随着我国经济的快速发展,城镇建设和工业生产不断扩大,许多水体遭到工业污水、生活污水的污染,水污染成为我国最严重的环境问题之一。水质监测与评价作为水资源管理和污染控制的主要手段之一,日益受到广泛关注。 专家系统是一种智能的计算机程序,它运用知识和推理来解决只有专家才能解决的复杂问题。目前,专家系统在水质评价方面的应用较少。但专家系统在某些特定领域应用已有的成功经验可以应用到水质评价中去,利用专家系统来对水质监测数据进行分析和处理,掌握水质现状及其发展趋势,为水资源管理和水环境保护等决策的制定提供更好的理论依据。 本文在介绍常用水质评价方法的基础上,首先对这些评价方法做了分析和比较。其次,利用分析和比较所得的结论设计系统中的知识库和推理规则,作为水质评价方法选择的依据。最后,采用Delphi作为主要开发工具,实现了基于规则的水质评价专家系统中的知识库、推理机和用户界面。目的在于利用专家系统来模拟人类专家在水质评价中的决策作用,根据水质监测数据的特点,选择合适的水质评价方法,对水质指标的测量值进行计算分析,并给出合理的评价结果。 本文的主要研究工作如下: (1) 分析了基于规则的水质评价专家系统的设计思想,采用方法选择模块、计算分析模块和结果评价模块三大部分来设计系统的总体框架。 (2) 在分析和比较常用水质评价方法的基础上,设计并完成了系统中的知识库、推理机以及专家知识的获取与维护方法,重点实现了基于D-S证据理论的数据融合计算分析软件。 (3) 以长江口水环境监测中心的水质监测数据为研究对象,通过实验验证了基于规则的水质评价专家系统在水质评价中的有效性和可行性。