This work concerns the interpolation of environmental data using fuzzy splines as alternative to statistical analysis in order to monitor water quality in a river. A fuzzy interpolated model representing the river water quality is constructed and then queried in order to retrieve information useful for planning precautionary measures. The results are compared with statistical model to evaluate significance of the quality classification. Geographical data concerning environment pollution consist of a large set of temporal measurements (representing, eg monthly measurements for several years) at a few scattered spatial sites. In this case the temporal data at a given site must be summarized in some form in order to employ it as input to build a spatial model. Summarizing the temporal data (data reduction) will necessarily introduce some form of uncertainty which must be taken into account. Fuzzy numbers can represent this uncertainty in a conservative way without any statistical a priori hypothesis. This method bas been employed for ocean floor geographical data by Patrikalakis (1995), in the interval case, and Anile et al. (2000), for fuzzy numbers, and to environmental pollution data by Anile et al. (2004). Fuzzy interpolation is carried out with splines to get a deterministic model for environmental pollution data. Then the model is interrogated by fuzzy queries to find the sites exceeding a quality threshold.
PL
Do analizy danych środowiskowych (w celu monitorowania jakości wody w rzekach), zamiast tradycyjnej analizy statystycznej, zastosowano interpolację rozmytą (z użyciem fuzzy splines). Został skonstruowany i przetestowany odpowiedni model, przydatny do prac planistycznych, określający jakość wody. Uzyskane wyniki porównano z danymi modelu statystycznego. Model z interpolacją rozmytą pozwala na przewidywania wartości wielu chwilowych parametrów (np. średnie miesięczne wartości poziomu zanieczyszczeń z kilku lat) oraz ich niepewności pomiarowych, z wielu oddalonych od siebie miejsc pobierania próbek. Metoda ta była już stosowana przez Patrikalakis (1995) do badań dna oceanu, a także przez Anile i in. (2004) do opracowania danych, dotyczących zanieczyszczenia środowiska.
The implementation of the Water Framework Directive (WFD) 2000/60/EC to achieve a good status of surface water and groundwater bodies within the year 2015 suggests to follow the approach of the River Basin Management Planning implementation by using a model that works as support for decisions (DPSIR - Driving forces, Pressures, Stale, Impacts, Responses is an example). According to the model, the state of waters should be monitored and pressure sources, due to human impacts, identified. Therefore in this work the suggestions established by the WFD has been interpreted by developing a mathematical model named "Integrity Model" that represents a valid support for assessing the efficiency of the planned interventions that can directly or indirectly play a role in enhancing the quality of surface waters at the basin scale. Results of a preliminary application on Raba River Basin in the Southern area of Poland are presented.
PL
Ramowa Ustawa, dotycząca Wód (Water Framework Directive - WFD) 2000/60/EC, ma na celu poprawienie stanu wód powicrrzchniowych i podziemnych do roku 2015. Dla osiągnięcia tego celu sugeruje się działania zgodne z zasadami Planowania Zarządzania Dorzeczami Rzek (River Basin Management Planning), wykorzystując model DPSIR (Driving forces, Pressures, State, Impacts, Responses). Zgodnie z tym modelem powinien być monitorowany stan wód i ładunków do nich wprowadzanych w rezultacie działalności człowieka. Dla realizacji zalec" opisanych przez WFD został opracowany matematyczny model "Integrity Model", który może usprawnić planowanie działań, dotyczących poprawy jakości wód powierzchniowych w danej zlewni. Przedstawiono wstępne wyniki zastosowano tego modelu do zlewni rzeki Raby w południowej Polsce.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.