基于淮安地区地表河流水污染情况建模研究

附件 2： 江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目申请表 项目名称 基于淮安地区地表河流水污染情况建模研究 项目所属 一级专业门 水土保持与水 环境类 项目所属 二级专业 类 水环境监测与分析 项目类型 （） 个人项目 （） 团队项目 项目实施时 间 起始时间： 2009 年 5 月 完成时间： 2010 年 4 月 姓 名 年级 学校 所在院系 /专业 联系电话 E-mail 主 持 人 马 庆 龙 2 淮安信息职业 技术学院 数控技术M 朱 海 强 2 淮安信息职业 技术学院 数控技术Zhq_ 申请人或申请团队 成 员 宋 华 峰 2 淮安信息职业 技术学院 数控技术刘利宏 43姓 名 田瀚 年龄 28 系党总支副书记单 位 淮安信息职业技术学院 行政职务/ 专业技术 职务 导 师 主 要 成 果 指导学生参加第四届苏北数学建模联赛，获得二等奖；2007 全 国数学建模大赛获得江苏赛区一等奖；第五届苏北数学建模联赛获得 一等奖；2008 全国数学建模大赛获得江苏赛区一等奖；参与 07 年省 教育厅项目结题一项。 2 一、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成 果等） 我是一名在校的大专生，学习的专业是数控技术，此外还担任机电系数学建模 协会会长一职。 我在学校期间除了学习本专业的课程还学习了 C 语言编程和 Matlab、Lindo 软 件的知识，这些都对我的学习提供了一定的帮助。 2008 年的 9 月我与其他两名同学一起参加了全国数学建模比赛江苏省赛区比赛， 并参加了在南京大学举行的建模答辩，最后获得江苏省赛区一等奖的成绩。2009 年 4 月参加了数学中国数学建模挑战赛和 5 月的苏北建模联赛，这些比赛都极大的 锻炼了我的意志，提高了我的数学素养。 在担任数学建模协会会长期间，我参加了了“三下乡”、实践科学发展观 服务进社区等活动，并被选为青年志愿者参与各种社会活动。我在平时的协会活动 当中主要负责对新生的培训和选拔，作为老师的助手参与了先后与同学一起参与了 08 年省级大学生实践创新项目“人力观光巴士”的制作，从而具备了一定的制作经 验与技巧，相信这些积累可以为本项目的顺利完成提供保障。 我与我的制作团队在指导老师的指导下，一定会发扬不拍吃苦、勇于探索、勤 于思考的精神，团结协作，完成这个大学生实践创新项目。 3 二、项目方案（包括项目的训练目标、前期准备、组织实施、过程管理、实践环节、 教师指导、项目结题等） 训练目标：构建一套对淮安地表河流水污染情况的数学模型系统 前期准备：参与的老师和学生都有多年的数学建模比赛经验，其中田瀚老师曾经做 过水质分析预测的论文基于多元统计分析的盐河水质评价及趋势分析 、 因子分 析在京杭大运河水质评价中的应用 分别发表于数学的实践与认识 、 吉林水 利等专业期刊。 研究内容： 1. 便携式水质分析仪器可以快速检验水中高锰酸盐指数 CODmn、化学需氧量 CODcr、生化需氧量 BOD5、总氮含量 TN、总含磷量 TP 及 NH4_n 2. 用主成分分析的方法，找出影响地表水质的主成分，计算各样本的主成分得分， 用聚类分析的方法将样本水质分类，结合分类结果及水质综合评分对各样本水 质进行评价，并用秩相关系数检验法快速作出污染趋势分析。 方案： 在水质分析仪器的检测数据功能中，绑定利用主成分分析的方法而建立的水质评 价以及污染趋势精确的数学模型，并构建出水质评价的数学公式和相关数学定理。 关键问题： 1. 如何仪器能快速检测的水质数据为高锰酸盐指数 CODmn、化学需氧量 CODcr、 生化需氧量 BOD5、总氮含量 TN、总含磷量 TP 及 NH4_n； 2. 水质数据在数学处理中的权重分析，以及决策矩阵的建立 教师指导： 由于参与的学生是专科生，数学知识不是很全面，在水质预测的模型的构建上需要 对学生进行一定的指导：利用 Matlab、lindo 软件对有关水质数据的进行分析处理。 项目结题： 在完成水质分析仪器的改进，并撰写一篇研究报告，完成结题。 4 三、学校提供条件（包括项目开展所需的实验实训情况、配套经费、相关扶持政策 等） 我院机电系工业应用数学研究室有正常活动的学生近 50 人，专兼职辅导老师 3 人，电脑 6 台，打印机 1 个。 在数学建模比赛上，屡屡获得省级一等奖等奖励多项。 经费除了省里面拨款的以外，学院的江苏省示范性高职院建设机电系学生三创 能力建设项目支出 1500 元配套。 四、预期成果 样机一台 研究报告一份 5 五、经费预算 租借一台水质分析仪器 2000 元（租期一年） 传感器、电子元件等材料 1000 元 资料费 600 元（购买参考书籍） 劳务费 900 元 合计：450