1中山市环境监测站; 2中山市中能检测中心有限公司
【摘 要】我国人口呈现快速增长的局面，人口密集程度高，加之工业生产规模的扩大，使得环境污染情况日益严重，并且已经呈现区域性污染特征，因此做好环境污染监测点工作具有现实意义。现今，首要任务是优化监测点，增加或者减少监测点位，使其可以充分的反映空气污染情况，本文笔者对网格采样-聚类分析法在优化环境监测点中的具体应用，做了简单的论述分析。
【关键词】网格采样；聚类分析；环境监测点
优化环境监测点常用的方法包括网格采用、聚类分析方法、因子分析方法、综合法、信息指数法等。因为不同区域的地形、气候、污染排放等情况有着极大的差异，所以环境监测点的数量与具体的位置也都不同，采取的优化监测点的方案也会具有一定的差异性。
一、网格采样-聚类分析优化原理
（一）网格采样优化原理
在数据采集与分析的基础之上，采取网格布点采样法，结合监测区域的实际情况进行布点，通过监测布点环境污染情况，收集环境监测数据，利用数学计算方法，对收集的监测数据做聚类分析，最终确定最佳的采样点位。
（二）聚类分析优化原理
因为地理条件、气候条件的差异，所以不能采用统一的监测点布设方法，但是老的环境监测点或者监测网，经过长期的运行，在一定程度上积累了大量的监测数据，这些监测数据极具价值，是可以作为参考数据的。聚类分析方法根据环境监测点之间的距离系数，对环境监测点收集的数据做分类处理，确定环境监测点之间的形式性，将其归成不同类群，并且绘制出分类谱系图，在科学分析后筛选出最佳的监测点，优化环境监测点。
二、网格采样-聚类分析的应用分析
（一）网格采样优化环境监测点的具体应用
网格采样是聚类分析的基础，聚类分析是在对网格采样收集的数据做出科学合理的分析。网格采样优化环境监测的具体步骤：首先，要获取环境监测点的采样点位，监测点位数据。其次，确定最佳环境监测点数，最佳监测点不仅要反映区域内环境质量，还要符合我国环境监测标准要求。其计算公式为：
聚类分析步骤三：监测数据相关系数-1≤rjk≤1，并且当rjk越来越接近1时，则两个测量监测数据变量关系越近，若rjk越来越接近-1时，则表明两个测量监测数据变量之间的关系越来越远。需要注意的是：利用相关矩阵对数据进行分群时，要在相关矩阵中将变量之间的相关关系找出来，并且将最大的两个变量优先合并为一类，采用加权平均法，将该数据群和其他检测变量数据之间的新相关系数计算出来，将计算得出的相关系数与其余未合并的变量相关系数组合在一起，形成新的相关矩阵。不断重复上述过程，将所有变量数据都组合在一起组建成新的分群系统，通常情况下分类结果中1-6号监测点位是一群，而7、8、13以及14号监测点位是一群，9-12号监测点位是一群，10号监测点位则单独为一群。
聚类分析步骤四：确定最佳的监测点位。同一个群内的测点之间高度相关，因此可以在群内选择一个监测采样点，将其作为最佳监测采样点。最佳监测点选择需要考虑几个条件，其一，最佳监测采样点是与群内其他变量之间相关系数最大的检测点，因此相关性越大的则优先考虑。其二，最佳监测采样点需要符合数理统计的基本要求，也就是说优化出的监测采样点，其硫酸盐与降尘数据之间的均值，要和全群平均的浓度值之间相差无几，通常相对偏差要小于±10%。其三，监测采样站点要分布均匀，并且覆盖面积要广，监测采样点附近交通要便利，以便采样工作可以顺利进行。其四，在选择最佳监测采样点时，要充分考虑本区域内污染源的分布情况，区域功能的划分情况、人口密集程度、区域气候特征、采样点周围的地理条件等，选择出最佳监测采样点，最佳监测采样点可以是一个，也可以是多个。
（三）最佳监测采样点的检验结果分析
要想确定选择出来的监测采样点，是否可以有效的将检测区域内的环境污染情况显示出来，还需要对监测采样点做进一步的检验分析，以确保监测数据的准确性、代表性，通常需要做污染物浓度检验、地理位置检验、相关性检验。对监测采样点监测出来的月平均浓度与监测区域所有监测点的月平均浓度数据做对比，其偏差要小于±10%，才可以说明该监测采样点可以代表监测区域内的环境情况。地理位置检验是再次确认最佳监测采样点的位置是否分布均匀。
相关性检验要在环境监测数据中，选择一组最佳监测点的均值与误差值，当选择的监测点均值和总平均值之间的相关性差，则不能有效的反映出该区域环境变化趋势，这时需要对优选组均值和区域的总平均值做相关性检验，采用t值检验方法，若相关性显著，则说明监测采样点可以代表区域环境情况。
网格采样-类聚分析法监测环境污染情况，已经被广泛的应用在各种环境监测工作中，其主要应用于大气环境监测、水污染环境监测等，在不同的监测工作中，因为实际情况有差别，所以在确定采样监测点的位置时，其计算公式与计算内容会不同，因此在应用网格采样-聚类分析法时，还需要根据具体监测内容，选择计算公式。
结语：
网络采样-聚类分析法应用在环境监测工作中，需要根据具体的应用步骤，选择出最佳的监测点，并且要对监测采样点做检验分析，以保证监测采样点可以代表区域的环境情况。
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论文作者:宋际洲1,蓝小英2
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/26
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