Quantitative Methods for Environmental Studies

课程简介

1. 基础知识：环境数据和长期监测的基本原理，空气和气象监测的基本原则。 2. 空气质量和气象数据报告技术：位置和分布，异常值；散点图，箱线图，频率分布。 3. 环境和生态数据的分布，正态分布（人口数据），对数正态分布（空气污染物数据），威布尔分布（风数据），估计量。 4. 不同地点收集的数据比较：1. 正态分布数据：单样本t检验，p值，显著性水平，配对t检验，两样本t检验；单因素方差分析，F检验。2. 非正态分布数据：威尔科克森秩和检验，威尔科克森符号秩和检验。 5. 不同污染物之间的相关性，不同地点之间的相关性，气候变化，长期趋势及其p值，经济增长对区域空气质量的影响，R平方的意义，预测区间，残差。 6. 温室气体在不同时间尺度上的变化，日变化和季节变化，移动平均，去季节化，自相关，自回归模型。 7. 微积分在环境问题中的应用：二维和三维问题。多元函数的微分。偏导数。链式法则，泰勒公式。积分，线积分和二重积分。 8. 室内空气质量建模：一阶微分方程，可分离变量的微分方程，精确微分方程，线性微分方程。室内空气污染物和空气净化设备的指数衰减。细菌和人口的增长。 9. 水和空气扩散建模：高斯扩散方程。线性二阶微分方程。常系数齐次方程。复指数函数。非齐次方程。待定系数法和变参数法求解。

学习目标

提供基本的数学工具，使学生能够用统计和分析的语言表述环境和可持续发展问题，并应用这些工具成功解决这些问题。

先修要求

互斥科目：CSE284 环境研究定量方法

教学模式

基本概念和理论通过讲座传授。每周布置练习题以培养哲学和概念性思维，而非仅仅识别和记忆。强调实践。在辅导课中将给出并解释实际环境案例。将解释评分标准。将布置一个小项目以培养全面发展。项目报告和PowerPoint演示可以帮助学生提高沟通能力，培养终身学习能力和增强个人发展。