සංවේදීතා විශ්ලේෂණයක් සහිත ආධාරක දෛශික යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් ජල තත්ත්ව දර්ශක පුරෝකථනය වැඩි දියුණු කිරීම.

වසර 25 ක් තිස්සේ, මැලේසියාවේ පරිසර දෙපාර්තමේන්තුව (DOE) ප්‍රධාන ජල තත්ත්ව පරාමිතීන් හයක් භාවිතා කරන ජල තත්ත්ව දර්ශකයක් (WQI) ක්‍රියාත්මක කර ඇත: ද්‍රාවිත ඔක්සිජන් (DO), ජෛව රසායනික ඔක්සිජන් ඉල්ලුම (BOD), රසායනික ඔක්සිජන් ඉල්ලුම (COD), pH අගය, ඇමෝනියා නයිට්‍රජන් (AN) සහ අත්හිටවූ ඝන ද්‍රව්‍ය (SS). ජල තත්ත්ව විශ්ලේෂණය ජල සම්පත් කළමනාකරණයේ වැදගත් අංගයක් වන අතර දූෂණයෙන් පාරිසරික හානිය වැළැක්වීමට සහ පාරිසරික රෙගුලාසි වලට අනුකූල වීම සහතික කිරීමට නිසි ලෙස කළමනාකරණය කළ යුතුය. මෙය විශ්ලේෂණය සඳහා ඵලදායී ක්‍රම නිර්වචනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය වැඩි කරයි. වත්මන් පරිගණකකරණයේ ප්‍රධාන අභියෝගයක් වන්නේ එයට කාලය ගතවන, සංකීර්ණ සහ දෝෂ සහිත උප දර්ශක ගණනය කිරීම් මාලාවක් අවශ්‍ය වීමයි. ඊට අමතරව, ජල තත්ත්ව පරාමිතීන් එකක් හෝ කිහිපයක් අතුරුදහන් වී ඇත්නම් WQI ගණනය කළ නොහැක. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, වත්මන් ක්‍රියාවලියේ සංකීර්ණතාව සඳහා WQI හි ප්‍රශස්තිකරණ ක්‍රමයක් සංවර්ධනය කර ඇත. 10x හරස්-වලංගුකරණය මත පදනම් වූ දත්ත-ධාවනය කරන ලද ආකෘති නිර්මාණයේ විභවය, එනම් 10x හරස්-වලංගුකරණය මත පදනම් වූ Nu-රේඩියල් පදනම් ශ්‍රිත ආධාරක දෛශික යන්ත්‍රය (SVM) සංවර්ධනය කර ගවේෂණය කරන ලදී. WQI පුරෝකථනයේ ආකෘතියේ කාර්යක්ෂමතාව තීරණය කිරීම සඳහා අවස්ථා හයක් යටතේ පුළුල් සංවේදීතා විශ්ලේෂණයක් සිදු කරන ලදී. පළමු අවස්ථාවේ දී, SVM-WQI ආකෘතිය DOE-WQI අනුකරණය කිරීමට විශිෂ්ට හැකියාවක් පෙන්නුම් කළ අතර ඉතා ඉහළ සංඛ්‍යානමය ප්‍රතිඵල ලබා ගත්තේය (සහසම්බන්ධතා සංගුණකය r > 0.95, Nash Sutcliffe කාර්යක්ෂමතාව, NSE >0.88, Willmott හි අනුකූලතා දර්ශකය, WI > 0.96). දෙවන අවස්ථාවෙහිදී, ආකෘතිකරණ ක්‍රියාවලිය පෙන්නුම් කරන්නේ පරාමිතීන් හයකින් තොරව WQI ඇස්තමේන්තු කළ හැකි බවයි. මේ අනුව, WQI තීරණය කිරීමේදී DO පරාමිතිය වැදගත්ම සාධකයයි. pH අගය WQI මත අවම බලපෑමක් ඇති කරයි. ඊට අමතරව, අවස්ථා 3 සිට 6 දක්වා ආකෘති ආදාන සංයෝජනයේ විචල්‍ය ගණන අවම කිරීමෙන් කාලය සහ පිරිවැය අනුව ආකෘතියේ කාර්යක්ෂමතාව පෙන්වයි (r > 0.6, NSE >0.5 (හොඳ), WI > 0.7 (ඉතා හොඳයි)). එකට ගත් කල, ආකෘතිය ජල තත්ත්ව කළමනාකරණයේදී දත්ත මත පදනම් වූ තීරණ ගැනීම බෙහෙවින් වැඩිදියුණු කර වේගවත් කරනු ඇත, දත්ත වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකි සහ මිනිස් මැදිහත්වීමකින් තොරව සම්බන්ධ කරයි.

1 හැඳින්වීම

"ජල දූෂණය" යන යෙදුමෙන් අදහස් කරන්නේ මතුපිට ජලය (සාගර, විල් සහ ගංගා) සහ භූගත ජලය ඇතුළු ජල වර්ග කිහිපයක දූෂණයයි. මෙම ගැටලුවේ වර්ධනයට සැලකිය යුතු සාධකයක් වන්නේ දූෂක ද්‍රව්‍ය සෘජුව හෝ වක්‍රව ජල මූලාශ්‍රවලට මුදා හැරීමට පෙර ප්‍රමාණවත් ලෙස පිරිපහදු නොකිරීමයි. ජල ගුණාත්මක භාවයේ වෙනස්කම් සමුද්‍ර පරිසරයට පමණක් නොව, පොදු ජල සැපයුම් සහ කෘෂිකර්මාන්තය සඳහා මිරිදිය ලබා ගැනීමට ද සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. සංවර්ධනය වෙමින් පවතින රටවල වේගවත් ආර්ථික වර්ධනයක් බහුලව දක්නට ලැබෙන අතර, මෙම වර්ධනය ප්‍රවර්ධනය කරන සෑම ව්‍යාපෘතියක්ම පරිසරයට හානිකර විය හැකිය. ජල සම්පත් දිගුකාලීන කළමනාකරණය සහ ජනතාවගේ සහ පරිසරයේ ආරක්ෂාව සඳහා, ජල ගුණාත්මකභාවය නිරීක්ෂණය කිරීම සහ තක්සේරු කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. WQI ලෙසද හැඳින්වෙන ජල තත්ත්ව දර්ශකය, ජල තත්ත්ව දත්ත වලින් ලබා ගන්නා අතර ගංගා ජලයේ ගුණාත්මකභාවයේ වත්මන් තත්ත්වය තීරණය කිරීමට භාවිතා කරයි. ජල ගුණාත්මකභාවයේ වෙනස්වීම් මට්ටම තක්සේරු කිරීමේදී, බොහෝ විචල්‍යයන් සලකා බැලිය යුතුය. WQI යනු කිසිදු මානයක් නොමැති දර්ශකයකි. එය නිශ්චිත ජල තත්ත්ව පරාමිතීන්ගෙන් සමන්විත වේ. ඓතිහාසික සහ වර්තමාන ජල මූලාශ්‍රවල ගුණාත්මකභාවය වර්ගීකරණය කිරීම සඳහා WQI ක්‍රමයක් සපයයි. WQI හි අර්ථවත් අගය තීරණ ගන්නන්ගේ තීරණ සහ ක්‍රියාවන්ට බලපෑම් කළ හැකිය. 1 සිට 100 දක්වා පරිමාණයකින්, දර්ශකය වැඩි වන තරමට ජල ගුණාත්මකභාවය වඩා හොඳය. සාමාන්‍යයෙන්, ලකුණු 80 සහ ඊට වැඩි ගංගා මධ්‍යස්ථානවල ජල ගුණාත්මකභාවය පිරිසිදු ගංගා සඳහා වන ප්‍රමිතීන් සපුරාලයි. 40 ට අඩු WQI අගයක් දූෂිත යැයි සලකනු ලබන අතර, 40 සහ 80 අතර WQI අගයක් පෙන්නුම් කරන්නේ ජලයේ ගුණාත්මකභාවය තරමක් දූෂිත බවයි.

සාමාන්‍යයෙන්, WQI ගණනය කිරීම සඳහා දිගු, සංකීර්ණ සහ දෝෂ සහිත උපදර්ශක පරිවර්තනයන් සමූහයක් අවශ්‍ය වේ. WQI සහ අනෙකුත් ජල ගුණාත්මක පරාමිතීන් අතර සංකීර්ණ රේඛීය නොවන අන්තර්ක්‍රියා තිබේ. විවිධ WQI විවිධ සූත්‍ර භාවිතා කරන බැවින් WQI ගණනය කිරීම දුෂ්කර විය හැකි අතර දිගු කාලයක් ගතවනු ඇත, එය දෝෂ වලට හේතු විය හැක. එක් ප්‍රධාන අභියෝගයක් වන්නේ ජල ගුණාත්මක පරාමිතීන් එකක් හෝ කිහිපයක් අස්ථානගත වී ඇත්නම් WQI සඳහා සූත්‍රය ගණනය කිරීමට නොහැකි වීමයි. ඊට අමතරව, සමහර ප්‍රමිතීන්ට සාම්පල නිවැරදිව පරීක්ෂා කිරීම සහ ප්‍රතිඵල ප්‍රදර්ශනය කිරීම සහතික කිරීම සඳහා පුහුණු වෘත්තිකයන් විසින් සිදු කළ යුතු කාලය ගතවන, සම්පූර්ණ සාම්පල එකතු කිරීමේ ක්‍රියා පටිපාටි අවශ්‍ය වේ. තාක්ෂණයේ සහ උපකරණවල වැඩිදියුණු කිරීම් තිබියදීත්, ඉහළ මෙහෙයුම් සහ කළමනාකරණ පිරිවැය හේතුවෙන් පුළුල් තාවකාලික සහ අවකාශීය ගංගා ජල තත්ත්ව නිරීක්ෂණයට බාධා ඇති වී තිබේ.

මෙම සාකච්ඡාවෙන් පෙනී යන්නේ WQI සඳහා ගෝලීය ප්‍රවේශයක් නොමැති බවයි. පරිගණකමය වශයෙන් කාර්යක්ෂම හා නිවැරදි ආකාරයකින් WQI ගණනය කිරීම සඳහා විකල්ප ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය මෙය මතු කරයි. ගංගා ජලයේ ගුණාත්මකභාවය නිරීක්ෂණය කිරීමට සහ තක්සේරු කිරීමට පාරිසරික සම්පත් කළමනාකරුවන්ට එවැනි වැඩිදියුණු කිරීම් ප්‍රයෝජනවත් විය හැකිය. මෙම සන්දර්භය තුළ, සමහර පර්යේෂකයන් WQI පුරෝකථනය කිරීමට AI සාර්ථකව භාවිතා කර ඇත; Ai-පාදක යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් ආකෘති නිර්මාණය උප-දර්ශක ගණනය කිරීම වළක්වන අතර ඉක්මනින් WQI ප්‍රතිඵල ජනනය කරයි. Ai-පාදක යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් ඇල්ගොරිතම ඒවායේ රේඛීය නොවන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය, සංකීර්ණ සිදුවීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව, විවිධ ප්‍රමාණයේ දත්ත ඇතුළු විශාල දත්ත කට්ටල කළමනාකරණය කිරීමේ හැකියාව සහ අසම්පූර්ණ දත්ත වලට සංවේදී නොවීම හේතුවෙන් ජනප්‍රිය වෙමින් පවතී. ඒවායේ පුරෝකථන බලය සම්පූර්ණයෙන්ම රඳා පවතින්නේ දත්ත රැස් කිරීමේ සහ සැකසීමේ ක්‍රමය සහ නිරවද්‍යතාවය මත ය.