….6182 5985 7653]’;%x 的坐标( 不是完整的数据 )y=[781 731 1791 1787……...3765 2005 2567 1952]’;%y 的坐标( 不是完整的数据)..z=[5 11 28 4 12…….40 25 44 48];%z 海拔高度( 不是完整的数据)m=[4 4 4 2 4…….5 5 4 5]';%m 功能区数据(不是完整的数据)ni=[………]';%n-(第 i 种金属的的浓度) ( 不是完整的数据)cx=0:50:29000;cy=0:50:19000;cz=griddata(x,y,ni,cx,cy','v4');surfc(cx,cy,cz);xlabel('x 轴'),ylabel('y 轴'),zlabel('z 轴-海拔'),title( '该城区的地形图');rotate3dshading flat; figure(2)[C,h]=contourf(cx,cy,cz);hold on;a=[];b=[];c=[];d=[];e=[];j=1;x1=zeros;y1=zeros;x2=zeros;y2=zeros;x3=zeros;y3=zeros;x4=zeros;y4=zeros;x5=zeros;y5=zeros;for i=1:1:319;if m(i)==1 a(j)=i;x1(j)=x(i);y1(j)=y(i);j=j+1;endif m(i)==2b(j)=i;x2(j)=x(i);y2(j)=y(i);j=j+1;endif m(i)==3c(j)=i;x3(j)=x(i);y3(j)=y(i);j=j+1;endif m(i)==4d(j)=i;x4(j)=x(i);y4(j)=y(i);j=j+1;endif m(i)==5e(j)=i; x5(j)=x(i);y5(j)=y(i);j=j+1;endendplot(x1,y1,'r.',x2,y2,'gx',x3,y3,'k+',x4,y4,'y.',x5,y5,'c*')hold on;legend('图例','1-生活区','2-工业区','3-山区','4-交通区','5-公园绿地区',2);xlabel('x 轴'),ylabel('y 轴'),zlabel('z 轴-浓度'),title( '(第 i 种)元素元素在城区的空间分布特征及浓度( μg/g)');colorbar;。