የውሃ ጥራት መረጃ ጠቋሚ ትንበያን ማሻሻል የድጋፍ ቬክተር ማሽንን በመጠቀም በስሜታዊነት ትንተና

የማሌዥያ የአካባቢ ጥበቃ መምሪያ (DOE) ለ25 ዓመታት ስድስት ቁልፍ የውሃ ጥራት መለኪያዎችን የሚጠቀም የውሃ ጥራት መረጃ ጠቋሚ (WQI) ተግባራዊ አድርጓል፤ እነሱም የተሟጠጠ ኦክስጅን (DO)፣ ባዮኬሚካል የኦክስጅን ፍላጎት (BOD)፣ የኬሚካል የኦክስጅን ፍላጎት (COD)፣ pH፣ የአሞኒያ ናይትሮጅን (AN) እና የተንጠለጠሉ ጠጣር ንጥረ ነገሮች (SS) ናቸው። የውሃ ጥራት ትንተና የውሃ ሀብት አስተዳደር አስፈላጊ አካል ሲሆን ከብክለት የሚመጣን የስነ-ምህዳር ጉዳት ለመከላከል እና ከአካባቢ ደንቦች ጋር መጣጣምን ለማረጋገጥ በአግባቡ መተዳደር አለበት። ይህም ለትንታኔ ውጤታማ ዘዴዎችን የመወሰን አስፈላጊነትን ይጨምራል። የአሁኑ የኮምፒዩተር ዋና ዋና ተግዳሮቶች አንዱ ጊዜ የሚወስድ፣ ውስብስብ እና ለስህተት የተጋለጡ ንዑስ ኢንዴክስ ስሌቶች ተከታታይ ያስፈልጋቸዋል። በተጨማሪም፣ አንድ ወይም ከዚያ በላይ የውሃ ጥራት መለኪያዎች ከጎደሉ WQI ሊሰላ አይችልም። በዚህ ጥናት፣ የአሁኑ ሂደት ውስብስብነት የWQI የማመቻቸት ዘዴ ተዘጋጅቷል። በ10x የመስቀል-ማረጋገጫ ላይ የተመሠረተ የውሂብ-ተኮር ሞዴሊንግ አቅም፣ ማለትም በላንጋት ተፋሰስ ውስጥ የWQI ትንበያን ለማሻሻል ተዘጋጅቶ ተፈትኗል። በWQI ትንበያ ውስጥ የሞዴሉን ቅልጥፍና ለመወሰን በስድስት ሁኔታዎች ስር አጠቃላይ የስሜታዊነት ትንተና ተካሂዷል። በመጀመሪያው ሁኔታ የሞዴሉ SVM-WQI የDOE-WQIን የመድገም እጅግ በጣም ጥሩ ችሎታ አሳይቷል እና በጣም ከፍተኛ የስታቲስቲክስ ውጤቶችን አግኝቷል (የኮሬሌሽን ኮፊሸንት r > 0.95፣ የናሽ ሱትክሊፍ ቅልጥፍና፣ NSE >0.88፣ የዊልሞት ወጥነት መረጃ ጠቋሚ፣ WI > 0.96)። በሁለተኛው ሁኔታ የሞዴሊንግ ሂደቱ WQI ያለ ስድስት መለኪያዎች ሊገመት እንደሚችል ያሳያል። ስለዚህ የDO መለኪያ WQIን ለመወሰን በጣም አስፈላጊው ነገር ነው። pH በWQI ላይ ዝቅተኛው ተጽዕኖ አለው። በተጨማሪም፣ ሁኔታዎች 3 እስከ 6 የሞዴሉን ውጤታማነት በሞዴሉ ግብዓት ጥምረት ውስጥ ያሉትን የተለዋዋጮች ብዛት በመቀነስ (r > 0.6፣ NSE >0.5 (ጥሩ)፣ WI > 0.7 (በጣም ጥሩ)) ያሳያሉ። አንድ ላይ ሲደመር ሞዴሉ በውሃ ጥራት አስተዳደር ውስጥ በውሂብ ላይ የተመሠረተ የውሳኔ አሰጣጥን በእጅጉ ያሻሽላል እና ያፋጥናል፣ ይህም ያለ ሰው ጣልቃ ገብነት ውሂብን የበለጠ ተደራሽ እና አሳታፊ ያደርገዋል።

1 መግቢያ

“የውሃ ብክለት” የሚለው ቃል የገጽታ ውሃ (ውቅያኖሶች፣ ሀይቆች እና ወንዞች) እና የከርሰ ምድር ውሃን ጨምሮ የተለያዩ የውሃ ዓይነቶችን ብክለት ያመለክታል። ለዚህ ችግር እድገት ጉልህ የሆነ ምክንያት ብክለቶች በቀጥታም ሆነ በተዘዋዋሪ ወደ ውሃ አካላት ከመለቀቃቸው በፊት በበቂ ሁኔታ አለመታከማቸው ነው። በውሃ ጥራት ላይ የሚደረጉ ለውጦች በባህር አካባቢ ላይ ብቻ ሳይሆን ለሕዝብ የውሃ አቅርቦቶች እና ለግብርና የንፁህ ውሃ አቅርቦት ላይም ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። በማደግ ላይ ባሉ አገሮች ፈጣን የኢኮኖሚ እድገት የተለመደ ነው፣ እና ይህንን እድገት የሚያበረታታ እያንዳንዱ ፕሮጀክት ለአካባቢ ጎጂ ሊሆን ይችላል። የውሃ ሀብቶችን ለረጅም ጊዜ ለማስተዳደር እና ለሰዎች እና ለአካባቢ ጥበቃ የውሃ ጥራትን መከታተል እና መገምገም አስፈላጊ ነው። የውሃ ጥራት መረጃ ጠቋሚ (WQI) በመባልም የሚታወቀው የውሃ ጥራት መረጃ ጠቋሚ ከውሃ ጥራት መረጃ የተገኘ ሲሆን የወንዝ ውሃ ጥራትን ወቅታዊ ሁኔታ ለመወሰን ይጠቅማል። የውሃ ጥራት ለውጥ ደረጃን ለመገምገም ብዙ ተለዋዋጮች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው። WQI ምንም አይነት ልኬት የሌለው መረጃ ጠቋሚ ነው። የተወሰኑ የውሃ ጥራት መለኪያዎችን ያካትታል። WQI የታሪካዊ እና የአሁን የውሃ አካላትን ጥራት ለመመደብ ዘዴ ይሰጣል። የWQI ትርጉም ያለው ዋጋ የውሳኔ ሰጪዎችን ውሳኔዎች እና እርምጃዎች ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል። ከ1 እስከ 100 ባለው ሚዛን ላይ፣ ኢንዴክስ ከፍ ባለ መጠን የውሃ ጥራት ይሻሻላል። በአጠቃላይ፣ ከ80 እና ከዚያ በላይ ነጥብ ያላቸው የወንዝ ጣቢያዎች የውሃ ጥራት ለንጹህ ወንዞች መስፈርቶችን ያሟላል። ከ40 በታች የ WQI እሴት የተበከለ እንደሆነ የሚቆጠር ሲሆን፣ ከ40 እስከ 80 መካከል ያለው WQI እሴት ደግሞ የውሃው ጥራት በትንሹ የተበከለ መሆኑን ያሳያል።

በአጠቃላይ፣ WQIን ማስላት ረጅም፣ ውስብስብ እና ስህተት የሚፈጥሩ የንዑስ ኢንዴክስ ለውጦችን ይፈልጋል። በWQI እና በሌሎች የውሃ ጥራት መለኪያዎች መካከል ውስብስብ ያልሆኑ መስመራዊ ግንኙነቶች አሉ። WQIዎችን ማስላት አስቸጋሪ እና ረጅም ጊዜ ሊወስድ ይችላል ምክንያቱም የተለያዩ WQIዎች የተለያዩ ቀመሮችን ስለሚጠቀሙ ወደ ስህተቶች ሊያመራ ይችላል። አንድ ዋና ፈተና አንድ ወይም ከዚያ በላይ የውሃ ጥራት መለኪያዎች ከጎደሉ የWQI ቀመርን ማስላት የማይቻል መሆኑ ነው። በተጨማሪም፣ አንዳንድ መመዘኛዎች ናሙናዎችን በትክክል ለመመርመር እና ውጤቶችን ለማሳየት በሰለጠኑ ባለሙያዎች መከናወን ያለባቸው ጊዜ የሚወስዱ እና ሁሉን አቀፍ የናሙና አሰባሰብ ሂደቶችን ይፈልጋሉ። በቴክኖሎጂ እና በመሳሪያዎች ላይ መሻሻል ቢኖርም፣ ሰፊ የጊዜ እና የቦታ የወንዝ ውሃ ጥራት ክትትል በከፍተኛ የአሠራር እና የአስተዳደር ወጪዎች ተስተጓጉሏል።

ይህ ውይይት WQIን በተመለከተ ዓለም አቀፍ አቀራረብ እንደሌለ ያሳያል። ይህም WQIን በስሌት ቀልጣፋ እና ትክክለኛ በሆነ መንገድ ለማስላት አማራጭ ዘዴዎችን ማዘጋጀት አስፈላጊ መሆኑን ያስነሳል። እንደዚህ ያሉ ማሻሻያዎች ለአካባቢ ሀብት አስተዳዳሪዎች የወንዝ ውሃ ጥራትን ለመከታተል እና ለመገምገም ጠቃሚ ሊሆኑ ይችላሉ። በዚህ አውድ ውስጥ፣ አንዳንድ ተመራማሪዎች WQIን ለመተንበይ AI በተሳካ ሁኔታ ተጠቅመዋል፤ በAI ላይ የተመሠረተ የማሽን መማሪያ ሞዴሊንግ ንዑስ-ኢንዴክስ ስሌትን ያስወግዳል እና በፍጥነት የWQI ውጤቶችን ያመነጫል። በAI ላይ የተመሠረተ የማሽን መማሪያ ስልተ ቀመሮች መስመራዊ ባልሆነ አርክቴክቸራቸው፣ ውስብስብ ክስተቶችን የመተንበይ ችሎታቸው፣ የተለያዩ መጠኖች ያላቸውን መረጃዎች ጨምሮ ትላልቅ የውሂብ ስብስቦችን የማስተዳደር ችሎታ እና ለተሟላ መረጃ አለመተማመን ምክንያት ተወዳጅነትን እያገኙ ነው። የመተንበይ ኃይላቸው ሙሉ በሙሉ የሚወሰነው በውሂብ አሰባሰብ እና ሂደት ዘዴ እና ትክክለኛነት ላይ ነው።