基于主成分析法污染物定量化识别附件专利申.pdfVIP

“基于主成分分析法的土壤污染物定量化识别系

统”软件说明书

1软件开发目的

“基于主成分分析法的土壤污染物定量化识别系统”是一款用于分析土壤

中DDT含量与其它因间关系的软件。土壤中的DDT一直是不少专家学者所关

注的重点，不仅在于DDT可以由表及里渗透到土壤，危及植物生长等，

还可能会散发到空气中对人类造成危害。因此明确影响DDT渗透的因素就显得尤

为重要。本软件利用主成分分析法，通过对包括土壤中不同深度DDT含量、土壤

PH值、土壤有机质含量、土壤含水量、土壤CEC、粘粒、砂粒及粉粒含量等测量

量的分析，找出其它因素分别对不同深度下DDT含量的贡献，换言之，通过本软

件可以找出对DDT扩散影响最大的因素。

2软件基本原理

软件所采用的主要算法为主成分析法。主成分分析是在一组变量中找出其方

差和协方差矩阵的特征量，将多个变量通过降维转发为少数几个综合变量的统计

分析方法。由于其在对变量系统进行最佳的综合与简化、客观地确定各个指

标的权数和避免随意性方面的突出特点，已经被引入诸多研究领域。另一方

面，现阶段土壤污染问题愈发严重，关于土壤中DDT含量与其他土壤成分之间

的定量评价开始受到关注，传统的统计学和空间分析方法都需要大量的记录

和数据的支持，因此，对于土壤成分复杂或数据不足的地区，这些方法

并不能很好地对对象进行定量分析。主成分分析的突出特点是可以揭示土壤污染

物数据的结构和污染物内在的联系，描述土壤污染物扩散的主要过程。采用主成

分分析法对土壤污染物进行定量分析在一定程度上可以简化土壤污染物的定量

化识别过程。主成分识别可以将团人能够污染物含量作为原变量，通过计算变量

发差和协方差矩阵的特征量，将土壤的信息进行了集中和提取，从而从众多成分

中识别出主导作用的成分。

3软件基本功能

3.1基本概述

打开软件，界面如图1所示。左侧为功能区，分别为主页、项目、数值计算、

结果分析和数据报告五个功能。每一项下设若干小项目。右侧为数据区，用于显

按钮。

整个软件实现了利用主成分分析法对土壤污染物进行定量化识别的过程，关

键步骤单独子项目，方便了用户对数据的。

3.2主页功能

在“主页”项目中，下设项目简介、项目成员、产品指南和帮助手册四个子

项目。分别用于介绍软件的基本功能、软件的开发人员、软件的使用方法说明和

其它相关事项。

图1.软件主界面

3.3项目功能

图2为项目功能区，下设导入数据说明，数据导入和数据显示三个子项目。

导入数据说明用于对软件处理的软件进行说明，软件支持导入txt文件。

图2.项目功能区

点击数据导入按钮，系统自动弹出框（如图3所示）。

图3.选择文件界面

选择符合要求的文件，点击确定按钮，系统提示导入成功（如图4所示）。