为防止流域和近岸海域生态环境进一步恶化,保护生态环境,合理、可持续利用自然资源,首先应该弄清流域及其近岸海域的污染现状。掌握河流和河口地区的污染物通量是准确确定入海通量、环境容量及污染物总量分配的基础。依据我国目前或今后相当长的一段时期内的水环境监测条件,可获得的河流或河口断面进入海域污染物的数据相当有限,且存在代表性差、数据不配套、误差大等所谓数据稀疏问题,这无疑给准确估算河流入海污染物通量带来极大困难。本课题便是基于这一思路,旨在综合运用概率论、数理统计、数值分析等理论,对河流入海通量估算方法进行研究,以解决稀疏数据情况下河流及河口断面污染物入海通量估算的实际问题。通常稀疏数据插值方法习惯用Lagrange插值多项式,这类解析函数的致命缺点是其解析延拓不稳定,即当原始数据出现微小误差,就可能因误差的积累、传递而导致计算结果失真；在数据稀少的条件下,这种现象将更加严重。本课题遵循实用性、可行性、简洁性、适应性、现实性的基本原则,在查阅大量文献基础上,采用稀疏数据平滑化处理的相关理论,根据河流入海污染物通量估算所需监测数据普遍不足的情况,针对现有估算模型算法上的缺陷引入了更加稳定的计算方法,即首次采用三次样条函数对稀疏数据进行插值、并辅以B样条函数对函数拟合进程进行校正,建立了应用双样条校正模型处理稀疏数据条件下河流入海污染物通量估算的方法。同时,根据现有的污染物时段通量的估算原理,构建了一系列时段通量预估模型——加权平均预估模型、几何平均预估模型,并将这些模型与现有的时段通量估算模型和双样条校正模型进行综合比对、分析和优选,最终提出了优化处理稀疏数据条件下河流入海污染物通量的理论和方法。采用当今先进的数学处理平台——-MATLAB、MATHEMATICA、SPSS软件,编制出河流污染物入海通量计算模型的相关程序。以辽东湾流域为例,针对进入辽东湾的大辽河、双台子河、大凌河、小凌河等河口断面的污染物通量,以COD、高锰酸盐、总磷、氨氮为指标,进行了稀疏数据条件下污染物时段通量的估算。经辽宁省环境统计数据及辽河流域长期管理实践相关调查资料验证,其估算结果与实际相吻合。