உணர்திறன் பகுப்பாய்வுடன் ஆதரவு திசையன் இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நீர் தர குறியீட்டு கணிப்பு மேம்பாடு.

மலேசியாவின் சுற்றுச்சூழல் துறை (DOE), 25 ஆண்டுகளாக, ஆறு முக்கிய நீர் தர அளவுருக்களைப் பயன்படுத்தும் நீர் தர குறியீட்டை (WQI) செயல்படுத்தி வருகிறது: கரைந்த ஆக்ஸிஜன் (DO), உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (BOD), வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (COD), pH, அம்மோனியா நைட்ரஜன் (AN) மற்றும் இடைநிறுத்தப்பட்ட திடப்பொருள்கள் (SS). நீர் தர பகுப்பாய்வு என்பது நீர் வள மேலாண்மையின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், மேலும் மாசுபாட்டிலிருந்து சுற்றுச்சூழல் சேதத்தைத் தடுக்கவும் சுற்றுச்சூழல் விதிமுறைகளுக்கு இணங்குவதை உறுதி செய்யவும் இது முறையாக நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும். இது பகுப்பாய்விற்கான பயனுள்ள முறைகளை வரையறுக்க வேண்டிய அவசியத்தை அதிகரிக்கிறது. தற்போதைய கணினிமயமாக்கலின் முக்கிய சவால்களில் ஒன்று, இதற்கு நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும், சிக்கலான மற்றும் பிழை ஏற்படக்கூடிய துணை குறியீட்டு கணக்கீடுகளின் தொடர் தேவைப்படுகிறது. கூடுதலாக, ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நீர் தர அளவுருக்கள் இல்லாவிட்டால் WQI ஐக் கணக்கிட முடியாது. இந்த ஆய்வில், தற்போதைய செயல்முறையின் சிக்கலான தன்மைக்காக WQI இன் உகப்பாக்க முறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. 10x குறுக்கு சரிபார்ப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட தரவு சார்ந்த மாதிரியாக்கத்தின் திறன், அதாவது Nu-Radial அடிப்படை செயல்பாடு ஆதரவு வெக்டார் இயந்திரம் (SVM), லங்காட் படுகையில் WQI இன் கணிப்பை மேம்படுத்துவதற்காக உருவாக்கப்பட்டு ஆராயப்பட்டது. WQI கணிப்பில் மாதிரியின் செயல்திறனைத் தீர்மானிக்க ஆறு சூழ்நிலைகளின் கீழ் ஒரு விரிவான உணர்திறன் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. முதல் நிகழ்வில், மாதிரி SVM-WQI DOE-WQI ஐ நகலெடுக்கும் சிறந்த திறனைக் காட்டியது மற்றும் மிக உயர்ந்த அளவிலான புள்ளிவிவர முடிவுகளைப் பெற்றது (தொடர்பு குணகம் r > 0.95, நாஷ் சட்க்ளிஃப் செயல்திறன், NSE >0.88, வில்மோட்டின் நிலைத்தன்மை குறியீடு, WI > 0.96). இரண்டாவது நிகழ்வில், மாடலிங் செயல்முறை ஆறு அளவுருக்கள் இல்லாமல் WQI ஐ மதிப்பிட முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. எனவே, WQI ஐ தீர்மானிப்பதில் DO அளவுரு மிக முக்கியமான காரணியாகும். pH WQI இல் மிகக் குறைந்த விளைவைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, காட்சிகள் 3 முதல் 6 வரை மாதிரி உள்ளீட்டு கலவையில் மாறிகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைப்பதன் மூலம் நேரம் மற்றும் செலவின் அடிப்படையில் மாதிரியின் செயல்திறனைக் காட்டுகிறது (r > 0.6, NSE >0.5 (நல்லது), WI > 0.7 (மிகவும் நல்லது)). ஒன்றாக எடுத்துக்கொண்டால், மாதிரி நீர் தர மேலாண்மையில் தரவு சார்ந்த முடிவெடுப்பதை பெரிதும் மேம்படுத்தி துரிதப்படுத்தும், தரவை மேலும் அணுகக்கூடியதாகவும் மனித தலையீடு இல்லாமல் ஈடுபடுத்தவும் செய்யும்.

1 அறிமுகம்

"நீர் மாசுபாடு" என்ற சொல், மேற்பரப்பு நீர் (கடல்கள், ஏரிகள் மற்றும் ஆறுகள்) மற்றும் நிலத்தடி நீர் உட்பட பல வகையான நீர் மாசுபாட்டைக் குறிக்கிறது. இந்தப் பிரச்சினையின் வளர்ச்சியில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க காரணி என்னவென்றால், மாசுபடுத்திகள் நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ நீர்நிலைகளில் வெளியிடப்படுவதற்கு முன்பு போதுமான அளவு சுத்திகரிக்கப்படுவதில்லை. நீர் தரத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் கடல் சூழலில் மட்டுமல்ல, பொது நீர் விநியோகம் மற்றும் விவசாயத்திற்கான நன்னீர் கிடைப்பதிலும் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. வளரும் நாடுகளில், விரைவான பொருளாதார வளர்ச்சி பொதுவானது, மேலும் இந்த வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கும் ஒவ்வொரு திட்டமும் சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். நீர் வளங்களின் நீண்டகால மேலாண்மை மற்றும் மக்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாப்பதற்கு, நீர் தரத்தைக் கண்காணித்து மதிப்பிடுவது அவசியம். WQI என்றும் அழைக்கப்படும் நீர் தரக் குறியீடு, நீர் தரத் தரவுகளிலிருந்து பெறப்பட்டது மற்றும் நதி நீரின் தரத்தின் தற்போதைய நிலையைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது. நீர் தரத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அளவை மதிப்பிடுவதில், பல மாறிகள் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். WQI என்பது எந்த பரிமாணமும் இல்லாத ஒரு குறியீடாகும். இது குறிப்பிட்ட நீர் தர அளவுருக்களைக் கொண்டுள்ளது. வரலாற்று மற்றும் தற்போதைய நீர்நிலைகளின் தரத்தை வகைப்படுத்துவதற்கான ஒரு முறையை WQI வழங்குகிறது. WQI இன் அர்த்தமுள்ள மதிப்பு முடிவெடுப்பவர்களின் முடிவுகளையும் செயல்களையும் பாதிக்கலாம். 1 முதல் 100 வரையிலான அளவில், குறியீடு அதிகமாக இருந்தால், நீரின் தரம் சிறப்பாக இருக்கும். பொதுவாக, 80 மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட மதிப்பெண்களைக் கொண்ட நதி நிலையங்களின் நீர் தரம் சுத்தமான நதிகளுக்கான தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது. 40 க்கும் குறைவான WQI மதிப்பு மாசுபட்டதாகக் கருதப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் 40 முதல் 80 வரையிலான WQI மதிப்பு நீரின் தரம் உண்மையில் சற்று மாசுபட்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது.

பொதுவாக, WQI ஐக் கணக்கிடுவதற்கு நீண்ட, சிக்கலான மற்றும் பிழை ஏற்படக்கூடிய துணை குறியீட்டு மாற்றங்களின் தொகுப்பு தேவைப்படுகிறது. WQI மற்றும் பிற நீர் தர அளவுருக்களுக்கு இடையில் சிக்கலான நேரியல் அல்லாத தொடர்புகள் உள்ளன. வெவ்வேறு WQIகள் வெவ்வேறு சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்துவதால் WQIகளைக் கணக்கிடுவது கடினமாக இருக்கலாம் மற்றும் நீண்ட நேரம் எடுக்கும், இது பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நீர் தர அளவுருக்கள் இல்லாவிட்டால் WQI க்கான சூத்திரத்தைக் கணக்கிடுவது சாத்தியமற்றது என்பது ஒரு பெரிய சவால். கூடுதலாக, சில தரநிலைகளுக்கு நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும், முழுமையான மாதிரி சேகரிப்பு நடைமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன, அவை மாதிரிகளின் துல்லியமான ஆய்வு மற்றும் முடிவுகளைக் காண்பிப்பதை உறுதிசெய்ய பயிற்சி பெற்ற நிபுணர்களால் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். தொழில்நுட்பம் மற்றும் உபகரணங்களில் முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், அதிக செயல்பாட்டு மற்றும் மேலாண்மை செலவுகளால் விரிவான தற்காலிக மற்றும் இடஞ்சார்ந்த நதி நீர் தர கண்காணிப்பு தடைபட்டுள்ளது.

WQI-க்கு உலகளாவிய அணுகுமுறை இல்லை என்பதை இந்த விவாதம் காட்டுகிறது. கணக்கீட்டு ரீதியாக திறமையான மற்றும் துல்லியமான முறையில் WQI-ஐ கணக்கிடுவதற்கான மாற்று முறைகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசியத்தை இது எழுப்புகிறது. சுற்றுச்சூழல் வள மேலாளர்கள் நதி நீரின் தரத்தை கண்காணித்து மதிப்பிடுவதற்கு இத்தகைய மேம்பாடுகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இந்த சூழலில், சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் WQI-ஐ கணிக்க AI-ஐ வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தியுள்ளனர்; Ai-அடிப்படையிலான இயந்திர கற்றல் மாதிரியாக்கம் துணை-குறியீட்டு கணக்கீட்டைத் தவிர்க்கிறது மற்றும் WQI முடிவுகளை விரைவாக உருவாக்குகிறது. Ai-அடிப்படையிலான இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகள் அவற்றின் நேரியல் அல்லாத கட்டமைப்பு, சிக்கலான நிகழ்வுகளை கணிக்கும் திறன், மாறுபட்ட அளவுகளின் தரவு உட்பட பெரிய தரவுத் தொகுப்புகளை நிர்வகிக்கும் திறன் மற்றும் முழுமையற்ற தரவுகளுக்கு உணர்திறன் இல்லாமை காரணமாக பிரபலமடைந்து வருகின்றன. அவற்றின் முன்கணிப்பு சக்தி முற்றிலும் தரவு சேகரிப்பு மற்றும் செயலாக்கத்தின் முறை மற்றும் துல்லியத்தைப் பொறுத்தது.