Метод оцінки екологічного стану ґрунту з використанням FUZZY-технологій

Викладені процедури нечітких висновків дають можливість розробити метод оцінки екологічної ситуації для певної території, який розглянемо на прикладі оцінки стану ґрунтів. Поставимо наступну задачу. За виміряними значеннями концентрацій важких металів дати оцінку екологічного стану ґрунтів даної території. Для компактного викладення суті методу обмежимось трьома металами - мідь (Cu), свинець (Pb) і цинк (Zn).

Забруднення ґрунтів важкими металами оцінюють за сумарним показником забруднення , який визначають за такою формулою [4]:

, (4)

де , - концентрація - го металу та його фонове значення;

- кількість присутніх у ґрунті металів.

Фонові значення концентрацій визначають як середній вміст - го елементу у ґрунтах для даного регіону. За значенням сумарного показника забруднення розроблена шкала [4], яка відображає небезпеку забруднення ґрунтів для здоров'я людини (табл. 1).

Формалізація вихідної лінгвістичної змінної "стан ґрунту" виконана за допомогою кортежу (3), де

§ - стан ґрунту;

§={"сприятливий стан", "задовільний стан", "помірно небезпечний стан", "надзвичайний стан", "дуже небезпечний стан" };

§;

§;

§ - процедура завдання на нечітких змінних , де ; - елемент (терм) множини .

Табл. 1. Шкала оцінки стану ґрунтів

Аналогічним способом формалізовані вхідні лінгвістичні змінні "концентрація важкого металу у ґрунті". Наприклад, для лінгвістичної змінної "концентрація свинцю (Pb)" будемо мати (табл. 2):

§ - концентрація Pb;

§={"фон малий", "фон середній", "фон великий", "гранично допустима", "аномально низка", "аномально середня", "аномально висока"};

§. Концентрації вибрані як п’ять значень кларків [5].

§;

§ - процедура завдання на нечітких змінних , де ; - елемент (терм) множини .

Цікаві статті з розділу

Вимірювальні канали контрольно-вимірювальних систем в екології
Температура, як параметр теплового процесу, не піддається безпосередньому вимірюванню. Одночасно вона є функцією стану речовини i зв'язана з внутрішньою енергією тіл, а через енергію зв'язан ...

Гідрологічний нарис басейну річки Дністер
Вода є джерелом життя на Землі. Ріки і озера дають воду для зрошення та обводнення земель, служать цілям транспорту, водопостачання та джерелом утримання енергії. Окрім того, що вода – вели ...

Екологічний стан Ємільчинського району Житомирської області
На Землі скорочуються ареали і знижується чисельність багатьох видів живих організмів. Багато з них зникає через діяльність людини. У природи ми беремо все необхідне для нашого життя. Ал ...