Un novedoso estudio a escala regional sobre la contaminación de metales en el suelo en agroecosistemas áridos
Autores: Abuzaid, Ahmed S.; Jahin, Hossam S.; Shokr, Mohamed S; El Baroudy, Ahmed A.; Mohamed, Elsayed Said; Rebouh, Nazih Y.; Bassouny, Mohamed A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un novedoso estudio a escala regional sobre la contaminación de metales en el suelo en agroecosistemas áridos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Geoestadística
Lógica difusa
Contaminación del suelo
SIG
Cd
Co
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo es un nuevo intento de integrar la geoestadística con la lógica difusa en el entorno de un sistema de información geográfica (SIG) para modelar la contaminación del suelo. Las muestras de suelo de setenta y un perfiles de suelo en el norte del delta del Nilo, Egipto, fueron analizadas para determinar las concentraciones totales de Cd, Co, Cu, Pb, Ni y Zn. Se generaron mapas de distribución de metales utilizando métodos de kriging ordinario. Estos fueron normalizados por funciones de membresía difusa (FMD) lineales y no lineales y superpuestos por operadores difusos (Y, O, Suma, Producto y Gamma). Los mapas finales fueron validados utilizando el área bajo la curva (AUC) de la curva característica de operación del receptor (ROC). Los modelos de semivariograma mejor ajustados fueron Gaussianos para Cd, Pb y Ni, circulares para Co y Zn, y exponenciales para Cu. El análisis de ROC y AUC reveló que las FMD no lineales fueron más efectivas que las funciones lineales para modelar la contaminación del suelo. En general, el valor más alto de AUC (0.866; muy buena precisión) se obtuvo al aplicar la superposición difusa de la Suma a las capas normalizadas de forma no lineal, lo que implica la superioridad de este modelo para la toma de decisiones en el área estudiada. En consecuencia, el 92% de los suelos investigados estaban gravemente contaminados. Nuestro estudio aumentaría la comprensión de la contaminación por metales en el suelo a escala regional, especialmente en regiones áridas.
Descripción
Este trabajo es un nuevo intento de integrar la geoestadística con la lógica difusa en el entorno de un sistema de información geográfica (SIG) para modelar la contaminación del suelo. Las muestras de suelo de setenta y un perfiles de suelo en el norte del delta del Nilo, Egipto, fueron analizadas para determinar las concentraciones totales de Cd, Co, Cu, Pb, Ni y Zn. Se generaron mapas de distribución de metales utilizando métodos de kriging ordinario. Estos fueron normalizados por funciones de membresía difusa (FMD) lineales y no lineales y superpuestos por operadores difusos (Y, O, Suma, Producto y Gamma). Los mapas finales fueron validados utilizando el área bajo la curva (AUC) de la curva característica de operación del receptor (ROC). Los modelos de semivariograma mejor ajustados fueron Gaussianos para Cd, Pb y Ni, circulares para Co y Zn, y exponenciales para Cu. El análisis de ROC y AUC reveló que las FMD no lineales fueron más efectivas que las funciones lineales para modelar la contaminación del suelo. En general, el valor más alto de AUC (0.866; muy buena precisión) se obtuvo al aplicar la superposición difusa de la Suma a las capas normalizadas de forma no lineal, lo que implica la superioridad de este modelo para la toma de decisiones en el área estudiada. En consecuencia, el 92% de los suelos investigados estaban gravemente contaminados. Nuestro estudio aumentaría la comprensión de la contaminación por metales en el suelo a escala regional, especialmente en regiones áridas.