湖泊营养物基准制定的压力-响应模型及案例研究

第一章 压力-响应模型概况 1

1.1 压力-响应模型的概念 2

1.2 压力-响应概念模型的构建 3

1.3 数据的收集和分类 6

1.3.1 变量选择 6

1.3.2 数据收集 8

1.3.3 数据探索 9

1.3.4 数据分类 10

1.4 建立压力-响应模型的方法 14

1.4.1 线性回归模型 15

1.4.2 分类回归树模型 15

1.4.3 拐点分析法 16

1.4.4 贝叶斯层次回归模型 16

1.5 压力-响应关系模型的评价 17

1.5.1 评价模型的准确性 17

1.5.2 评价模型的精确度 18

1.5.3 需要考虑的实施问题 19

1.6 小结 19

参考文献 20

第二章 线性回归模型法建立湖泊营养物基准 23

2.1 引言 23

2.2 简单线性回归模型 23

2.2.1 数据集分析 24

2.2.2 简单线性回归的假设 25

2.2.3 候选基准的推断 28

2.2.4 简单线性回归模型确定东部平原湖区不同类型湖泊的营养物基准 32

2.3 多元线性回归模型 45

2.3.1 多元线性回归模型概述 45

2.3.2 多元线性回归模型确定东部湖泊生态区不同类型湖泊的营养物基准 46

2.4 土地利用类型与营养物关系模型 47

2.4.1 土地利用类型与营养物关系 47

2.4.2 土地利用类型与营养物关系推断云贵湖泊生态区营养物基准的案例研究 48

2.5 小结 57

参考文献 57

第三章 基于线性回归模型建立我国湖泊营养物基准 61

3.1 引言 61

3.2 营养物生态分区 62

3.2.1 生态分区方法 62

3.2.2 湖泊营养物生态区 67

3.3 数据来源和数据质量控制 70

3.4 我国湖泊富营养化状态及发展趋势 71

3.5 生态分区湖泊营养物效应 71

3.6 生态分区湖泊营养物基准的建立 74

3.7 讨论 86

3.8 小结 87

参考文献 88

第四章 分类回归树模型建立湖泊营养物基准 91

4.1 引言 91

4.2 分类回归树模型 91

4.2.1 树的构建及基尼系数 92

4.2.2 树的停止 94

4.2.3 分类回归树的剪枝 94

4.2.4 最优树的选择 96

4.3 分类回归树模型确定云贵湖泊生态区营养物基准的案例研究 96

4.3.1 数据的来源和数据质量控制 96

4.3.2 分类回归树模型确定云贵湖泊生态区营养物基准 97

4.3.3 讨论 99

4.4 分类回归树模型确定全国湖泊营养物基准的案例研究 99

4.4.1 数据的来源和数据质量控制 99

4.4.2 分类回归树模型确定生态区湖泊营养物基准 100

4.4.3 讨论 105

4.5 小结 105

参考文献 105

附录4.1 分类回归树模型实现的R语言代码 106

第五章 拐点分析法建立湖泊营养物基准 108

5.1 引言 108

5.2 拐点分析法 109

5.2.1 非参数拐点分析法 109

5.2.2 贝叶斯拐点分析法 110

5.3 拐点分析法建立湖泊营养物基准的案例研究 113

5.4 小结 120

参考文献 121

附录5.1 非参数拐点分析实现的R语言代码 122

附录5.2 贝叶斯拐点分析法实现的matlab代码 123

第六章 贝叶斯线性回归模型建立湖泊营养物基准 126

6.1 引言 126

6.2 贝叶斯层次回归模型法 127

6.2.1 贝叶斯层次线性模型 127

6.2.2 贝叶斯非层次线性模型 128

6.2.3 计算和模型比较 129

6.2.4 后验模拟 131

6.2.5 贝叶斯层次回归模型的WinBUGS实现 131

6.3 贝叶斯层次回归模型确定营养物基准的案例研究 131

6.3.1 数据来源及质量控制 131

6.3.2 贝叶斯层次线性回归模型应用于全国湖泊生态区 132

6.3.3 贝叶斯层次线性回归模型确定云贵湖泊生态区不同类型湖泊营养物基准 151

6.3.4 贝叶斯层次回归模型确定中东部湖泊生态区营养物基准 161

6.4 贝叶斯线性回归模型适用性分析 170

6.5 不同方法的综合比较 171

6.6 不同方法得到基准阈值或基准范围的比较 173

参考文献 174

附录6.1 贝叶斯层次线性回归模型实现的Winbugs代码 174