پهنه‌بندی کیفی رودخانه‌ها با استفاده از روش ترکیبی تحلیل مؤلفه‌های اصلی و تحلیل طبقه‌بندی فازی

پهنه‌بندی کیفیت آب و ارائه تصویر صحیح از وضعیت کیفی آب‌های سطحی باعث می‌شود تا هرگونه تصمیم‌گیری مدیریتی که اثرات محیط‌ زیستی آن به‌صورت مستقیم و یا غیرمستقیم متوجه آب‌های سطحی باشد، با آگاهی بیشتری اتخاذ شود. پهنه‌بندی کیفی بر اساس معیار آلودگی انجام می‌شود. در تعیین این معیار، پارامترهای مختلفی از کیفیت آب با توجه به داده‌های تاریخی موجود و نوع مصارف آبی تأثیر دارد و در نظر گرفتن همه پارامترهای کیفی آب برای تحلیل کیفیت آب یک رودخانه مشکل است و مدل پیشنهادی را پیچیده می‌سازد. در این مقاله از رویکرد تحلیل مؤلفه‌های اصلی به‌منظور کاهش پارامترهای کیفی آب در تعیین معیار آلودگی استفاده شد. این روش برای کاهش ابعاد داده استفاده شده است؛ به این ترتیب مؤلفه‌هایی از مجموعه داده که بیشترین تأثیر را در واریانس دارند، حفظ می‌شوند. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد، مؤلفه اصلی اول می‌تواند 59/93 درصد از تغییرات داده‌ها، دو مؤلفه اصلی اول می‌توانند 67/96 درصد از تغییرات داده‌ها و به‌همین ترتیب شش مؤلفه اصلی اول 99/99 درصد از تغییرات داده‌ها را توصیف کنند. سپس بر اساس معیار آلودگی تعیین شده، از روش تحلیل طبقه‌بندی فازی به‌منظور دسته‌بندی بازه‌های رودخانه استفاده شد. ابتدا با استفاده از رابطه فازی ممدانی به فازی‌سازی اطلاعات پرداخته شد و سپس ماتریس تجانس توسط روابط فازی تشکیل شد. در نهایت با مشخص کردن حدود آستانه مناسب، طبقه‌بندی کیفی صورت گرفت. در این مقاله، با استفاده از اطلاعات کیفی آب جمع‌آوری شده از نقاط پایش کیفی در طول رودخانه زاینده‌رود، کارایی روش پیشنهادی ارزیابی شد.