የድጋፍ ቬክተር ማሽንን በስሜታዊነት ትንተና በመጠቀም የውሃ ጥራት ጠቋሚ ትንበያን ማሻሻል

ለ 25 ዓመታት የማሌዢያ የአካባቢ ጥበቃ ዲፓርትመንት (DOE) ስድስት ቁልፍ የውሃ ጥራት መለኪያዎችን የሚጠቀም የውሃ ጥራት መረጃ ጠቋሚ (WQI) ተግባራዊ አድርጓል፡ የተሟሟ ኦክስጅን (DO)፣ ባዮኬሚካል ኦክስጅን ፍላጎት (BOD)፣ የኬሚካል ኦክስጅን ፍላጎት (COD)፣ ፒኤች፣ አሞኒያ ናይትሮጅን (AN) እና የተንጠለጠሉ ጠጣር (SS)። የውሃ ጥራት ትንተና የውሃ ሀብት አስተዳደር አስፈላጊ አካል ነው እና በአግባቡ ከብክለት ለመከላከል እና የአካባቢ ደንቦችን መከበራቸውን ማረጋገጥ አለበት. ይህ ለመተንተን ውጤታማ ዘዴዎችን የመግለጽ አስፈላጊነት ይጨምራል. የአሁኑ የኮምፒዩተር ዋና ተግዳሮቶች አንዱ ተከታታይ ጊዜ የሚወስድ፣ ውስብስብ እና ለስህተት የተጋለጡ ንዑስ ኢንዴክስ ስሌቶችን ይፈልጋል። በተጨማሪም, አንድ ወይም ከዚያ በላይ የውሃ ጥራት መለኪያዎች ከጠፉ WQI ሊሰላ አይችልም. በዚህ ጥናት ውስጥ ለአሁኑ ሂደት ውስብስብነት የ WQI ማመቻቸት ዘዴ ተዘጋጅቷል. በ10x ክሮስ-ማረጋገጫ ላይ የተመሰረተ የኑ-ራዲያል መሰረት ተግባር የቬክተር ማሽን (SVM) በውሂብ የሚመራ ሞዴሊንግ አቅም በላንጋት ተፋሰስ ውስጥ የWQI ትንበያን ለማሻሻል ተዳሷል። በWQI ትንበያ ውስጥ የአምሳያው ቅልጥፍናን ለመወሰን አጠቃላይ የስሜታዊነት ትንተና በስድስት ሁኔታዎች ተካሂዷል። በመጀመሪያው ሁኔታ, ሞዴል SVM-WQI DOE-WQI ን ለመድገም በጣም ጥሩ ችሎታ አሳይቷል እና በጣም ከፍተኛ የስታቲስቲክስ ውጤቶችን አግኝቷል (ተዛማጅ ኮፊሸን r> 0.95, Nash Sutcliffe ቅልጥፍና, NSE> 0.88, የዊልሞት ወጥነት መረጃ ጠቋሚ, WI> 0.96). በሁለተኛው ሁኔታ ፣ የሞዴል አሰራር ሂደት WQI ያለ ስድስት መለኪያዎች መገመት እንደሚቻል ያሳያል ። ስለዚህ የ DO መለኪያ WQI ለመወሰን በጣም አስፈላጊው ነገር ነው. ፒኤች በ WQI ላይ አነስተኛ ውጤት አለው. በተጨማሪም ከ 3 እስከ 6 ያሉት ትዕይንቶች በአምሳያው ግቤት ጥምር (r> 0.6, NSE>0.5 (good), WI> 0.7 (በጣም ጥሩ) ውስጥ ያሉትን ተለዋዋጮች ቁጥር በመቀነስ የአምሳያው ቅልጥፍና በጊዜ እና ወጪ ያሳያሉ. አንድ ላይ ሲደመር ሞዴሉ በውሃ ጥራት አስተዳደር ላይ በመረጃ ላይ የተመሰረተ ውሳኔን በእጅጉ ያሻሽላል እና ያፋጥናል፣ መረጃን የበለጠ ተደራሽ እና ያለ ሰው ጣልቃገብነት ያሳትፋል።

1 መግቢያ

“የውሃ ብክለት” የሚለው ቃል የገጸ ምድር ውሃን (ውቅያኖሶችን፣ ሀይቆችን እና ወንዞችን) እና የከርሰ ምድር ውሃን ጨምሮ የበርካታ የውሃ አይነቶች ብክለትን ያመለክታል። ለዚህ ችግር እድገት ትልቅ ሚና የሚጫወተው ብክለት በቀጥታም ሆነ በተዘዋዋሪ ወደ ውሃ አካላት ከመውጣቱ በፊት በቂ ህክምና አለመስጠቱ ነው። የውሃ ጥራት ለውጦች በባህር ውስጥ አካባቢ ላይ ብቻ ሳይሆን ለህዝብ የውሃ አቅርቦት እና ግብርና የንጹህ ውሃ አቅርቦት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. በማደግ ላይ ባሉ ሀገራት ፈጣን የኢኮኖሚ እድገት የተለመደ ሲሆን እያንዳንዱን እድገት የሚያበረታታ ፕሮጀክት ለአካባቢ ጎጂ ሊሆን ይችላል. የውሃ ሀብትን ለረጅም ጊዜ ለማስተዳደር እና ሰዎችን እና አካባቢን ለመጠበቅ የውሃ ጥራትን መከታተል እና መገምገም አስፈላጊ ነው. የውሃ ጥራት ኢንዴክስ፣ ወይም WQI በመባል የሚታወቀው፣ ከውሃ ጥራት መረጃ የተገኘ ሲሆን የወንዞችን ውሃ ጥራት አሁን ያለበትን ደረጃ ለማወቅ ይጠቅማል። በውሃ ጥራት ላይ ያለውን ለውጥ ደረጃ በመገምገም ብዙ ተለዋዋጮች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው. WQI ምንም ዓይነት መለኪያ የሌለው መረጃ ጠቋሚ ነው. የተወሰኑ የውሃ ጥራት መለኪያዎችን ያካትታል. WQI የታሪካዊ እና የአሁን የውሃ አካላትን ጥራት ለመለየት ዘዴን ይሰጣል። የWQI ትርጉም ያለው እሴት በውሳኔ ሰጪዎች ውሳኔዎች እና እርምጃዎች ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል። ከ 1 እስከ 100 ባለው ሚዛን, ጠቋሚው ከፍ ባለ መጠን, የውሃ ጥራት የተሻለ ይሆናል. በአጠቃላይ 80 እና ከዚያ በላይ የሆኑ የወንዝ ጣቢያዎች የውሃ ጥራት የንፁህ ወንዞችን ደረጃ ያሟላል። ከ40 በታች የሆነ የWQI ዋጋ እንደተበከለ ይቆጠራል፣ በ40 እና 80 መካከል ያለው የWQI እሴት የውሃው ጥራት በትንሹ መበከሉን ያሳያል።

በአጠቃላይ, WQIን ለማስላት ረጅም, ውስብስብ እና ለስህተት የተጋለጡ የንዑስ ኢንዴክስ ለውጦች ስብስብ ያስፈልገዋል. በ WQI እና በሌሎች የውሃ ጥራት መለኪያዎች መካከል ውስብስብ ያልሆኑ ውስብስብ ግንኙነቶች አሉ. WQI ን ማስላት አስቸጋሪ እና ረጅም ጊዜ ሊወስድ ይችላል ምክንያቱም የተለያዩ WQIs የተለያዩ ቀመሮችን ስለሚጠቀሙ ወደ ስህተት ሊመራ ይችላል። አንድ ትልቅ ፈተና አንድ ወይም ከዚያ በላይ የውሃ ጥራት መለኪያዎች ከጠፉ የ WQI ቀመሩን ለማስላት የማይቻል ነው. በተጨማሪም አንዳንድ መመዘኛዎች የናሙናዎችን ትክክለኛ ምርመራ እና የውጤት ማሳያን ለማረጋገጥ በሰለጠኑ ባለሙያዎች መከናወን ያለባቸው ጊዜ የሚፈጅና አድካሚ የናሙና አሰባሰብ ሂደቶችን ይጠይቃሉ። በቴክኖሎጂ እና በመሳሪያዎች ላይ መሻሻሎች ቢደረጉም, ሰፊ ጊዜያዊ እና የቦታ የወንዝ ውሃ ጥራት ቁጥጥር በከፍተኛ የስራ ማስኬጃ እና የአስተዳደር ወጪዎች እንቅፋት ሆኗል.

ይህ ውይይት ለ WQI ምንም ዓይነት ዓለም አቀፍ አቀራረብ እንደሌለ ያሳያል. ይህ WQIን በስሌት ቀልጣፋ እና ትክክለኛ በሆነ መንገድ ለማስላት አማራጭ ዘዴዎችን ማዘጋጀት አስፈላጊ መሆኑን ያነሳል። እንዲህ ያሉት ማሻሻያዎች የአካባቢ ሀብት አስተዳዳሪዎች የወንዞችን ውሃ ጥራት ለመቆጣጠር እና ለመገምገም ጠቃሚ ሊሆኑ ይችላሉ። በዚህ አውድ ውስጥ, አንዳንድ ተመራማሪዎች WQI ለመተንበይ AI በተሳካ ሁኔታ ተጠቅመዋል; Ai-based ማሽን መማሪያ ሞዴሊንግ የንዑስ ኢንዴክስ ስሌትን ያስወግዳል እና የWQI ውጤቶችን በፍጥነት ያመነጫል። Ai-based የማሽን መማሪያ ስልተ ቀመሮች መስመራዊ ባልሆኑ ስነ-ህንፃቸው፣ የተወሳሰቡ ክስተቶችን የመተንበይ ችሎታ፣ የተለያየ መጠን ያላቸውን መረጃዎችን ጨምሮ ትላልቅ የውሂብ ስብስቦችን የማስተዳደር ችሎታ እና ላልተሟላ መረጃ ግድየለሽነት ተወዳጅነት እያገኙ ነው። የመተንበይ ኃይላቸው ሙሉ በሙሉ የተመካው በመረጃ አሰባሰብ እና ሂደት ዘዴ እና ትክክለኛነት ላይ ነው።