کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5115836 1485040 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fuzzy modelling to identify key drivers of ecological water quality to support decision and policy making
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی فازی برای شناسایی عوامل کلیدی کیفیت آب زیست محیطی برای حمایت از تصمیم گیری و سیاست گذاری
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
مدل سازی کیفیت آب یک ابزار موثر برای بررسی، توصیف و پیش بینی وضعیت اکولوژیکی یک اکوسیستم آبزی است. متغیرهای زیست محیطی مختلف ممکن است به طور همزمان بر کیفیت آب تاثیر می گذارد. انتخاب مناسب تعدادی از متغیرهای کلیدی مدیریت هزینه های مدون منابع آب را تسهیل می کند. هدف از این مقاله تعیین (و تحلیل تأثیر) متغیرهای محیطی مهم پیش بینی کیفیت آب زیستی با استفاده از مدل های فازی است. در این مطالعه، یک روش منطق فازی، که قبلا برای پیش بینی توزیع گونه ها استفاده شده بود، به مدل اثرات محیطی بر روی کل جامعه افزوده شد. در مرحله دوم، مدل های توسعه یافته در یک محیط عمومی مدیریت آب برای حمایت از تصمیم گیری و سیاست گذاری استفاده می شود. الگوریتم بهینه سازی صعود تپه به منظور ارتباط کیفیت آب زیست محیطی و متغیرهای محیطی به شاخص جامعه، مورد استفاده قرار گرفت. مدل بهینه بر اساس عملکرد پیش بینی شده (کاپا کوهن)، ارتباط با محیط زیست و تفسیرپذیری مدل انتخاب شده است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل حساسیت به عنوان یک عنصر اضافی برای تجزیه و تحلیل و ارزیابی مدل بهینه انجام شد. مدل بهینه شامل متغیرهای استفاده از زمین، کلروفیل و سرعت جریان بود. روش انتخاب متغیر و تجزیه و تحلیل حساسیت نشان داد که استفاده از زمین بر کیفیت آب اکولوژیک تأثیر می گذارد و تاثیر آن بر سایر متغیرها بر کیفیت آب تا حد زیادی تاثیر می گذارد. نتیجه مدل می تواند برنامه ریزی فضایی مربوط به استفاده از زمین در حوضه های رودخانه و سیاست گذاری مربوط به جریان و استانداردهای کیفیت آب را پشتیبانی کند. مدلهای فازی برای طیف وسیعی از کاربران شفاف هستند و بنابراین ممکن است ارتباط بین مدلسازان، مدیران رودخانه، سیاست گذاران و ذینفعان را تحریک کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
Water quality modelling is an effective tool to investigate, describe and predict the ecological state of an aquatic ecosystem. Various environmental variables may simultaneously affect water quality. Appropriate selection of a limited number of key-variables facilitates cost-effective management of water resources. This paper aims to determine (and analyse the effect of) the major environmental variables predicting ecological water quality through the application of fuzzy models. In this study, a fuzzy logic methodology, previously applied to predict species distributions, was extended to model environmental effects on a whole community. In a second step, the developed models were applied in a more general water management context to support decision and policy making. A hill-climbing optimisation algorithm was applied to relate ecological water quality and environmental variables to the community indicator. The optimal model was selected based on the predictive performance (Cohen's Kappa), ecological relevance and model's interpretability. Moreover, a sensitivity analysis was performed as an extra element to analyse and evaluate the optimal model. The optimal model included the variables land use, chlorophyll and flow velocity. The variable selection method and sensitivity analysis indicated that land use influences ecological water quality the most and that it affects the effect of other variables on water quality to a high extent. The model outcome can support spatial planning related to land use in river basins and policy making related to flows and water quality standards. Fuzzy models are transparent to a wide range of users and therefore may stimulate communication between modellers, river managers, policy makers and stakeholders.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Environmental Science & Policy - Volume 68, February 2017, Pages 58-68
نویسندگان
, , , , , , , , ,