基于核心主要组件分析的水质指数建模,用于沙特阿拉伯的沿海含水层
Ali Aldrees1, Abdulhayat M Jibrin2, Salisu Dan'azumi1,3
1Department of Civil Engineering, College of Engineering in Al-Kharaj, Prince Sattam Bin Abdulaziz University, 11942, Al-Kharj, Saudi Arabia.
使用核心主要组件分析 (PCA) 的新水质指数 (WQI) 有效评估沙特阿拉伯的地下水质量. 这种方法增强了用于更好的地下水管理和修复策略的传统指数.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 水文地质学 水文地质学
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 在沙特阿拉伯的卡提夫等干旱地区,地下水质量至关重要.
- 传统的水质指数 (WQI) 可能无法完全捕捉复杂的地下水动态.
- 海水的入侵和过度提取对沿海含水层构成重大威胁.
研究的目的:
- 开发一种新的水质指数 (WQI) 来评估地下水质量 (GWQ).
- 在GWQ评估中使用内核主要组件分析 (PCA) 进行非线性维度减小.
- 改善沿海干旱地区的地下水决策和管理策略.
主要方法:
- 收集了39个地下水样本,来自Al-Qatif的浅井和深井.
- 分析了地下水样本的关键物理化学参数.
- 应用内核PCA具有六种内核类型,根据其有效性选择多项式内核.
主要成果:
- 基于Kernel PCA的WQI成功地将地下水井分为"非常糟糕"",糟糕"和"中等"类别.
- 盐度和电导率 (EC) 的低分子指数 (SI) 评分表明海水的入和过度提取.
- 对于pH值的高SI值表明了自然缓冲能力.
结论:
- 新的内核PCA-WQI框架通过整合非线性维度缩小来增强传统的WQI.
- 这种方法有助于制定有针对性和透明的地下水管理决策.
- 这些发现支持在面临地下水退化的干旱地区可持续的水资源管理.
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