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

Ландшафтний моніторинг
Ландшафтний моніторинг як підсистема єдиної державної системи екологічного моніторингу підрозділяється на геоботаніческий, кліматичний (мезо- і мікрокліматичний), геохімічний, ґрунтовий і т ...

Фітотоксичність та хімічне забруднення ґрунтів м. Біла Церква
Прогресуюча дія господарської діяльності людства на природне середовище досягла рівня, при якому відбуваються істотні зміни в хімічному складі ґрунтового покриву широких територій. У загальн ...

Літосфера
Літосфера - кам'яна оболонка Землі, яка включає земну кору завтовшки від 6 (під океанами) до 80 км (гірські системи). Земна кора складена гірськими породами. Частка різних гірських порід у ...