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第1篇 数据处理与预报 2

第1章 数据处理与预报方程 2

1.1 数据的基本特征数 3

1.2 数据子样与总体基本特征数预报软件［RM1_特征数预报］ 4

1.3 插值预报方程 8

1.3.1 通过两个监测点的插值公式 9

1.3.2 通过3个监测点的插值公式 9

1.3.3 通过n+1个监测点的插值公式 11

1.4 回归预报方程［RM1A_回归预报］软件 12

1.4.1 n个监测点的回归公式 12

1.4.2 n个监测点的回归公式实例 14

1.4.3 回归预报方程软件［RM1A_回归预报］ 14

1.5 插值及回归预报软件RM2 15

1.5.1 ［RM2_插值及回归预报］功能 15

1.5.2 软件输入输出及例题计算结果 15

第2章 线性预报方程 16

2.1 线性预报方程的建立 16

2.1.1 计算原理 16

2.1.2 计算相关系数R及剩余标准差S 17

2.1.3 回归方程式Y=a+b·X的预报和控制问题 19

2.2 线性预报方程实例 20

2.2.1 环境气象实例 20

2.2.2 环境噪声实例 21

2.3 线性预报方程软件RM3 22

2.3.1 软件编制原理及功能 22

2.3.2 软件运行步骤 22

2.3.3 软件例题 23

2.3.4 软件界面 23

第3章 非线性预报方程 25

3.1 非线性方程的建立 25

3.1.1 非线性方程的建立方法 25

3.1.2 非线性方程的建立方法例题 25

3.1.3 非线性方程式常用图形 26

3.1.4 非线性方程式线性化方法 29

3.2 非线性预报方程实例 30

3.2.1 实例1——环境水力学参数 31

3.2.2 实例2——河道中生物降解污染物 31

3.2.3 实例3——土壤中铝溶出量 32

3.3 非线性预报方程软件RM4 33

3.3.1 软件编制原理及功能 33

3.3.2 软件运行步骤 34

3.3.3 软件例题 34

3.3.4 软件界面 34

第4章 大气NO2浓度预报 36

4.1 大气NO2浓度预报方法 36

4.1.1 环境污染物的多因素问题 36

4.1.2 环境污染物多因素问题的计算方法 36

4.2 大气NO2浓度预报实例 38

4.2.1 大气中NO2浓度预报实例 38

4.2.2 计算及结果 38

4.3 大气NO2浓度预报相关分析 39

4.3.1 多因素相关分析问题 39

4.3.2 多因素相关分析计算方法 40

4.3.3 多因素相关分析例题 40

4.4 大气NO2浓度预报软件RM5 41

4.4.1 软件编制原理及功能 41

4.4.2 软件运行步骤 42

4.4.3 软件界面 42

第5章 大气NO2浓度最优预报 44

5.1 最优问题及计算方法 44

5.1.1 控制与预报的最优方程 44

5.1.2 多因素最优方程求法 44

5.2 大气NO2浓度最优预报实例 46

5.2.1 实例1——大气中NO2浓度预报 46

5.2.2 实例2——大气中NO2浓度预报 48

5.3 大气NO2浓度最优预报软件RM6 48

5.3.1 软件编制原理及功能 48

5.3.2 软件运行步骤 49

5.3.3 软件界面 49

5.3.4 软件例题计算 50

第6章 雾霾污染源识别 51

6.1 雾霾污染源识别问题及解法 51

6.1.1 雾霾污染源识别问题 51

6.1.2 雾霾污染源识别因子分析解法 52

6.2 雾霾与地面污染源识别实例 58

6.2.1 实例1——北京某地区雾霾颗粒物污染源的识别 58

6.2.2 实例2——美国波士顿地区雾霾颗粒物污染源识别 68

6.2.3 实例3——（RM7软件例题1） 70

6.3 雾霾污染源识别预报软件RM7 73

6.3.1 软件编制原理及功能 73

6.3.2 软件运行步骤 74

6.3.3 软件界面 75

6.3.4 软件例题计算 75

第7章 群分析预报 76

7.1 监测数据群分析法 76

7.1.1 原始数据的标准化及正规化 77

7.1.2 计算分类尺度 78

7.1.3 分类树形图的绘制 84

7.2 群分析预报实例 91

7.2.1 天津地区土壤环境中若干元素的群分析 91

7.2.2 环境污染源因子的群分析 92

7.3 群分析预报软件RM8 94

7.3.1 软件编制原理及功能 94

7.3.2 软件运行步骤 94

7.3.3 软件界面 95

7.3.4 软件例题 95

第8章 模糊聚类预报 96

8.1 模糊聚类预报方法 96

8.1.1 样品与聚类因子的确定 97

8.1.2 对数据作归一化处理 97

8.1.3 标定 98

8.1.4 模糊等价关系矩阵 100

8.1.5 分类——建立模糊动态聚类图 100

8.1.6 进行环境评价 101

8.2 模糊聚类预报举例 101

8.3 模糊聚类预报软件RM9 108

8.3.1 软件编制原理及功能 108

8.3.2 软件运行步骤 108

8.3.3 软件界面 109

8.3.4 软件例题计算 109

第9章 环境质量评价 110

9.1 水质评价 110

9.1.1 计算污染指数 110

9.1.2 环境质量评价准则 112

9.2 水质评价实例 112

9.3 河流水质评价软件RM10 115

9.3.1 软件编制原理及功能 115

9.3.2 软件运行步骤 115

9.3.3 软件界面 116

9.3.4 软件例题计算 116

第2篇 环境污染的控制与预报 118

第10章 环境污染的控制与预报概要 118

10.1 环境污染的控制与预报目的和任务 118

10.1.1 环境污染控制与预报问题举例 118

10.1.2 环境污染控制与预报的基本方法 118

10.2 控制与预报基本方程及其解法 120

10.2.1 控制与预报基本方程 120

10.2.2 基本方程的简化 120

10.2.3 模式方程的举例 121

第11章 污染物迁移扩散预报方程 124

11.1 水的迁移预报方程 124

11.2 污染物的迁移预报方程 125

11.2.1 污染物的一维迁移方程 125

11.2.2 迁移方程最普遍的形式——三维方程 127

第12章 污染物迁移预报方程的解算 128

12.1 基本方程的解析解法 128

12.1.1 稳态解 128

12.1.2 特征线法解河流水质方程 129

12.1.3 拉普拉斯（Laplace）变换法解迁移方程 130

12.2 迁移方程的有限差分解法 134

12.2.1 显式差分体系 134

12.2.2 隐式及混合差分体系 136

12.2.3 有限差分法数值性离散问题 137

12.3 迁移方程的有限元解法 138

12.3.1 有限元法的基本原理 138

12.3.2 有限元法的解算公式 141

12.3.3 有限元法解方程简例 142

12.3.4 有限元法解河流迁移方程实例 144

12.4 弥散系数K的测定方法 148

12.5 水力学计算式 149

第13章 河流污染的控制与预报 150

13.1 河流污染迁移预报方程 150

13.2 河流污染预报方程的参数估计生化需氧量BOD总量及其衰变系数估计软件RM11河流水质污染预报参数估计软件RM12 154

13.2.1 生化需氧量BOD总量及其衰变系数的估计 154

13.2.2 复氧系数K2的估计 157

13.2.3 河流污染预报方程的参数估计 157

13.3 河流溶解氧的控制与预报河流溶解氧的预报软件RM12A 162

13.3.1 河流溶解氧模式 162

13.3.2 河流溶解氧预报举例 165

13.3.3 河流溶解氧的预报软件RM12A 166

13.4 河流热污染的控制与预报 170

13.4.1 河流热污染的控制与预报（一）——非线性模式河流热污染的控制与预报1软件RM13 170

13.4.2 河流热污染的控制与预报（二）——线性模式河流热污染的控制与预报2软件RM14 178

第14章 湖泊与水库污染的控制与预报 183

14.1 湖泊与水库模式基本方程 183

14.2 湖泊与水库生态模式 184

14.2.1 单一组分的生态模式 184

14.2.2 多组分的湖泊模式 185

14.3 深湖与水库温度模式 189

14.3.1 深湖与水库中的温度变化 189

14.3.2 建立湖泊温度模式的主要假定 190

14.3.3 深湖与水库的温度模式 191

14.3.4 MIT水库模式的应用 195

第15章 河口污染的控制与预报 196

15.1 河口污染基本方程 196

15.1.1 生化需氧量BOD方程 196

15.1.2 氧亏方程 197

15.2 河口污染非稳态方程 197

15.3 河口污染一维稳态方程 198

15.3.1 河口污染一维稳态方程 198

15.3.2 河口污染一维稳态方程例题 199

15.3.3 河口生化需氧量一维稳态方程软件RM19 201

15.4 河口污染二维稳态方程 203

15.4.1 河口污染二维稳态方程 203

15.4.2 BOD的二维稳态方程例题 204

15.4.3 河口生化需氧量二维稳态方程软件RM20 209

第16章 地下水污染的控制与预报 212

16.1 地下水污染的控制与预报目的和任务 212

16.2 地下水污染的控制与预报模型 213

16.2.1 区域地下水污染迁移方程 213

16.2.2 迁移方程的解析解法 214

16.3 地下水污染的控制与预报应用 220

16.3.1 地下水污染的控制与预报例题 220

16.3.2 地下水污染的控制与预报软件RM17 221

第17章 大气污染的控制与预报 225

17.1 箱型模式 225

17.1.1 一维箱型模式 225

17.1.2 二维箱型模式 226

17.1.3 三维箱型模式 228

17.2 高斯扩散模式 228

17.2.1 大气污染物扩散的基本方程 228

17.2.2 基本方程的解——高斯扩散模式 230

17.3 大气稳定度 236

17.3.1 帕斯奎尔分级法 236

17.3.2 汤纳弥散等级划分法 236

17.4 大气汞污染预报 237

17.4.1 汉沽区汞污染预报范围及原则 238

17.4.2 大气中汞扩散的数学模式 239

17.4.3 数学模式的检验、汞污染预报 241

17.4.4 大气中汞污染控制与预报软件RM15 243

17.5 雾霾污染的控制与预报 247

17.5.1 雾霾天气的形成 247

17.5.2 雾霾污染的防治 249

17.5.3 雾霾污染的控制与预报 250

第3篇 环境治理系统分析 260

第18章 环境治理系统分析预报 260

18.1 环境治理系统分析方法 260

18.2 环境治理系统分析举例 261

18.2.1 排污收费与企业管理的系统分析例题 261

18.2.2 大气污染防治的系统分析例题 263

18.3 河流污染防治规划系统分析 265

18.3.1 河流污染防治规划系统分析方法 265

18.3.2 河流污染防治规划举例 269

18.4 河口污染防治规划系统分析 272

18.4.1 河口数学模式 272

18.4.2 治理规划的制订 277

18.5 环境治理系统分析预报软件RM16 281

18.5.1 软件编制原理及功能 281

18.5.2 软件运行步骤 281

18.5.3 软件界面 281

18.5.4 软件例题计算 282

第19章 大气温室效应系统分析预报 283

19.1 大气温室效应系统分析 283

19.2 大气温室效应动态模式 283

19.2.1 碳、氮元素生态模型的建立 283

19.2.2 碳、氮元素生态模式 284

19.3 大气温室效应动态模式解算 290

19.3.1 模式的基本解法 290

19.3.2 温室效应动态模式验证 290

19.3.3 模式方程的参数估计 291

19.4 大气温室效应控制与预报结果讨论 293

附录 295

参考文献 299