Российский Государственный Геологоразведочный Университет им. С. Орджоникидзе
Гидрогеологический факультет
Кафедра гидрогеологии
Итоговая работа
на тему
«Диагностирование экологического состояния ПТГГС»
Составила:
Проверила:
Москва, 2010г.
ОглавлениеОглавление 2
Введение 3
Глава 1. Геолого-гидрогеологические условия 4
Глава 2. Техногенные условия 6
Глава 3. Формирование информационной модели 10
Глава 4. Диагностирование информационной модели 22
Заключение 24
Введение
Итоговая работа направлена на закрепление теоретического материала и освоение навыков построения информационных моделей, используемых для диагностирования экологического состояния ПТГГС.
В ходе итоговой работы необходимо решить ряд задач:
Проанализировать эколого-гидрогеологические условия исследуемой территории;
Оценить влияние этих условий на загрязнение подземных вод подольско-мячковского горизонта среднего карбона;
Построить информационную модель загрязнения подземных вод, протестировать ее и выполнить с ее помощью диагностирование экологической ситуации на соседней территории.
В процессе данной итоговой работы был выполнен 6 вариант.
В качестве данных для выполнения итоговой работы были использованы реальные эколого-гидрогеологические условия восточной части Московской области.
Глава 1. Геолого-гидрогеологические условия
Геологические условия описываемого района.
Нижняя толща, которую вскрывают имеющиеся скважины, относится к C2rst и сложена глинами. Подошва толщи не вскрыта, однако мощность отложений больше 2 м. Выше по разрезу залегают подольско-мячковские известняки с прослоями глинистых известняков среднего карбона (C2pd-mc), мощность которых варьируется от 31 до 46 м. Перекрывает отложения C2pd-mc кревякинский горизонт, сложенный глинами пестроцветными (C3kr). Мощность его колеблется от 0 до 14 м и лишь в северо-западной части исследуемой территории, в районе скважины № 15 мощность толщи достигает 23 м. Глины кревякинской толщи подстилают отложения касимовского горизонта (C3ksm), представленных, так же, как и для подольско-мячковского горизонта, известняками с прослоями глинистых известняков большой мощности (до 51 м). Лежащие выше отложения имеют среднеюрский возраст (J2k) и представлены черными глинами, мощностью порядка 20 - 30 м. Лишь в скважине №17 (восточная часть района) была вскрыта мощность этих отложений всего 13 м. Выше по разрезу залегают нижнемеловые аптские пески средней мощности (10 – 20 м; однако в восточной части территории, в скважине №16 мощность этой толщи достигает всего 4 м). Все вышележащие толщи являются четвертичными отложениями. Среди них выделяются отложения гляциальные (gQIIms), флювио-лимногляциальные (f,lgQIIms) и пролювиальные (prQII-III). Первые представлены моренными суглинками от 7 до 24 м мощности, вторые - песками и супесями до 3 м (местами и вовсе отсутствующими), третьи – суглинками от 1 до 6 м.
В приложении 1 представлен схематический геолого-гидрогеологический разрез.
Гидрогеологические условия описываемого района.
В пределах исследуемой территории выделяются два водоносных горизонта:
Касимовский водоносный горизонт.
Глубина до уровня воды колеблется в пределах 30 – 45 м, причем в районе 6 скважины на севере описываемой территории образуется некоторая воронка, в центре которой и достигается значение глубины до уровня подземных вод 45 м. Воронка имеет вытянутую овальную форму в восточном направлении. К северу от воронки глубина до уровня воды резко снижается (до 30 м через 1км). К западу и к югу от воронки значения глубин также снижаются, однако гораздо медленнее. На юго-западе же от воронки имеет место некоторое повышение отметки уровня воды (здесь глубина до воды составляет 29 м), однако затем, еще юго-западнее, глубина до уровня подземных вод вновь увеличивается. Мощность водоносного горизонта достаточно равномерна: на большей западной части территории она колеблется в пределах 48 – 51 м; на востоке слегка падает до 45 м.
Карта положения пьезометрического уровня касимовского водоносного горизонта представлена в приложении 2.
Подольско-мячковский водоносный горизонт.
Глубина до уровня воды варьируется в от 30 до 49 м. В пределах этого водоносного горизонта имеют место две воронки. Одна из них расположена на севере исследуемого района. Глубина до уровня воды достигает здесь 49 м, к северу от воронки всего через 1,5 км глубина до уровня воды резко уменьшается до 30 м. К юго-западу от воронки отметки уровня воды также повышаются, но плавно так, что через 6 000 м глубина до воды составляет 39 м. Другая воронка заняла свое место на юго-востоке территории. Она не столь глубока (максимальное значение глубины до воды составляет 42 м). Между двумя этими воронками залегла область со значительным повышением отметки уровня подземных вод: н6а расстоянии всего 1000 м от каждой из воронок глубина до воды составляет всего 34 м. Мощность водоносного горизонта меняется весьма интересно: так, в западной и юго-западной частях она колеблется в пределах 30 – 35 м, к центру повышается до 42 – 46 м, а затем на востоке и северо-востоке вновь падает до 33 м, то есть через описываемую территорию с северо-запада на юго-восток проходит диагональ повышенных (43 – 46 м) мощностей, от которой к западу и к востоку значения мощности уменьшаются.
Карта положения пьезометрического уровня подольско-мячковского водоносного горизонта представлена в приложении 3.
Глава 2. Техногенные условия
Воды подольско-мячковского водоносного горизонта защищены лежащим выше крвякинским водоупором. Карта защищенности подольско-мячковского горизонта представлена на рис. 4. Согласно этой карте, защищенность водоносного горизонта весьма неравномерна. Так, наиболее защищенным водоносный горизонт можно считать в восточной части территории, где с севера на юго-восток протянулась полоса кревякинской толщи мощностью до 23 м. Однако чуть восточнее и чуть западнее воды оказываются вообще не защищены, поскольку здесь кревякинский водоупор и вовсе отсутствует. Западная территория района также весьма неплохо защищена, здесь мощность водонепроницаемой толщи достигает 12 м. В центральной части подольско-мячковский водоносный горизонт достаточно уязвим: кревякинская толща не отсутствует, но ее мощность достигает максимум 8 м.
Карта защищенности подольско-мячковского водоносного горизонта представлена в приложении 4.
Однако, несмотря на водонепроницаемую толщу глин, воды подольско-мячковского водоносного горизонта оказались загрязнены. Проследим загрязнение горизонта по концентрации в воде хлора. Содержание хлоридов в подольско-мячковском водоносном горизонте отображено на рис. 1.
Зная, что описываемая территория делится на три функциональных типа: индустриальный, селитебный и сельскохозяйственный; отобразим распределение этих типов по району (рис. 2)
Сопоставив рис.1 и рис. 2, можно заметить, что максимальное содержание хлоридов наблюдается на сельскохозяйственном участке, то есть именно с/х деятельность оказывается главным загрязнителем территории.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 |
73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 |
85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 |
Рис.1. Содержание хлоридов в подольско-мячковском водоносном горизонте.
< 1 ПДК 1 – 3 ПДК > 3 ПДК
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 |
73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 |
85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 |
Рис.2. Функциональный тип территории
Индустриальный Селитебный Сельскохозяйственный
Глава 3. Формирование информационной моделиТаблица 1. Средние значения показателей по блокам
№ блока | Защищенность mK1 | Уровень C3ksm | Уровень C2pd-mc | Вертикальный градиент |
1 | 5 | 30.5 | 29 | 0.3 |
2 | 6 | 31.5 | 31 | 0.08 |
3 | 6.5 | 33 | 34.5 | -0.23 |
4 | 8.5 | 37 | 39.5 | -0.29 |
5 | 11.5 | 40 | 43 | -0.26 |
6 | 13 | 39 | 44.5 | -0.42 |
7 | 13 | 34.5 | 40.5 | -0.46 |
8 | 15 | 29.5 | 35.5 | -0.4 |
9 | 15.5 | 29.5 | 33 | -0.26 |
10 | 14 | 32 | 32.5 | -0.04 |
11 | 10 | 34.5 | 32.5 | 0.2 |
12 | 5 | 35.5 | 32 | 0.7 |
13 | 7.5 | 31.5 | 35 | -0.47 |
14 | 9.5 | 31 | 38.5 | -0.79 |
15 | 10.5 | 33 | 42 | -0.86 |
16 | 10.5 | 37.5 | 45 | -0.71 |
17 | 11 | 42.5 | 47 | -0.41 |
18 | 11.5 | 42.5 | 47 | -0.39 |
19 | 12.5 | 38 | 43 | -0.4 |
20 | 16 | 33.5 | 38 | -0.28 |
21 | 18.5 | 34 | 36 | -0.11 |
22 | 17.5 | 37 | 35.5 | 0.09 |
23 | 12.5 | 39 | 35.5 | 0.28 |
24 | 6.5 | 39 | 34 | 0.77 |
25 | 9 | 33 | 39.5 | -0.72 |
26 | 10.5 | 32 | 43 | -1.05 |
27 | 11 | 33 | 47 | -1.27 |
28 | 10 | 37.5 | 48.5 | -1.1 |
29 | 9 | 42 | 49 | -0.78 |
30 | 9 | 44.5 | 48.5 | -0.44 |
31 | 11 | 41 | 45 | -0.36 |
32 | 14 | 37 | 41 | -0.29 |
33 | 18.5 | 37.5 | 38 | -0.03 |
34 | 21 | 41 | 38.5 | 0.12 |
35 | 14.5 | 42 | 37 | 0.34 |
36 | 5.5 | 40 | 35.5 | 0.82 |
37 | 8 | 34.5 | 41 | -0.81 |
38 | 7 | 33.5 | 43.5 | -1.43 |
39 | 6 | 33.5 | 45 | -1.92 |
40 | 6.5 | 36 | 46.5 | -1.62 |
41 | 7 | 39.5 | 46.5 | -1 |
42 | 7.5 | 41.5 | 46 | -0.6 |
43 | 8.5 | 40.5 | 45 | -0.53 |
44 | 10 | 34 | 40 | -0.6 |
45 | 15 | 33.5 | 35.5 | -0.13 |
46 | 18 | 37 | 37.5 | -0.03 |
47 | 12.5 | 41 | 37.5 | 0.28 |
48 | 4.5 | 39 | 35.5 | 0.78 |
49 | 8 | 34 | 40.5 | -0.81 |
50 | 5 | 33.5 | 41.5 | -1.6 |
51 | 3 | 33 | 42 | -3 |
52 | 3.5 | 34 | 43 | -2.57 |
53 | 5 | 36 | 43 | -1.4 |
54 | 6 | 37 | 43 | -1 |
55 | 5 | 37 | 42 | -1 |
56 | 6 | 33.5 | 40 | -1.08 |
57 | 9 | 31.5 | 38.5 | -0.78 |
58 | 12.5 | 35 | 37.5 | -0.2 |
59 | 10 | 38 | 38.5 | -0.05 |
60 | 5 | 36.5 | 37 | -0.1 |
61 | 8.5 | 32.5 | 39 | -0.76 |
62 | 6.5 | 32.5 | 40 | -1.15 |
63 | 5 | 32 | 41 | -1.8 |
64 | 3.5 | 33 | 42 | -2.57 |
65 | 4.5 | 32.5 | 42 | -2.11 |
66 | 5 | 33 | 40.5 | -1.5 |
67 | 3.5 | 33 | 39.5 | -1.86 |
68 | 2 | 34.5 | 39 | -2.25 |
69 | 3 | 35 | 38.5 | -1.17 |
70 | 7.5 | 36.5 | 38 | -0.2 |
71 | 16 | 38.5 | 41 | -0.16 |
72 | 8 | 38 | 39 | -0.13 |
73 | 12 | 31.5 | 39 | -0.63 |
74 | 9.5 | 31 | 39.5 | -0.89 |
75 | 6 | 32.5 | 41 | -1.42 |
76 | 4 | 33 | 41 | -2 |
77 | 5 | 32 | 41 | -1.8 |
78 | 5.5 | 31 | 40 | -1.64 |
79 | 4 | 32.5 | 37 | -1.13 |
80 | 1.5 | 34 | 35 | -0.67 |
81 | -1 | 35.5 | 34.5 | -1 |
82 | 4 | 37 | 37.5 | -0.13 |
83 | 10.5 | 38.5 | 40.5 | -0.19 |
84 | 12 | 39 | 41 | -0.17 |
85 | 13 | 31 | 39 | -0.62 |
86 | 10.5 | 32 | 39.5 | -0.71 |
87 | 6.5 | 33.5 | 41 | -1.15 |
88 | 4.5 | 33.5 | 42 | -1.89 |
89 | 5 | 32.5 | 41 | -1.7 |
90 | 5 | 32 | 38.5 | -1.3 |
91 | 4.5 | 32 | 35 | -0.67 |
92 | 3 | 33 | 32.5 | 0.17 |
93 | 2 | 34.5 | 32 | 1.25 |
94 | 2 | 36 | 35.5 | 0.25 |
95 | 7 | 37.5 | 38 | -0.07 |
96 | 9 | 38 | 39 | -0.11 |
max | 21 | 44.5 | 49 | 1.25 |
min | -1 | 29.5 | 29 | -3 |
Таблица 2. Ранжирование показателей.
№№ | Показатели | Значения показателей по рангам | ||
1 | 2 | 3 | ||
1 | Защищенность mK1 | |||
2 | Уровень C3ksm | |||
3 | Уровень C2pd-mc | |||
4 | Вертикальный градиент |
| ||
5 | Водопроводимость | < 100 | 100-200 | > 200 |
6 | Тип территории | индустриальная | селитебная | с/х |
7 | Содержание Cl | < 1ПДК | 1-3 ПДК | > 3ПДК |
Таблица 3. Ранжированные значения показателей по блокам модели
№ блока | Защищенность | Уровень C3ksm | Уровень C2pd-mc | Вертикальный градиент | Водопроводимость | Тип территории | Содержание Cl |
1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 1 |
2 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 1 |
3 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 |
4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
5 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
6 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
7 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 |
8 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 1 |
9 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 1 |
10 | 3 | 1 | 1 | 3 | 3 | 1 | 1 |
11 | 2 | 1 | 1 | 3 | 2 | 2 | 2 |
12 | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 3 | 3 |
13 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 |
14 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 |
15 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
16 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
17 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
18 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
19 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 |
20 | 3 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 1 |
21 | 3 | 1 | 2 | 3 | 3 | 2 | 1 |
22 | 3 | 2 | 1 | 3 | 3 | 1 | 1 |
23 | 2 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 2 |
24 | 2 | 2 | 1 | 3 | 1 | 3 | 3 |
25 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
26 | 2 | 1 | 3 | 2 | 3 | 3 | 1 |
27 | 2 | 1 | 3 | 2 | 3 | 3 | 1 |
28 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
29 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
30 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
31 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 |
32 | 3 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
33 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 | 1 |
34 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 |
35 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 |
36 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 3 | 3 |
37 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 |
38 | 2 | 1 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 |
39 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 2 | 2 |
40 | 2 | 2 | 3 | 1 | 2 | 2 | 2 |
41 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
42 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
43 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 |
44 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
45 | 3 | 1 | 1 | 3 | 3 | 2 | 1 |
46 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 1 |
47 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 |
48 | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 3 | 3 |
49 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
50 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 |
51 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 |
52 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 2 | 1 |
53 | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 |
54 | 1 | 2 | 3 | 2 | 1 | 3 | 3 |
55 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 1 | 1 |
56 | 1 | 1 | 3 | 2 | 3 | 2 | 1 |
57 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 |
58 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 3 |
59 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 |
60 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 |
61 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
62 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
63 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 |
64 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 |
65 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 3 |
66 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 3 | 3 |
67 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 1 |
68 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 |
69 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 |
70 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 3 |
71 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 |
72 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 |
73 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
74 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
75 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
76 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 |
77 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 3 |
78 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 3 | 2 |
79 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 1 | 1 |
80 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 |
81 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 |
82 | 1 | 2 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
83 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 |
84 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 1 |
85 | 2 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
86 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
87 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
88 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 |
89 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 3 |
90 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 3 | 3 |
91 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 |
92 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 2 | 1 |
93 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 2 |
94 | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 2 | 2 |
95 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 |
96 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 |
Расчет полной информативности выходного показателя (содержания ионов хлора в подольско-мячковском водоносном горизнте).
J(Cl) = ;
n1, n2, n3 – количество блоков, соответствующих рангам 1, 2 и 3;
n - сумма всех блоков модели (96);
n1 = 39; n2 = 38; n3 = 19;
J(Cl) = =
= (0.5280 + 0.5292 + 0.4626)·96 = 145,9 бит.
Расчет взаимной информативности показателей модели
Защищенность.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 16 | 9 | 11 | 36 | (16/36;9/36;11/36) |
2 | 14 | 24 | 7 | 45 | (14/45;24/45;7/45) |
3 | 9 | 5 | 0 | 14 | (9/14;5/14) |
Σ | 39 | 38 | 18 | 95 |
А1 = 36(0.52+0.5+0.52) = 55.44 бит;
А2 = 45(0.52+0.49+0.42) = 64.35 бит;
А3 = 14(0.41+0.53) = 13.16 бит;
А = 132.95 бит;
J(y:x) = 145.9 – 132.95= 12.95 бит.
Уровень C3ksm.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 28 | 19 | 5 | 52 | (28/52;19/52;5/52) |
2 | 9 | 13 | 10 | 32 | (9/32;13/32;10/32) |
3 | 2 | 6 | 4 | 12 | (2/12;6/12;4/12) |
Σ | 39 | 38 | 19 | 96 |
А1 = 52(0.48+0.53+0.33) = 69.68 бит;
А2 = 32(0.51+0.53+0.52) = 49.92 бит;
А3 = 12(0.43+0.5+0.53) = 17.52 бит;
А = 137.12 бит;
J(y:x) = 145.9 – 137.12 = 8.78 бит.
Уровень C2pd-mc.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 10 | 7 | 4 | 21 | (10/21;7/21;4/21) |
2 | 22 | 22 | 9 | 53 | (22/53;22/53;9/53) |
3 | 7 | 9 | 6 | 22 | (7/22;9/22;6/22) |
Σ | 39 | 38 | 19 | 96 |
А1 = 21(0.51+0.53+0.46) = 31.5 бит;
А2 = 53(0.53+0.53+0.43) = 78.97 бит;
А3 = 22(0.53+0.53+0.51) = 34.54 бит;
А = 145.01 бит;
J(y:x) = 145.9 – 145.01 = 0.89 бит.
Вертикальный градиент.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 7 | 5 | 3 | 15 | (7/15;5/15;3/15) |
2 | 20 | 25 | 10 | 55 | (20/55;25/55;10/55) |
3 | 12 | 8 | 6 | 26 | (12/26;8/26;6/26) |
Σ | 39 | 38 | 19 | 96 |
А1 = 15(0.51+0.53+0.46) = 22.5 бит;
А2 = 55(0.53+0.52+0.46) = 83.05 бит;
А3 = 26(0.52+0.52+0.49) = 39.78 бит;
А = 145.33 бит;
J(y:x) = 145.9 – 145.33 = 0.57 бит.
Водопроводимость.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 0 | 6 | 10 | 16 | (6/16;10/16) |
2 | 13 | 18 | 9 | 40 | (13/40;18/40;9/40) |
3 | 26 | 14 | 0 | 40 | (26/40;14/40) |
Σ | 39 | 38 | 19 | 96 |
А1 = 16(0.53+0.42) = 15.2 бит;
А2 = 40(0.53+0.52+0.49) = 61.6 бит;
А3 = 40(0.4+0.53) = 37.2 бит;
А = 114 бит;
J(y:x) = 145.9 – 114 = 31.9 бит.
Тип территории.
xy | 1 | 2 | 3 | Σ | |
1 | 12 | 7 | 0 | 19 | (12/19;7/19) |
2 | 16 | 23 | 3 | 42 | (16/42;23/42;3/42) |
3 | 11 | 8 | 16 | 35 | (11/35;8/35;16/35) |
Σ | 39 | 38 | 19 | 96 |
А1 = 19(0.42+0.53) = 18.05 бит;
А2 = 42(0.53+0.47+0.27) = 53.34 бит;
А3 = 35(0.52+0.49+0.52) = 53.55 бит;
А = 124.94 бит;
J(y:x) = 145.9 – 124.94 = 20.96 бит.
Таблица 4. Информативность показателей
Показатели | Информативность | ||
бит | % | ||
1 | Защищенность | 12.95 | 18.9 |
2 | Уровень C3ksm | 8.78 | 12.8 |
3 | Уровень C2pd-mc | 0.89 | 1.3 |
4 | Вертикальный градиент | 0.57 | 0.8 |
5 | Водопроводимость | 31.9 | 46.5 |
6 | Тип территории | 20.96 | 30.6 |
7 | Содержание cl- в pd-mc | 145.9 | 100 |
Наиболее информативные признаки: защищенность, водопроводимость и тип территории.
Расчет информативности сложных признаков.
Защищенность Ч водопроводимость
x1Чx2y | 1 | 2 | 3 | Σ | |
11 | 12 | 3 | 0 | 15 | 12/15; 3/15 |
12 | 0 | 5 | 7 | 12 | 5/12; 7/12 |
13 | 4 | 1 | 4 | 9 | 4/9; 1/9; 4/9 |
21 | 0 | 1 | 3 | 4 | 1/4; 3/4 |
22 | 9 | 14 | 5 | 28 | 9/28; 14/28; 5/28 |
23 | 5 | 9 | 0 | 14 | 5/14; 9/14 |
32 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 |
33 | 9 | 2 | 0 | 11 | 9/11; 2/11 |
А1 = 15(0.26+0.46) =10.8 бит;
А2 = 12(0.53+0.46) = 11.88 бит;
А3 = 9(0.52+0.35+0.52) = 12.51 бит;
А4 = 4(0.5+0.31) = 3.24 бит;
А5 = 28(0.53+0.5+0.45) = 41.44 бит;
А6 = 14(0.53+0.41) = 13.16 бит;
А7 = 0 бит;
А8 = 11(0.23+0.45) = 7.48 бит;
A = 100.51 бит;
J(y:x1Чx2) = 145.9 – 100.51= 45.39 бит.
Водопроводимость Ч тип территории
x2Чx3y | 1 | 2 | 3 | Σ | |
11 | 0 | 4 | 0 | 4 | 0 |
12 | 0 | 1 | 3 | 4 | 1/4; 3/4 |
13 | 0 | 1 | 7 | 8 | 1/8; 7/8 |
21 | 5 | 3 | 0 | 8 | 5/8; 3/8 |
22 | 4 | 8 | 0 | 12 | 4/12; 8/12 |
23 | 4 | 7 | 9 | 20 | 4/20; 7/20; 9/20 |
31 | 7 | 0 | 0 | 7 | 0 |
32 | 12 | 14 | 0 | 26 | 12/26; 14/26 |
33 | 7 | 0 | 0 | 7 | 0 |
А1 = 0 бит;
А2 = 4(0.5+0.31) = 3.24 бит;
А3 = 8(0.38+0.16) = 4.32 бит;
А4 = 8(0.38+0.53) = 7.28 бит;
А5 = 12(0.53+0.39) = 11.04 бит;
А6 = 20(0.46+0.53+0.52) = 30.2 бит;
А7 = 0 бит;
A8 = 26(0.52+0.48) = 26 бит;
A9 = 0 бит;
А = 82.08 бит;
J(y:x1Чx3) = 145.9 – 82.08 = 63.82 бит.
Защищенность Ч тип территории
х1Чx3y | 1 | 2 | 3 | Σ | |
11 | 7 | 4 | 0 | 11 | |
12 | 6 | 4 | 1 | 11 | |
13 | 3 | 1 | 10 | 14 | |
21 | 2 | 3 | 0 | 5 | |
22 | 4 | 15 | 2 | 21 | |
23 | 8 | 6 | 6 | 20 | |
31 | 3 | 0 | 0 | 3 | 0 |
32 | 6 | 4 | 0 | 10 | |
33 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
А1 = 11(0.41+0.53) = 10.34 бит;
А2 = 11(0.48+0.53+0.31) = 14.52 бит;
А3 = 14(0.47+0.27+0.35) = 15.26 бит;
А4 = 5(0.53+0.44) = 4.85 бит;
А5 = 21(0.46+0.35+0.33) = 23.94 бит;
А6 = 20(0.53+0.52+0.52) = 31.4 бит;
А7 = 0 бит;
А8 = 10(0.44+0.53) = 9.7 бит;
A9 = 0 бит;
А = 110.01 бит;
J(y:x2Чx3) = 145.9 – 110.01 = 35.89 бит.
Защищенность Ч водопроводимость Ч тип территории
x1Чx2Чx3y | 1 | 2 | 3 | Σ | |
111 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 |
112 | 0 | 1 | 1 | 2 | |
113 | 0 | 1 | 6 | 7 | |
121 | 3 | 1 | 0 | 4 | |
123 | 1 | 0 | 4 | 5 | |
131 | 4 | 0 | 0 | 4 | 0 |
132 | 6 | 3 | 0 | 9 | |
133 | 2 | 0 | 0 | 2 | 0 |
211 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
212 | 0 | 0 | 2 | 2 | 0 |
213 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
221 | 2 | 2 | 0 | 4 | |
222 | 4 | 6 | 0 | 10 | |
223 | 3 | 6 | 5 | 14 | |
232 | 0 | 9 | 0 | 9 | 0 |
233 | 5 | 0 | 1 | 6 | |
322 | 0 | 2 | 0 | 2 | 0 |
323 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
331 | 3 | 0 | 0 | 3 | 0 |
332 | 6 | 2 | 0 | 8 |
А1 = 0 бит;
А2 = 2(0.5+0.5) = 2 бит;
А3 = 7(0.4+0.19) = 4.13 бит;
А4 = 4(0.31+0.5) = 3.24 бит;
А5 = 5(0.46+0.26) = 3.6 бит;
А6 = 0 бит;
А7 = 9(0.33+0.53) = 7.74 бит;
А8 = 0 бит;
А9 = 0 бит;
А10 = 0 бит;
А11 = 4(0.5+0.5) = 4 бит;
А12 = 10(0.53+0.44) = 9.7 бит;
А13 = 14(0.48+0.52+0.53) = 21.42бит;
А14 = 0 бит;
А15 = 6(0.22+0.43) = 3.9 бит;
А16 = 0 бит;
А17 = 0 бит;
А18 = 0 бит;
А19 = 8(0.31+0.5) = 6.48 бит;
А = 66.21 бит;
J(y: x1Чx2Чx3) = 145.9 – 66.21 = 79.69 бит.
Таблица 5. Сводная
Показатели | Информативность | ||
бит | % | ||
1Ч2 | Защищенность Ч водопроводимость | 45.39 | |
1Ч3 | Водопроводимость Ч тип территории | 63.82 | |
2Ч3 | Защищенность Ч тип территории | 35.89 | |
1Ч2Ч3 | Защищенность Ч водопроводимость Ч тип территории | 79.69 | |
Содержание Сl- в pd-mc | 145,9 | 100 |
Глава 4. Диагностирование информационной модели
Модель состоит из трех частей:
1 | 13 | 25 | 37 | 49 | 61 | 73 | 85 | 97 | 109 | ||
2 | 14 | 26 | 38 | 50 | 62 | 74 | 86 | 98 | 110 | ||
3 | 15 | 27 | 39 | 51 | 63 | 75 | 87 | 99 | 111 | ||
4 | 16 | 28 | 40 | 52 | 64 | 76 | 88 | 100 | 112 | ||
5 | 17 | 29 | 41 | 53 | 65 | 77 | 89 | 101 | 113 | ||
6 | 18 | 30 | 42 | 54 | 66 | 78 | 90 | 102 | 114 | ||
7 | 19 | 31 | 43 | 55 | 67 | 79 | 91 | 103 | 115 | ||
8 | 20 | 32 | 44 | 56 | 68 | 80 | 92 | 104 | 116 | ||
9 | 21 | 33 | 45 | 57 | 69 | 81 | 93 | 105 | 117 | ||
10 | 22 | 34 | 46 | 58 | 70 | 82 | 94 | 106 | 118 | ||
11 | 23 | 35 | 47 | 59 | 71 | 83 | 95 | 107 | 119 | ||
12 | 24 | 36 | 48 | 60 | 72 | 84 | 96 | 108 | 120 | ||
обучающая | тестовая | прогнозная |
Ранжированные данные для первых 96 блоков были представлены в таблице №3 (глава 3). Ранжированные же значения для блоков с 97 по 120 – в таблице №6.
Таблица 6. Ранжированные данные для тестирования
№ блока | Уровень C3ksm | Уровень C2pd - mc | Защищенность | Вертикальный градиент | Водопроводимость | Тип территории | Содержание Сl- в C2pd - mc |
97 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 2 |
98 | 3 | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 | 1 |
99 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3 | 2 | 3 |
100 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 |
101 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
102 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 |
103 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 | 3 |
104 | 3 | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 |
105 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3 | 2 | 2 |
106 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 1 |
107 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
108 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 |
109 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 2 |
110 | 3 | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 | 1 |
111 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3 | 2 | 3 |
112 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 |
113 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
114 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 |
115 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 2 | 3 |
116 | 3 | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 |
117 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3 | 2 | 2 |
118 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 1 |
119 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 |
120 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 |
Таблица 7. Тестирование информационной модели
№ блока | Содержание Сl- в C2pd - mc | |
фактическое | прогнозное | |
97 | 2 | - |
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 | - |
110 | 1 | 2 |
111 | 3 | 1 |
112 | 2 | 3 |
113 | 2 | 2 |
114 | 2 | 3 |
115 | 3 | 2 |
116 | 2 | 2 |
117 | 2 | 1 |
118 | 1 | 3 |
119 | 2 | 2 |
120 | 1 | 3 |
Ошибка прогноза составляет
=(24-6) / 24 = 0.75 = 75%.
Классификация ошибок прогноза:
Высокоэффективная модель <5%;
Эффективная модель 5-15%;
Среднеэффективная модель 15 – 25%;
Низкоэффективная модель 25 – 30%;
Неэффективная модель >35%.
Таким образом, рассчитанная модель является весьма неэффектинвой.
Заключение
Учитывая что полученная модель является неэффектинвой, рекомендуется снизить ошибку прогноза за счет нескольких факторов:
Пересчитать средние показатели по блокам более точно.
Изменить диапазоны рангов, так чтобы их оказалось примерно равное количество.
Уточнить расчет информативности.
Разбить карту территории на блоки сеткой менее чем 1х1 км.
6