水環(huán)境評價中隨機觀測誤差的影響分析

田 鵬 偉

(山西省化工設計院,山西 太原 030024)

水環(huán)境評價中隨機觀測誤差的影響分析

田 鵬 偉

(山西省化工設計院,山西 太原 030024)

闡述了水環(huán)境評價中產(chǎn)生隨機觀測誤差的原因，分析了隨機觀測誤差的定義、特點及其規(guī)律性，并對隨機觀測誤差需注意的事項進行了研究探討，為水污染的治理提供了一定的參考依據(jù)。

水環(huán)境，隨機觀測誤差，測量，污染

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，我國水資源遭到的破壞越來越多，給整個國家的飲水問題都造成了嚴重的影響，而且工業(yè)廢水、生活污水等等都在侵蝕著水環(huán)境，它目前離我們越來越遙遠。在之前報道，蘭州市突發(fā)自來水苯超標事件，經(jīng)相關部門調查調查，是由于某石油化工公司一條管道發(fā)生原油泄漏,使得污染了供水系統(tǒng)導致。還有許許多多海洋水被破壞，圍湖造田帶來的生活垃圾污染湖泊水。水資源的污染直接影響工業(yè)生產(chǎn)、增大工業(yè)農(nóng)業(yè)的設備腐蝕、影響農(nóng)產(chǎn)品的質量。生活水的污染，又影響人民生活，直接危害人的健康，損害很大。 現(xiàn)在水環(huán)境的破壞和影響越來越嚴重，所以相關部門應該規(guī)定出相關的政策，用一種實際的方法去處理水資源的污染問題。隨機觀測誤差對水環(huán)境的評價具有著長久而又重要的意義。首先通過分析得出結論，然后加以治理，這是一個連貫性的程序，需要考察研究，得出結論。

1 隨機誤差定義及特點

隨機誤差(又稱偶然誤差)是指測量結果與同一待測量的大量重復測量的平均結果之差。是由于在觀測研究的過程中因為一些細小人為的測量誤差產(chǎn)生的隨機誤差而形成的誤差。隨機誤差是隨著測定次數(shù)的增加，測量的準確性就越高，誤差就會隨之減少，從而達到誤差趨近于零。

2 水環(huán)境產(chǎn)生隨機觀測誤差的原因

一般在水環(huán)境隨機觀測誤差的測算中，多次測量同一個水域環(huán)境的水域值，或對樣品水域進行多次測量，雖然采用的是水環(huán)境中的隨機誤差來測量的，但是測量所得的結果數(shù)據(jù)仍然會有所不同，可以肯定，所得到測量的值與設計理論值會存在著一定的偏差，這些問題往往是由于測量儀器設計結構或者制作測量儀器時出現(xiàn)細節(jié)性的問題。包括測量時周圍的環(huán)境條件；包括溫度、濕度、空氣的干燥度及儀器使用要求沒有達到國家的相關規(guī)定。這樣就會導致測量工作雖然是在一定條件下進行的，但是隨著外界環(huán)境、觀測者的技術水平和儀器本身構造的不完善等原因，都可能導致測量誤差的產(chǎn)生。所以有了天時地利還不夠，必須要達到人和的狀態(tài)，這樣水環(huán)境隨機觀測誤差才會減小，才會有著理想的狀態(tài)和變化，所以在研究的過程中,往往會出現(xiàn)很多的問題,那么面臨這些問題,都需要相關學者減少誤差性。

3 隨機觀測誤差的規(guī)律性

一般從水環(huán)境表面上來看，隨機觀測誤差的分析看似是沒有規(guī)律性的，但是在一般的測定過程中，測量的最后結果和預測的結果是無法預估出來的，雖然說沒有任何規(guī)律性，但是從一些反復的研究和實驗證明中還是具有一般的規(guī)律特點。但是，現(xiàn)在的許多科研學者進行了反復測定，經(jīng)過研究得出，隨機觀測誤差隨著實驗的反復觀察，還是會有著一定的規(guī)律，也就是具有系統(tǒng)性的規(guī)律性?？偟膩碚f，大小誤差都會出現(xiàn)，但是經(jīng)過實驗的反復多次測定，正負的差距就會越來越小，逐漸趨近于零，很小的誤差一般多多少少會存在，但是很大的誤差往往很少出現(xiàn)，很大的正負誤差出現(xiàn)的就會更少。也就相當于一個拋物線，左右都是低谷，但是往往會有高峰值。一般在光觀測水環(huán)境時，經(jīng)過環(huán)境和周圍氣候的一系列變化，觀測中發(fā)現(xiàn)，小誤差出現(xiàn)的幾率會高一些，而且這種很大的誤差往往很少出現(xiàn)，很大誤差出現(xiàn)的幾率近于零或極少。如果科研工作者增加誤差測定的次數(shù)，將所有的實驗成果算出其平均值，這樣隨機誤差的錯誤性會大大的減少。一般在水環(huán)境的分析評價中往往會有正面和反面的評價，但是無論怎樣都會有著一定的規(guī)律性，這為我們的研究提供了一定的方向。

4 隨機觀測誤差必須注意的事項

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了許多系統(tǒng)誤差與隨機誤差的劃分是完全吻合的，有時很難區(qū)分一些誤差到底是系統(tǒng)性的誤差還是隨機產(chǎn)生的誤差。例如觀察水環(huán)境水域的顏色的深淺，就有著一定的隨機性，在相同的地點和不同的時間觀察顏色變化就是不同的。因為由于時間不同，水域流量就會不同，也會造成不同的顏色變化值。而且不只是顏色變化這么一說，對于水域環(huán)境周圍溫度的影響，在某一天或幾天時間內進行測量時，它的測量值都會不一樣，這樣的測量結果隨之而產(chǎn)生的就應該是屬于隨機誤差，但是在某一季節(jié)較長時間內，測量出來的結果，就應該是屬于系統(tǒng)誤差了，因為系統(tǒng)誤差并不是一天兩天所形成的。季節(jié)性的分析研究時間是比較長的，所以引起的誤差就會有系統(tǒng)性，造成我們的分析觀測出現(xiàn)細小的誤差也是很正常的。

但是以上談論的問題之外，對于不同的操作方法，誤差的性質也有所不同。隨機觀測誤差不能用修正或采取某種技術措施的辦法來消除。在隨機觀測誤差中，其實最重要的是抽樣誤差。比如我們從同一水體中隨機抽取若干個大小相同的水體作為實驗對象，各個相同水域中的不同小樣本的研究結果就會有所不同。這些小樣本水體間的差異，同時反映了總體水域之間的差異，也反映了不同水域之間的水質和水污染情況的差異。所以在水環(huán)境評價隨機觀測誤差影響分析的過程中，要通過不同的方法來注意，而且需要注意的事項還有很多，很多部分都需要相關專家的論證。

一般除了之前的兩類誤差外,在測定過程中,由于操作者粗心大意或不按操作規(guī)章制度操作也會造成誤差。一般在實驗過程中水量的大小刻度不一致，水的取出時間不一定、時間記錄錯誤，以及測量儀的讀數(shù)不精準等等，都屬于一種誤差，這種由人為造成的誤差叫做過失誤差，這種誤差會對實驗的研究和實驗最終的結果產(chǎn)生非常嚴重的影響,因此測量者在研究的過程中一定要嚴格把關,注意好每個細節(jié)。所以，在實驗的取樣、測評、實驗的分析報告中必須嚴格遵守操作規(guī)程，一絲不茍的進行實驗，防止出現(xiàn)過失誤差。

針對以上各種問題，在水環(huán)境評價過程中，能夠得出隨機誤差的影響，而且看出隨機觀測誤差對研究中的誤差影響的力度，它對水環(huán)境的評價結果真實度都存在著重要的影響，在一般情況下，也是測量不同方法的根據(jù)。而且，如果測量的研究值出現(xiàn)很大的誤差和偏差，觀測誤差的差值也會相應的增大，其中最小的隨機觀測誤差指標對水環(huán)境評價結果具有決定性的影響。水環(huán)境的隨機觀測誤差控制，也需要根據(jù)環(huán)境、時間、天氣等等外在因素來具體分析。一般利用現(xiàn)代科技等先進手段,增強對降水和各種水域的觀測,不僅更加精確,而且可以解決一些理論上的問題,從而減少評估的不確定性，進一步改善概率水文中所遇到的問題,提高其實用性。

[1] 王 棟，朱元甡.隨機觀測誤差對水環(huán)境評價的影響[J].水利學報，2003(10)：70-72.

[2] 馬 繼.隨機觀測誤差對水環(huán)境評價的影響[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014(3)：91-93.

[3] 王 霞,李功振.基于模糊本體的水環(huán)境評價系統(tǒng)的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010(7)：10-12.

On influential analysis of random observation errors in water environment evaluation

Tian Pengwei

(ShanxiChemicalDesignInstitute,Taiyuan030024,China)

The paper illustrates the reasons for the random observation errors in water environment, analyzes definitions, features and regulation of the random observation errors, and explores precautions in the random observation errors in water environment evaluation, so as to provide some reference for the treatment of water pollution.

water environment, random observation error, measurement, pollution

2015-01-30

田鵬偉(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0203-02

X824

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