Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Крюкова С.В. Контроль загрязнения природной среды анализ данных загрязнения. Лабораторный практикум

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
16.01.2019
Размер:
2.62 Mб
Скачать

Приложение 3

Работа с «Пакетом анализа» в «Excel»

Для проведения статистической обработки информации «Excel» включает в себя программную надстройку «Пакет анализа» и библиотекуиз 78 статистических функций. Для вычислениякоэффициентов корреляции в «Excel97–2003»в меню«Сервис»выбрать«Анализ данных» и далее «Корреляция». В «Excel 2007»: выбрать вкладку «Данные», далее «Анализ данных» – «Корреляция». В качестве «входного интервала»выбратьвесьинтервалисследуемыхзначенийконцентраций ЗВ и метеопараметров.

Дляактивации «Пакета анализа»в «Excel97–2003»нужновыпол- нить следующее:

Запустить «Excel». Появится окно активного листа новой или существующей книги «Excel»;

Вменю«Сервис»выбратьпункт«Надстройки». Раскроетсяокно со списком доступных надстроек.

Вэтомспискенайти«Пакетанализа».Поставитьрядомсним«галку». Если она уже стоит, ничего делать не надо. Нажать «ОК».

Посмотреть, в меню«Сервис»появитсякоманда «Анализданных». Дляактивации «Пакета анализа»в «Excel2007»нужновыполнить

следующее:

Нажать кнопку в левом верхнем углу окна «Excel»;

Выбрать «Параметры Excel», далее вкладку «Надстройки»;

В раскрывшемся спискедоступных надстроек выбрать «Пакет анализа», нажать кнопку «Перейти».

После установки данной надстройки во вкладке«Данные» появится кнопка «Анализ данных».

Если в процессеуказанной процедурывозникли дополнительные запросысосторонысистемы(компьютера), значитдляустановки «Пакета анализа» потребуется дистрибутив «Microsoft Office».

Приложение 4

Примеры графиков для лабораторных работ

4.1.Примерыграфиковдлялабораторнойработы№1представлены на рис. 3–4.

31

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01.01.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мкг

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация,

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO2

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PM10

0

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:00

11:00

12:00

13:00 14:00

15:00

16:00

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

 

 

Время, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мкг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01янв.2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02сент.2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПДКсс NO

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:00

11:00

12:00

13:00 14:00

15:00

16:00

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

 

 

Время, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4. График суточного распределения NO в разные месяцы года

исреднесуточная ПДКсс NO

4.2.Пример графика для лабораторной работы №2 представлен

на рис.5.

Рис.5. График суточного изменения температуры

32

4.3.Примерыграфиковдлялабораторнойработы№3представлены

на рис.6–8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влажность

Температура

 

Влажность

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Корреляционная матрица без коэффициентов корреляции с полями для анализа

1 – поле коэффициентов корреляции между загрязняющими веществами,

2 – поле коэффициентов корреляции между загрязняющими веществами

 

 

 

и метеопараметрами,

 

 

 

3 – поле коэффициентов корреляции между метеопараметрами

м3

 

 

 

r=0,89

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

мкг/

70

 

 

 

 

 

 

 

NO,

60

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация

50

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

 

 

 

 

КонцентрацияСO, мг/м3

 

 

Рис.7. Диаграмма рассеивания для элементов с наибольшим положительным

 

 

значимым коэффициентом корреляции

 

 

33

 

 

 

r = -0,67

 

 

 

 

-10

 

 

 

 

 

,ОС

-110,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

-12

 

 

 

 

 

Температура

-13

 

 

 

 

 

-14

 

 

 

 

 

-15

 

 

 

 

 

-16

 

 

 

 

 

 

-17

КонцентрацияСO, мг/м3

 

 

 

 

 

 

Рис.8. Диаграмма рассеивания

для элементов с наибольшим отрицательным

 

 

значимым коэффициентом корреляции

 

 

 

4.4. Примеры графиков (рис. 9–11) и таблиц (табл.3) для лабора-

торной работы №4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация,

2,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дек

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

янв

 

31

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.9. График распределения СО за две недели с 01.01.10 по 14.01.10

 

Таблица 3

Максимальные,минимальныеисредниезначенияконцентраций

 

 

3В за 2недели

 

 

 

 

Дата

CO

сред

max

NO

сред

max

NO2

сред

max

min

min

min

13сентября 1,50

0,12

0,58

159,93

10,56

57,71

55,93

23,77

37,01

 

 

 

34

 

 

 

 

 

14сентября

1,58

0,23

0,66

95,47

3,34

36,06

54,11

27,59

38,44

15сентября

0,67

0,25

0,37

50,82

1,81

15,22

53,27

26,72

38,51

16сентября

2,95

0,15

0,64

218,89

0,79

34,75

59,15

9,99

36,76

….

25сентября

1,89

0,35

0,68

143,73

6,54

51,29

64,22

35,70

48,00

26сентября

1,71

0,17

0,45

135,68

2,64

25,08

52,65

15,96

29,23

 

Рис. 10. График среднесуточной концентрации NO за две недели

 

 

 

 

 

и среднесуточная ПДКсс NO

 

 

 

33

500

 

 

Максимальная концентрация NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мкг

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПДКмр

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 сентября

14 сентября

15 сентября

16 сентября

17 сентября

18 сентября

19 сентября

20 сентября

21 сентября

22 сентября

23 сентября

24 сентября

25 сентября

26 сентября

 

Рис.11. График максимальной концентрации NO за две недели

 

 

 

 

и максимально-разовая ПДКмр NO

 

 

 

35

4.5. Примеры графиков (рис.12–14) и таблиц (табл.4) для лабораторной работы №5.

Мощность инверсии,м

Дата

Рис.12. График мощности инверсии за сроки наблюдения 04:00 и 16:00 в интервале 01–14 января 2010 г.

Интенсивность

инверсии,ОС

Дата

Рис.13. График интенсивности инверсии по модулю за сроки наблюдения 04:00 и 16:00 в интервале 01–14 января 2010 г.

Высота ,инверсии НГм

Дата

Рис.14. График высоты нижней границы инверсии за сроки наблюдения 04:00 и 16:00 в интервале 01–14 января 2010 г.

36

Таблица 4

Примеркорреляционнойматрицы,вкоторойцветомвыделенополе коэффициентовкорреляциимеждуконцентрациямиЗВ

ихарактеристикамиинверсии

 

CO

NO

NO

Высота

 

 

 

2

НГ

CO

1

 

 

 

NO

0,99

1,00

 

 

NO2

0,70

0,74

1,00

1,00

ВысотаНГ

-0,44

-0,39

0,17

Мощностьинверсии

0,06

0,04

-0,16

-0,53

ТемператураНГ

-0,56

-0,52

-0,25

0,51

Интенсивностьинверсии

0,94

0,92

0,70

-0,43

Температурныйградиент

0,67

0,66

0,76

-0,03

Мощность

инверсии

Температура

НГ

Интенсивность

инверсии

Температурный

градиент

1,00

 

 

 

-0,55

1,00

 

 

0,19

-0,71

1,00

 

-0,26

-0,54

0,72

1

4.6 Примеры графиков для лабораторной работы №6 (рис.15).

Рис.15. Распределение NO за январь 2010 г. (10:00, Вс) в Санкт-Петербурге

37

Приложение 5

Работа с программным пакетом Surfer 9

5.1. Загрузка схемы размещения станций (рис.16)

Нажатьна вкладку«Map», выбрать«new»–«basemap», в открывшемся окненеобходимовыбратьфайл, содержащий схемуразмещения станций.

800

700

600

500

400

300

200

100

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Рис.16.Схемаразмещениястанций

5.2. Оцифровка координат станций (рис.17)

Нажатьна вкладку«Map», выбрать«Digitize».Нажатьна всестанции по порядкуи в открывшемся окне появятся координаты (x, y) всех станций.Сохранитьполученныйфайлвпапкусименем«имяфайла.bln».

38

Рис.17. Оцифровка координат станций

5.3. Добавление значений концентраций

Открыть файл, сохраненный в п.5.2, с помощью Блокнота. Доба- вить3-йстолбецсозначениямиконцентрацийпримесиповсемстанциям наблюдения. При этомнеобходимопослепоследней координатыв каждойстрокепоставитьзапятуюипробел.Нажатьнакнопку«Сохранить».

Фрагмент данных файла СО.bln

710.459648512,475.595930588,0.28 908.729864047,197.847968834,0.63 749.012190422,503.651280261,0.71 786.187855835,415.276928793,0.4 677.414612589,335.319182228,0.52 685.67587157,425.096301179,0.77 765.534708383,448.9433484,0.35

39

5.4.

Построение изолиний (рис.19)

 

Нажать на «Grid», выбрать «Data». В открывшемся окне выбрать

файл, сохранённый в п.5.3. В открывшемся окне проверить, чтобы в

строке«GriddingMethod»былвыбран«Kriging». НажатьОК.Послеэто-

гов папкепоявляетсяфайлстемженазванием, чтов п.5.3, носрасши-

рением «.grd».

 

 

 

 

 

Нажать на вкладку «Map», выбрать «new» – «contour map». В от-

крывшемся окне выбрать файл «имя файла.grd». На рис. 18 показан

примеризображениякартыизолиний концентрации СО.

 

700

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

400

500

600

700

800

900

Рис.18. Карта изолиний концентрации СО

 

Наложитькартуизолиний(рис.18)накартурасположениястанций

(рис. 17)и совместитькоординаты картыизолиний скоординатами кар-

тырасположениястанций (рис. 19).

 

 

 

 

 

40