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

Акумулювання радіонуклідів грибами в зонах радіоактивного забруднення
В даний час і в перспективі особливо гостро постає проблема екологічної безпеки навколишнього середовища, екологічно безпечного природокористування при зростаючих антропогенних навантаженнях ...

Оцінка забруднення та визначення розмірів шкоди, зумовленої забрудненням і засміченням земельних ресурсів
З давніх-давен людина поклонялася землі, а точніше – ґрунту. Йому присвячували легенди і билини, його оспівували у поемах і піснях. Вона наділяла його генетичною властивістю живого – родючіс ...

Економічний механізм природокористування та природоохоронної діяльності
Нині у світі активізується процес переходу від фронтальної, споживацької моделі функціонування національних господарств до моделі екологобезпечного самопідтримуючого соціально-економічного р ...