Крюкова С.В. Контроль загрязнения природной среды анализ данных загрязнения. Лабораторный практикум
.pdfПриложение 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
/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/м3 |
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 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/м |
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 |
|
|
|