① 基准值研究方法综述
为了最大限度地重现自然介质中元素的自然含量状况,研究者们主要采用两种方法来确定基准值,即地球化学方法和统计学方法。地球化学方法首先重视样品的采集,特别强调要在非污染区内采集有代表性的样品;在此基础上还需要使用统计学方法对样品分析数据做必要的检验,以找出和剔除可能遭受污染的样品,使得出的背景值尽可能符合实际,以便对条件和特性等相似而污染状况不同的介质进行对比。Matschullat等(2000)对确定背景值的常用方法进行了系统的归纳和总结。
通常情况下,人们能够区分地球化学方法和统计学方法之间的差别。由Turekian和Wedepohl(1961)提出的全球海相“页岩标准值”,或者上地壳平均值,以及所有有关的局部或区域尺度上的史前堆积物和建造方面的成果,如湖泊和海洋沉积物、泛滥平原和河流沉积物、洞穴沉积物的记录等,均是地球化学方法的一部分。人们可以用这些手段尝试着解释单个样品或采样剖面(包括钻孔),也可以在给定或已知靶区选择有代表性的样品。此外,为了解释这些结果,通常还需要诸如pH值、C、S含量以及同位素数据等参数。判断过程需要被调查元素在主要环境(包括古环境)条件下地球化学行为方面的专业知识。
实际上,确定背景值的地球化学方法,目前被更多地用来确定某些人为扩散污染物的累积速率。例如,Nicolas等(2003)利用三个沼泽中的泥炭钻孔记录,通过与自然背景(过去8000年)的对比,探讨了Ontario南部大气Hg累积的主要人为污染源和累积速率;Bindler(2003)利用瑞典南部Ombrotrophic沼泽中的泥炭钻孔记录,评估了Hg的大气沉降速率和自然背景。
其他方法需要用到统计学知识。首先需要指出,任何针对确定背景值的统计方法都要满足两个要求:稳健性和广泛的适用性。这意味着所选择的算法对任何给定介质的任何数据集而言必须是同等的可靠。
1969年,Lepeltier提出了一种双对数图累积频率图解评估方法(Lepeltier法)。其目的是为了发现地球化学正异常,即是为矿产勘查而制定的,也可以用于确定地质背景。这种方法只需要元素的平均含量值(克拉克值),基于微量元素含量呈对数正态分布的假设,通过在对数标尺上绘制相对累积频率曲线,并计算出对数正态分布的变异。背景值可以看作一个未受干扰的分布函数的平均值,从而计算出异常下限(平均值+2倍离差)。显而易见,这种方法不适用于数据量比较小的数据集。
相对累积频率曲线法(relative cumulative frequency curves)与Lepeltier法非常类似,需要用每个元素的分布曲线来描述相关累积频率。Bauer等定义曲线斜率的第一个拐点是背景数据集的上限值,用来区分未受人为影响和受到人为影响的样品。
还有一种与Lepeltier法相关的方法,是由Hindel等提出的样品的正常范围法(normal range of sample)。他们定义未受人为影响样品的97.5百分点作为背景上限。这种方法似乎是有问题的,因为没有可以区分污染和未污染样品间的经验标准存在。将背景定义为“样品的正常范围”(平均值±2倍离差)要求的一个前提是数据呈对数正态分布。背景值的确定既可以采用图解法(将相对累积频率曲线绘制在对数标尺上,从累积频率97.5百分点处读取上限值),也可以采用计算法(采用对数标准离差)。
回归法(regression technique)的基本原理是测定的元素含量需要用一个或几个不受人类活动影响的较稳定元素(例如Al、Zr等)的含量来拟合。这一过程是通过线性回归来完成的,以便计算每一个符合回归条件的单独点的背景值,其理论依据是土壤中重金属元素的含量受土壤常量化学组分的控制。位于95%置信区间以外的样品可作为受人为影响的样品。1993年,Bauer等开始尝试使用这种方法,近年来应用实例有所增多,主要用于探讨受到重金属污染的土壤中相应重金属元素的基准值及其累积程度(Denis et al.,2001;Rémyetal.,2003;Gil et al.,2004)。
1952年,Graf等提出了确定背景值的众数分析方法(Modean alysis)。制定该方法的目的是把多众数分布分解为几个正态分布,每个正态分布函数的平均值与各自的(相对的)初始分布函数的众数值相符,背景值通过最低平均值正态分布的平均值的95%置信区间的上限值得到。
4σ-异(异常)点检验方法(4σ-outlier test),假设样品中微量元素含量服从正态分布,并且使用一个适当的数据集(10<n<1000)就可以应用4σ标准来进行异点检验。如果多于10个数据,当一个单独的值远离平均值4σ以上时就可看作异点。这一方法要求从数据集中剔除潜在的异点,然后计算剩余子数据集的平均值以及标准离差。得到的子数据集可以看作地质或背景的反映。以平均值±2σ界定的范围看作是背景的正常范围,所得到的相应分布函数的中值落在具有最高频率的一组数据中。
与异点检验方法相比,2σ迭代法(iterative2σ-technique)除了具有更加完全和较小的数学稳定性以外,其目的还在于确定一个正常数据范围的背景。首先计算原始数据集的平均值和标准离差,所有超出平均值±2σ的值将被删除,重复这个过程直到所有剩下的数值均在平均值±2σ之内。依据剩下的子数据集计算出的平均值±2σ被认为反映了地质背景。这种方法建立了一个围绕原始数据集众数值(mode value)的近似的正态分布,其结果不必与众数分析完全相同,因为在众数分析中得到的是最低的相关众数值,而在这个方法中更可能涉及的是原始分布的众数值。由于这个方法不考虑其他诸如4σ异点检验法假设的分布函数(关于更高的数值),因此确定的上限值发生较大幅度的降低。
计算的分布函数(calculated distribution function)法。自然过程中富集和贫化相互抵消,在一个比较长的时期内,某个层位或地段中元素的富集与另一个层位或地段中元素的贫化是相关的。人类活动影响趋向导致自然体系中某个地段或部分元素富集———分布函数受到干扰从而表现出向高值一方偏移(不对称),因此相对低值应该免于人类活动的影响(当然这并不完全可靠,因为所有的人类活动均引发贫化,例如这里土壤和沉积物的酸化作用被忽视)。从最小值到中值(与异点和标准离差相比,中值具有固有的稳定性)数据集应该更可能代表自然过程及自然背景(=简化的数据集)。在这样的前提下,可以建立自然的未受人类活动影响的分布函数。为了做到这一点,可以通过增加从单个数值到中值的距离而得到一个大于中值的新值(计算的分布函数),这样,相对于原始中值,简化数据集中的每一个单个数值将被真实地反映出来。根据这个函数计算相关的描述性基本统计参数,平均值±2σ仍可以看作地质背景的正常范围。
从以上对试验研究方法的综述中可以看到,确定背景值(或基准值)的方法比较多,而且并不是单一的针对土壤这一种介质,而是适用于土壤、岩石、水系沉积物乃至水体等多种介质。这样就出现一个问题,到底哪一种方法更适于在作者的试验研究中应用。
从宏观上讲,确定背景值的方法包括两大类:地球化学法和统计法。地球化学法依据的是元素地球化学行为方面的基本理论和专业知识。从样品采集开始,就在试图避免人为因素的影响或强调地质作用的均一化过程,获得的最终结果大体上是一个固定的值(平均值或中值)。不难理解,这样的背景值不能反映介质中元素含量的区域(或局部)变异性特征。
统计法针对的是给定的数据集。通常情况下,首先对数据的分布模式进行判断,即判断数据是否符合正态分布、对数正态分布,然后选择适当的统计分析方法进行统计计算或图形分析,获取能反映自然地质背景或人为影响子数据集特征的统计参数,主要是平均值、标准离差或背景上限值等。根据这些参数最终确定相应元素的背景值,一般用平均值±2σ(标准离差)的形式表示。因此,采用这种方法确定的背景值是一个含量范围,仍然不能反映介质中元素含量的区域(或局部)变异性特征。但是,在统计学方法之中,回归法是个例外,因为该方法以土壤中重金属元素的含量与常量化学组分间的相关性为基础,实际上是考虑了由土壤物质组成决定的元素含量的区域变异性。
元素含量的区域变异性是土壤地球化学基准值的重要特性之一,因此在确定基准值的工作方法中要有所体现。以这一需求为出发点,综合和借鉴上述各种确定背景值(基准值)方法的特点,通过理论分析、试验验证等过程,最终提出了确定土壤地球化学基准值的方法及开展土壤地球化学基准值研究的工作方法。
② 距离测量相对精度怎么计算
距离测量的精度用相对误差(相对精度)表示。即距离测量的误差同该距离长度的比值,用分子为1的公式1/n表示。比值越小,距离测量的精度越高。距离测量常用的方法有量尺量距、视距测量、视差法测距和电磁波测距等。
计算相对精度必须遵循的原则:
第一,推算从新基准开始,并将新基准数据看作无误差;
第二,推算元素(网中观测值的平差值)必须采用其在原基准下的精度。
(2)基准数据计算方法扩展阅读:
方式
1、距离测量量尺量距
用量尺直接测定两点间距离,分为钢尺量距和因瓦基线尺量距。钢尺是用薄钢带制成,长20米、30米或 50 米。所量距离大于尺长时 ,需先标定直线再分段测量。钢尺量距的精度一般高于 1/1000。因瓦基线尺是用温度膨胀系数很小的因瓦合金钢制造的线状尺或带状尺。
常用的线状尺长24米,钢丝直径1.65毫米 ,线尺两端各连接一个有毫米刻划的分划尺 ,分划尺刻度为80毫米。量距时用10千克重锤通过滑轮引张,使尺子成悬链线形状,线尺两端分划尺上同名刻划线间的直线距离,即悬链线的弦长,是线尺的工作长度。
因瓦基线尺受温度变化影响极小,量距精度高达 1/1000000,主要用于丈量三角网的基线和其他高精度的边长。
2、距离测量视距测量
用有视距装置的测量仪器,按光学和三角学原理测定两点间距离的方法。常用经纬仪、平板仪、水准仪和有刻划的标尺施测。
通过望远镜的两条视距丝,观测其在垂直竖立的标尺上的位置,视距丝在标尺上的间隔称为尺间隔或视距读数,仪器到标尺间的距离是尺间隔的函数,对于大多数仪器来说 , 在设计时使距离和尺间隔之比为 100。视距测量的精度可达1/300~1/400。
③ 1985国家高程基准的常见换算是什么
1、1985国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029 (米)
2、1985国家高程基准高程=吴淞高程基准 -1.717 (米)
3、1985国家高程基准高程=珠江高程基准 +0.557(米)
4、1985国家高程基准高程=废黄河零点高程-0.19 (米)
5、1985国家高程基准高程=大沽零点高程 -1.163 (米)
6、1985国家高程基准高程=渤海高程 +3.048 (米)
水准零点
由于国家水准原点实际高程并非为海拔0米,经国家测绘局批准,由专家精确移植水准原点信息数据,在青岛银海大世界内建起了“中华人民共和国水准零点”。
水准零点标志雕塑,高6米,重10余吨,底座像一个铅锤,寓意老一辈测量人工作的辛苦,顶部地球仪上有6个小圆球,寓意世界上6个着名的海拔原点。在零点雕塑的下面是一个观测井,观测井的底部设有一个价值不菲的巨大的红色玛瑙球,这个球体的顶平面就是我们国家海拔0米的地方。
以上内容参考:网络—1985国家高程基准
④ 数学题什么做基准数能不能简单的说一下听不懂
基准数一般是为了简化平均数计算用的。
在计算平均数时,设一个基准数(可以不是数据中的数),然后再将整组数据相对于基准数的数写出,计算就比较简便。
例:计算100、104、102、99、97、105的平均数
常规算法:(100+104+102+99+97+105)除5=101.4
新算法:设基准数为100,则新数据为0、4、2、-1、-3、5
(0+4+2-1-3+5)除5=1.4
100+1.4=101.4
⑤ 水泥厂化验室抽查对比中如何计算相对误差和绝对误差,哪个是基准数据
简单的方法:谁以前误差比较小,准确性高,以谁为准。复杂的方法:找第三者进行仲裁检验,两组相近的数据就是基本准确的。一般情况下,以第一次做的数据为原始数据记录,不能改的
⑥ excel以一列相同的数据为基准计算另一列达成某个条件相同数据出现的数量的方法
输入
=COUNTIFS(A:A,"1月3日",B:B,">=4")/COUNTIF(A:A,"1月3日")
⑦ 土壤元素基准值
(一)土壤元素系列基准值的确定方法
土壤元素基准值反映的是原始自然环境状态下未受到人类活动影响和环境污染的土壤中元素的含量与分布状态。在多目标区域地球化学调查工作中,以深层土壤地球化学调查(土壤第Ⅰ环境调查)土壤元素含量的平均值为表征,它也是评价土壤元素丰缺、成土母质环境质量、农产品品质与安全性及防治对策等研究的基本参考值。土壤地球化学基准值的评价指标一般包括:
1)代表土壤第Ⅰ环境的深层土壤地球化学元素的样本数(N)、面积(S)、算术平均值(x)、标准离差(σ)、变异系数(CV);
2)逐步剔除平均值加减2倍标准离差后的算术平均值(
(二)土壤元素系列基准值调查技术要求
土壤地球化学基准值的调查必须同时满足三个要素:
1)样品代表性。样品要有合理的采样深度,保证样品未受任何扰动和污染;样品要求原则上均匀分布,保证样品区域上有合理的密度;不同成因和不同类型的土壤要有足够的样品数量,保证基准值统计的科学性。
2)样品分析可靠性。样品分析方法技术、方案要先进可靠,分析质量监控方案要严密。
3)数据统计科学性。数据统计方法要符合统计学原理。
(三)土壤元素系列基准值的地球化学特征
深层土壤地球化学基准值值统计方法采用以下步骤:
1)采用逐步迭代法剔除算术平均值加减两倍标准离差的离群数据;
2)统计计算剔除离群数据后的算术平均值(
昌乐县土壤地球化学基准值见表2-9-7。需要备注的是:①表格中元素含量单位,氧化物、OrgC、Org、C为%,Au、Ag、Cd、Hg为ng/g,pH量纲为1,其他为μg/g;②其余表格中元素的含量单位在没有特殊标注的情况下,与此雷同;③有机质(Org)含量是根据有机碳(OrgC)分析结果换算的结果,换算公式为:有机质(Org)含量=有机碳含量×1.724。
表2-9-7 昌乐县深层土壤元素含量特征表(剔除特异值)
续表
注:总样本数为92件。
表2-9-8为土壤元素基准值对比表。与1990年国家环境保护局、中国环境监测总站测定的中国土壤元素背景值和山东省土壤元素背景值(C层,仅13项指标)对比表明,昌乐县土壤地球化学基准值具有以下规律:除了Cd、Mn元素的基准值略高于全国基准值外,其他指标的基准值均低于全国基准值,Se元素的基准值仅为全国基准值的0.33倍,昌乐市深层土壤中硒的含量水平远低于全国含量水平,属于硒的缺乏区。
表2-9-8 昌乐县深层土壤元素基准值对比表
注:表中*表示无数据。
⑧ 游标卡尺测量所得数据与标准件的基准数据偏差小于等于
游标卡尺和螺旋测微器的误差是由精度决定的,游标卡尺的精度取决于它的分度值,分度值是多少就精确到多少分之一毫米,不需要估读,螺旋测微器俗称千分尺,精确到百分之一毫米,估读到千分之一毫米。
为了让测的数据更准确,这两种测量仪器使用时一定要注意是否需要估读。游标卡尺不符合阿贝原则,螺旋测微器符合阿贝原则,造成游标卡尺是一阶误差,而千分尺是二阶误差,螺旋测微器更准确些。