Диагностирование и прогноз экологического состояния природно-технической гидрогеологической системы
3. Суммарная защищенность, уровень касимовского горизонта и тип территории
Cl
|
1
|
2
|
3
|
Сумма
|
Относительная информативность
|
|
122
|
1
|
8
|
1
|
10
|
9,2
|
|
112
|
2
|
4
|
-
|
6
|
5,5
|
|
111
|
2
|
1
|
-
|
3
|
2,8
|
|
113
|
4
|
-
|
5
|
9
|
8,9
|
|
121
|
6
|
5
|
1
|
12
|
15,9
|
|
132
|
3
|
-
|
-
|
3
|
0
|
|
223
|
2
|
2
|
1
|
5
|
7,6
|
|
233
|
2
|
-
|
-
|
2
|
0
|
|
232
|
-
|
1
|
-
|
1
|
0
|
|
123
|
4
|
2
|
3
|
9
|
13,8
|
|
221
|
-
|
1
|
-
|
1
|
0
|
|
212
|
5
|
4
|
-
|
9
|
8,9
|
|
213
|
-
|
2
|
2
|
4
|
4
|
|
321
|
2
|
-
|
-
|
2
|
0
|
|
332
|
-
|
2
|
-
|
2
|
0
|
|
333
|
-
|
-
|
4
|
4
|
0
|
|
313
|
-
|
1
|
1
|
2
|
2
|
|
312
|
1
|
-
|
-
|
1
|
0
|
|
322
|
-
|
2
|
-
|
2
|
0
|
|
211
|
1
|
-
|
-
|
1
|
0
|
|
сумма
|
|
|
|
96
|
86,3
|
|
145,9-86,3=59,6 бит
|
|
|
4. Суммарная защищенность, водопроводимость и тип территории
Cl
|
1
|
2
|
3
|
Сумма
|
Относительная информативность
|
|
133
|
7
|
-
|
-
|
7
|
0
|
|
232
|
6
|
3
|
-
|
9
|
8,3
|
|
222
|
3
|
3
|
-
|
6
|
6
|
|
223
|
4
|
5
|
3
|
12
|
18,7
|
|
331
|
2
|
-
|
-
|
2
|
0
|
|
322
|
-
|
4
|
-
|
4
|
0
|
|
313
|
-
|
-
|
4
|
4
|
0
|
|
132
|
5
|
10
|
-
|
15
|
13,8
|
|
323
|
-
|
1
|
1
|
2
|
2
|
|
332
|
1
|
1
|
-
|
2
|
2
|
|
122
|
1
|
1
|
-
|
2
|
2
|
|
121
|
5
|
3
|
-
|
8
|
7,6
|
|
113
|
-
|
1
|
3
|
4
|
3,2
|
|
131
|
4
|
-
|
-
|
4
|
0
|
|
111
|
-
|
3
|
-
|
3
|
0
|
|
212
|
-
|
-
|
1
|
1
|
0
|
|
112
|
-
|
1
|
2
|
3
|
2,8
|
|
211
|
-
|
1
|
-
|
1
|
0
|
|
231
|
1
|
-
|
-
|
1
|
0
|
|
сумма
|
|
|
|
96
|
70,3
|
|
145,9-70,3=75,6 бит
|
|
|
В результате проведения расчетов информативности методом перебора, необходимо выбрать наиболее информативных три двоичных и один троичный признаков для того, чтобы произвести тестирование модели. Итоговые значения наиболее информативных сложных двоичных и троичных признаков сведены в таблице 6.
Таблица 6. Наиболее информативные сложные признаки
Показатели
|
Информативность
|
|
|
Бит
|
%
|
|
|
40,0
|
27,4
|
|
|
41,8
|
28,6
|
|
|
63,6
|
43,6
|
|
|
75,6
|
51,9
|
|
Уровень концентрации хлоридов
|
145,9
|
100
|
|
|
3. Тестирование модели
После определения более информативных сложных признаков необходимо произвести тестирование сформированной модели для выяснения её пригодности для дальнейшего прогноза. Для этого используется контрольная модель, с помощью которой, с использованием матриц взаимных переходов, считается сумма голосов. В контрольной части смотрят сочетание значений признаков и по матрице взаимных переходов определяют количество попаданий этих сочетаний в 1, 2 и 3 ранг по хлору и в итоге суммируют их. Тот ранг, в который попадет наибольшее значение сочетаний, будет считаться прогнозным. Этот ранг будет сравниваться с фактическим значением ранга по хлору. Чем больше будет совпадений прогнозных значений с фактическими, тем более пригодной для прогноза окажется наша модель.
Результаты диагностирования модели приведены в таблице 7
Таблица 7. Диагностирование модели № блока
|
Ранги
|
Содержание хлора
|
|
|
1
|
2
|
3
|
фактическое
|
прогнозное
|
|
97
|
|
|
|
2
|
1
|
|
98
|
|
|
|
1
|
2
|
|
99
|
|
|
|
3
|
1
|
|
100
|
|
|
|
2
|
3
|
|
101
|
|
|
|
2
|
2
|
|
102
|
|
|
|
2
|
3
|
|
103
|
|
|
|
3
|
2
|
|
104
|
|
|
|
2
|
2
|
|
105
|
|
|
|
2
|
1
|
|
106
|
|
|
|
1
|
3
|
|
107
|
|
|
|
2
|
2
|
|
108
|
|
|
|
1
|
3
|
|
109
|
|
|
|
2
|
1
|
|
110
|
|
|
|
1
|
2
|
|
111
|
|
|
|
3
|
1
|
|
112
|
|
|
|
2
|
3
|
|
113
|
|
|
|
2
|
2
|
|
114
|
|
|
|
2
|
3
|
|
115
|
|
|
|
3
|
1
|
|
116
|
|
|
|
2
|
2
|
|
117
|
|
|
|
2
|
1
|
|
118
|
|
|
|
1
|
3
|
|
119
|
|
|
|
2
|
2
|
|
120
|
|
|
|
1
|
3
|
|
|
Анализируя таблицу стоит обратить внимание на так называемый «отказ», который свидетельствует об недостаточности значений показателей входящих в ранг. В нашей ситуации при нашей модели, разбитой на 96 блоков, идеальным количеством значений входящих в 3 ранга составляло бы 32.. К сожалению, в нашей модели такое условие не выполняется. В некоторых случаях число значений входящих в ранг не превышает и 12. Это снижает эффективность нашей модели.
На основании составленной таблицы необходимо посчитать ошибку по формуле: , где - количество совпадений прогнозных значений и фактических.
Такая высокая ошибка свидетельствует об неэффективности сформированной нами информационной модели.
Если следовать методике диагностирования и прогноза экологического состояния ПТГГС, то после проведения тестирования имеющейся информационной модели, нам необходимо произвести прогноз состояния ПТГГС. В нашем случае, т.к. модель оказалась неэффективной, прогноз, с точки зрения здравого смысла, производить не стоит, потому что его результаты не будут корректными и достоверными. Но т.к. главной нашей целью является освоение методики проведения диагностирования и прогноза экологического состояния ПТГГС, прогноз необходимо произвести.
Результаты прогноза приведены в таблице 8.
Таблица 8. Результаты прогноза
№ блока
|
Ранги
|
Содержание хлора
|
|
|
1
|
2
|
3
|
прогнозное
|
|
121
|
|
|
|
1
|
|
122
|
|
|
|
2
|
|
123
|
|
|
|
1
|
|
124
|
|
|
|
3
|
|
125
|
|
|
|
2
|
|
126
|
|
|
|
3
|
|
127
|
|
|
|
1
|
|
128
|
|
|
|
2
|
|
129
|
|
|
|
1
|
|
130
|
|
|
|
3
|
|
131
|
|
|
|
2
|
|
132
|
|
|
|
3
|
|
|
Как уже было сказано выше, данный прогноз является некорректным и не представляет никакой ценности.
Заключение
В процессе проведения данной работы нами были оценены гидрогеологические, геологические и техногенные условия изучаемой территории, выяснено влияния имеющихся условий на загрязнение подольско-мячковского горизонта хлором, была сформирована информационно-диагностическая модель, подвергавшаяся тестированию. Выяснилось, что имеющаяся модель не эффективна, потому как имеет большую ошибку . В таком случае необходимо повышать эффективность модели, теми или иными способами.
На мой взгляд, есть несколько способов повышения эффективности модели, а именно: - замена показателей, не полностью связанных с функцией отклика и не сильно влияющих на ее изменение. В нашем случае, такими признаками, на мой взгляд, являются защищенность и вертикальный градиент, т.к. он имеет важную роль в местах перетекания, а таких мест на карте не много, поэтому его роль незначительна; - введение дополнительного показателя, такого как минерализация вод подольско-мячковского горизонта; - разбиение имеющихся значений не на 3 ранга, а, предположим, на 2 или 4 ранга; - изменить способ разбиения на обучающую и контрольную части; - уточнение достоверности исходных данных; - разбиение на ранги таким образом, чтобы в каждый ранг входило одинаковое количество значений показателя.
Список литературы
1. Учебное пособие Природно-технические гидрогеологические системы. М.: 2006 г.
2. Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б. Попов Е.В., Экологическая гидрогеология
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|