Logo tr.artbmxmagazine.com

Kosta Rika'daki bir nehirdeki su kaynaklarının yönetimi için çok kriterli analiz

İçindekiler:

Anonim

Çok ölçütlü problemler içinde iki farklı grubu ayırt edebiliriz. Bir yandan, karar verme merkezi tarafından dikkate alınacak alternatifler kümesinin sonsuz olduğu bu karar problemlerine, hem monokimyada hem de çok kriterli durumda, uygulanabilir çözüm kümesinin matematiksel olarak sürekli doğası göz önüne alındığında, genellikle sürekli problemler denir.

Öte yandan, karar verme merkezi tarafından dikkate alınacak alternatifler kümesinin sonlu olduğu ve genellikle çok yüksek olmadığı ayrı karar problemleri vardır. Ayrık çok ölçütlü problemlerin pratik ilgisi açıktır. Bu nedenle, çeşitli özelliklere göre azaltılmış sayıda olası alternatif veya seçeneğin değerlendirilmesi gereken birçok karar bağlamı vardır.

En son bahsedilen sorunların uygun tedavisi ve analizi için, hepsi büyük ilgi ve uygulamada önemli uygulama olan çok sayıda Çok Kriterli Karar yöntemi geliştirilmiştir. Özellikle, Üst Düzey Yöntemlerin ortak adı altında gruplandırılabilecek çok çeşitli çok kriterli karar yöntemlerine değineceğiz, çünkü hepsi orta yıllarda bir grup Fransız araştırmacı tarafından önerilen teorinin üstesinden gelme teorisi kavramı etrafında dönüyor. altmış ve bugün Ayrık Çok Kriterli Karar dünyasında geniş bir kabul görmüştür. Onlar:

  • Analitik Hiyerarşiler Yöntemi (AHP), ELECTRE Yöntemi, OK ve RAYNAUD'un aksiyomatik Yöntemi.

Bütün bu ayrık yöntemler, aşırı sınıflandırma yöntemleri oldukları için karakterize edilir. Ne anlama geliyor? Alternatif A alternatif B'yi aşırı sınıflandırır (veya alternatif A alternatif B'ye tercih edilir), A, kriterlerin çoğunda B'ye eşit veya daha büyük olduğunda ve diğer kriterlerde puan farkı çok önemli olmadığında.

Aşırı sınıflandırma yöntemlerinin temelleri:

  1. Teorik olarak daha az sağlamdırlar ancak gerçek sorunlara daha kolay uygulanırlar.Çeşitli özelliklere veya kriterlere göre değerlendirilmesi gereken daha az sayıda alternatifi veya olası seçeneği vardır.

Aşırı sınıflandırmanın iki kavrama dayanarak oluşturulduğunu söyleyemeyiz: uyum ve uyumsuzluk. Uyum, çok sayıda özellik için alternatif A'nın B'den ne kadar daha fazla tercih edildiğini ölçmektedir. Uyumsuzluk rakamlarla olan bir değişken yok hangi ölçüde B daha iyi olan , A.

Vaka çalışmamızda, kriterler ve alternatifler için önemli tercihler veya ağırlıklar elde etmeye dayanan Analitik Hiyerarşiler (AHP) yöntemini geliştireceğiz. Bunun için karar verici, hem kriterleri hem de alternatifleri çiftler halinde karşılaştırarak Saaty sayısal ölçeği (1'den 9'a kadar) aracılığıyla "değer yargıları" oluşturur.

Bu yöntemin uygulanması için hem ölçütlerin hem de alternatiflerin hiyerarşik olarak yapılandırılabilmesi gerekir. İlk hiyerarşi seviyesi sorunun genel amacına, ikincisi kriterlere ve üçüncüsü alternatiflere karşılık gelir.

değer Tanım yorum
bir Eşit önem A ve B eşit derecede önemlidir
3 Orta önem A, B'den biraz daha önemlidir
5 Büyük önem A, B'den daha önemlidir
7 Çok büyük önem A, B'den çok daha önemlidir
9 Aşırı önem A, B'den çok daha önemlidir

VAKA ANALİZİ:

Su kaynaklarının nitelik ve nicelik olarak kullanılabilirliği, bir ülkeye bağlı olan tüketim ve üretim faaliyetlerinin çeşitliliği nedeniyle bir ülkenin ekonomik büyüme potansiyelini belirleyebilir. Sarapiquí nehir havzası, elektrik enerjisi, tüketim, balıkçılık, denizcilik ve ekoturizm faaliyetlerinde yaygın olarak kullanılan su kaynaklarının kullanımı açısından Kosta Rika için en önemli yerlerden biridir. Bununla birlikte, havzada ormansızlaşma ve orman parçalanması, arazi kullanımının değiştirilmesi ve suyun yetersiz kullanımı gibi doğal kaynakların bozulması sorunları bulunmaktadır.

Bu nedenle, kıt finansal kaynakların havzanın gelişimini planlama sürecini teşvik etmesine izin veren bilgi ve araçların oluşturulması bir öncelik olarak kabul edilir. Bu ihtiyacı karşılamak için mevcut araştırma, Kosta Rika'daki Sarapiquí nehir havzasındaki su kaynakları yönetiminin öncelikli alanlarının belirlenmesi amacıyla bir Analiz metodolojisi geliştirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir.

metodoloji

  • Çalışma alanının açıklaması:

Havza, ülkenin kuzey alt yamacında (Karayipler eğimi) Kuzey Enlem'in 10 ° 05 've 10 ° 50' ve Batı Boylamının 83 ° 52 've 84 ° 20' arasında yer almaktadır. Heredia, Alajuela, San José ve Limón illerinin bölgelerinden oluşur, 2025 km'lik (INEC 2000) bir uzantıya ve kaynağından San Juan nehrinin ağzına üç mükemmel derecede farklılaştırılabilir seviyeye (yüksek, orta ve düşük havza) sahiptir, ile sınır.

Havzada, başta orta havza olmak üzere 51 topluluk ve 71 köylü yerleşimi kayıtlıdır (IDA 2002). Nüfus 51.454 kişidir ve işçilerin% 59.4'ü tarım ve hayvancılıkla uğraşmaktadır. On yaşın üzerindeki nüfusun okuryazarlığı% 91.1'dir. Hidrolojik ağ (703.6 km) Sarapiquí Nehri adı verilen ana akım, 18 kol ve yaklaşık 16 dereden oluşmaktadır.

Havzada dokuz yaşam bölgesi tanınır; Yıllık 3000 ila 5000 mm yağış tropik yağmurlu bir iklimdir. Havzanın rakım aralığı deniz seviyesinden 2.700 ila 10 metre yükseklikte, çeşitli rahatlama türleri ile: ovalar, etekleri, alçak ovalar, yuvarlanmadan engebeli yamaçlara, vadilere ve tepelere ve sırtlar ve zirvelere sahip dağlık bir rahatlama. Hakim kapsam ormandır (alanın% 54,7'si), bu kapsamın% 51,4'ü havzanın üst kısmındaki korunan vahşi alanlarda bulunmaktadır; geri kalanı farklı müdahale düzeylerine sahip parçalı ormanlardır (ITCR 2000). FONAFIFO'ya (2002) göre, 1997'den bu yana 30,346 ha'da çevre hizmetleri için ödemeler neredeyse tüm havzaya dağıtılmıştır.

  • Havzanın karakterizasyonu ve su kaynağının ana kullanıcılarının tanımlanması:

Havzanın biyofiziksel ve antropojenik yönleri, birincil bilgilerin oluşturulması ve ikincil bilgilerin gözden geçirilmesi ile ayrıntılı olarak karakterize edildi.

Bilgiler, CBS araçları kullanılarak sayısallaştırıldı. Verilerin çoğu, ilgili alana dönüşüm ve adaptasyon için tanımlayıcı istatistiksel analiz gerektirmektedir. Ana kullanıcıların tanımlanması ve karakterizasyonu ile algılanan faydanın nitel tahmini, uzayda (kullanım yeri ve etki alanları) ve zamanla (mevcut ve potansiyel kullanıcıların tanımlanması ve karakterizasyonu) yapılmıştır. İki tematik bölüme bölünmüş yarı yapılandırılmış bir nitel görüşme kullanmıştır: üretken faaliyetin tanımı ve kullanıcı türüne göre su kullanım şekli. Ana kullanıcılar kullanım gruplarına göre gruplandırılmıştır: insan tüketimi, tarım (hayvancılık, tarım ve tarımsal işletme), nehir taşımacılığı,turistik faaliyetler (oteller ve eğlence amaçlı seyahat) ve hidro-enerji üretimi.

Çok Kriterli Analiz (AMC) ile su kaynakları yönetimi için alanların önceliği

Su kaynakları yönetimindeki uzmanlar ve paydaşlarla (yerel liderler, hükümet kurumları ve STK temsilcileri, özel şirketler, doğal kaynak yöneticileri ve araştırmacılar) bir çalıştayda öncelik kriterlerinin ön listesi önerilmiş, tartışılmış ve doğrulanmıştır. Atölye çalışmasıyla, nihai kriter listesi, her birinin kavramsal tanımı ve su yönetim alanlarının öncelikli yaklaşımı elde edildi: havzadaki kalite ve kullanılabilir miktar.

Kriterler, her bir kriterin ayrıntılı bilgileri ve kriterler içindeki ve arasındaki değerlendirme mekanizması girdi kullanılarak aynı uzmanların görüş anketi (elektronik konsültasyon) ile değerlendirildi. Her kriter 1 ile 5 arasında derecelendirilmiştir (daha yüksek değerler daha yüksek yönetim önceliğini gösterir). Kriterler arasındaki değerlendirme, etki derecelerine göre bunların yüzde ölçeğinde tartılmasından ibaretti (Tablo 1).

Tablo 1.

Sarapiquí nehir havzasında su kaynakları yönetimi alanlarının öncelik kriterleri, Kosta Rika.

Su yönetimi önceliğinin yüzde değeri

Ölçüt Kalite Miktarı

Yağış 10 35
Nehre yakınlık yirmi
Kuyu derinliği onbeş
Mevcut arazi kullanımı 10
Nüfus yoğunluğu 5
Nehre giden yolun yakınlığı yirmi
Kuru aylar 5 35
Toprak dokusu 5 10
Bekliyor 10 yirmi

Uzman değerlendirmesinin sonuçları, ArcView 3.2a Model Builder (MB) araçları kullanılarak Mekansal Analist aracılığıyla çok kriterli analiz için standartlaştırıldı. İlk bilgi katmanları, raster biçimine dönüştürülen her bir ölçütün veritabanlarına karşılık gelir. İki bağımsız mekansal analiz projesi oluşturuldu: biri su kalitesi yönetim alanlarının önceliği için, diğeri kullanılabilir miktar için.

Modelleme prosedürü bilginin girilmesiyle başlamış, daha sonra değer kategorileri ölçütlere göre oluşturulmuş ve son olarak öncelik ölçütlerini tanımlayan özellikler tanıtılmıştır. Öncelik kriterleri genel tablosu, kriterler içinde ve arasında değerlendirmenin sonuçları ile oluşturulmuştur (Tablo 2'deki tablodan bir alıntıya bakınız). Analiz, uzamsal bilgiler ve genel öncelik kriterleri tablosunun ilgili değerlendirmeleri ile kodlanmasıyla ilgili olan modelin yürütülmesi ile sonuçlanmıştır. AMC'nin sonucu, su kaynağının kalitesini ve su kaynağının kullanılabilir miktarını yönetmek için öncelikli alanları belirlemek için haritaların ve veritabanlarının oluşturulmasıydı.

Tablo 2.

Kosta Rika'daki Sarapiquí Nehri havzasında su kaynaklarının kalitesinin yönetimi için öncelik kriterlerinin değerlendirilmesi için genel tablodan alıntı.

Bilgi katmanları (%) Kategoriler Özellikler Değerler

Nehrin yakınlığı: yirmi bir 0-50 5
Toplulukların mesafesi iki 50-100 5
ve verimli faaliyetler 3 100 - 300 4
nehirler 4 300-500 3
kontaminasyon riski 5 500-9757 iki
antropojenik kaynaklarla Veri yok Veri yok Kısıtlı

Ayrıca, su kaynakları yönetiminin bir ölçüsü olarak havzanın nehir kıyılarının her iki tarafında 200 m ağaçlandırmayı dikkate alan bir senaryoda bir AMC modeli oluşturulmuştur. Raster formatta, yeniden ağaçlandırılan alanların tampon bölgesi oluşturulmuştur ve bu alan, su kalitesi yönetimi için öncelikli alanların modelinin hazırlanmasında kullanılan mevcut arazi kullanımı bilgi katmanı üzerine bindirilmiştir. Yeni mevcut arazi kullanımı bilgi katmanı, su kaynağı kalite modelini belirlemek için kullanılanın yerini almıştır, ancak geri kalan sekiz kriter, ilgili değerlendirmelerle korunmuştur (ağaçlandırmanın ikincil ormandakine benzer bir kapsama etkisi olacağını göz önünde bulundurarak)) ve genel tablo.Model devreye alındı ​​ve havza nehirlerinin kıyısındaki bitki örtüsünün geri kazanılması senaryosu altında su kaynağının yeni bir kalite haritası elde edildi.

Sonuçlar ve tartışma

  • Su kaynağının durumu:

Havzadaki su kaynağının durumu ve kaynağın kullanıcıların faaliyetleriyle ilişkisi, havza genelinde belirgin farklılıklar göstermektedir. Her kullanıcı grubunun su kaynağı ile ilgili özel ihtiyaçları vardır ve kullanımı su koşullarında değişikliklere neden olur; Havzaya inerken bu durum daha belirgindir. Sarapiquí Nehri, yüksek derecede bakteriyel kontaminasyon nedeniyle biyolojik kalite (toplam koliformlar, dışkı ve potabilite) açısından içilemez olarak kabul edilir. Su kaynağının kullanıcıları, nehrin kısa sürede, özellikle kanallardaki sedimantasyon, kuyulardaki sular, dereler ve yaylar ve bankaların ormansızlaşması nedeniyle değişiklikler geçirdiğini kabul ediyorlar.Bozulmanın mevcut ve potansiyel nedenleri, kullanılabilir suyun hem kalitesini hem de miktarını etkileyen belirli biyofiziksel ve antropojenik özelliklerin varlığından kaynaklanmaktadır.

Su kalitesi: Havzanın antropojenik gelişiminin özel bir koşulu, bazı faaliyetlerin ana kanallara yüksek derecede bağımlı olmasıdır. Sular çok amaçlı olarak kullanıldığından, sakinlerin ve turistlerin nehir bankalarına erişim derecesi bazı sektörlerde yüksektir. Bu, ana yolun nehir yatağına paralel çalıştığı, kentsel alanlardan, turistik yerlerden ve üretim sistemlerinden birkaç metre uzaklıktaki orta havzadan başlayan yol ve kentsel altyapı konumunda belirgindir. Havzada su kalitesinde bozulmanın doğal bir nedeni yoktur; nedenleri antropojenik ajanlardan kaynaklanmaktadır: evsel çöplerin boşaltılması, kanalizasyon, tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan kirleticiler, tarımsal endüstriyel atıklar ve nehir taşımacılığı.

Kullanılabilir su miktarı: Havzadaki suyun bolluğu, doğal nedenlerle (kuru aylar ve yüzey akışı) ve ayrıca insan eylemiyle (orman örtüsünün kaybı, kirlenme, sedimantasyon ve hidroelektrik üretimi için rezervuarların varlığı) düzenlenmiştir.. Aynı şekilde, havzada, kullanıcılar arasında tartışmaya neden olan navigasyon ve turizm için kanalın kullanımını yönetmenin ve düzenlemenin bir yolu yoktur.

Su kaynakları yönetim alanları için öncelikli modellerin analizi

Su kalitesi yönetimi için alan önceliği modelinin sonuçları, Çok Yüksek öncelikli kategorinin mevcut olmadığını ve Yüksek önceliğin sadece% 0,4'e ulaştığını ve bu da havzanın toplam alanının 810 hektarını temsil ettiğini göstermektedir. Baskın alanlar Orta ve Düşük önceliklidir (ikincisi alanın% 79.0'ı için). Havzadaki orman örtüsünün baskınlığı, mevcut arazi kullanımının öncelikli ölçütüne göre, su kalitesi koşulları için düşük risk değerleri belirlemiştir. Bununla birlikte, temel kapsama bilgilerinin 1992 yılında üretildiği ve saha ziyaretlerinin eski bilgileri desteklediği göz önünde bulundurulmalıdır; Ek olarak, detay seviyesi, havzada kalan ormanın süreksizliği veya parçalanması durumunu yansıtmaz.

Öte yandan, karayolları, topluluklar ve bankalar üzerinde geliştirilen üretken sistemler, öncelik kriterlerine yüksek bir ağırlık (% 20) atanan su kaynağının kirlenme kaynaklarını temsil etmektedir: Yolların nehirlere yakınlığı ve nüfus merkezleri nehirlere. Bu yüksek nispi değer, havzadaki bu alanların dağılım örüntüsünde gözlemlenen Orta öncelikli bölgelerin belirlenmesini etkilemiştir. Birkaç Yüksek öncelikli alan, kontaminasyon riskinin daha yüksek olduğu sığ kuyuları olan yerlere her şeyden daha fazla karşılık gelir.

Kullanılabilir su miktarının yönetim alanlarının öncelik modeli, Orta (% 65.3) ve Düşük (% 33.0) öncelikli alanların baskın olduğunu göstermektedir. Model, Çok Yüksek veya Çok Düşük yönetim öncelikli siteleri tanımlamaz ve Yüksek öncelikli kategori% 1.7'dir ve yaklaşık 3.500 ha'a karşılık gelir.

Orta öncelikli alanlar üst ve alt havzada bulunur, çünkü bu alanlardaki yağış daha azdır. Bu modelde öncelik kriterlerini seçmek için bilginin sınırlı olması, Yağış kriterinin (havzayı şarj etme işlemi,% 35 ağırlıklı) aşırı etkisiyle sonuçlanmıştır; Bu, su temini ve talebi ve akışların ölçümü ile ilgili kriterleri içermesi gereken modelin güçlü bir sınırlamasıdır. Orta havza en yüksek su ve en yüksek sıvı atık talebine sahiptir, gerekli bilgi mevcut olmadığından model için kriter olarak dahil edilemeyen unsurlar.Üst havza, dik yamaçların baskınlığı ve daha az yağış ve daha kuru ayların ek etkisi ile belirlenen önemli Yüksek öncelikli alanlar sunmaktadır.

AMC ile öncelikli metodolojinin dikkate alınması:

CBS araçlarıyla geliştirilen AMC metodolojisi, su kaynakları yönetimi için öncelikli alanların belirlenmesinde pratiklik sağlayan özelliklere sahiptir. Bu çalışmada uygulanması, gelişiminin esnekliği ve çok yönlülüğü, katılımcı unsurları birleştirme fırsatı ve ikincil bilgileri birincil bilgilerle birleştirmek için manipüle etme olasılığı ile ilgili güçlü yönleri göstermiştir. Bununla birlikte, bu nitelikteki çalışmalarda zayıflıklarını ve iyileştirme ihtiyaçlarını belirlemek gerekir.

Havza sorununun bilgisine, bilginin mevcudiyetine ve AMC gereklilikleriyle uyumluluğuna bağlı olarak, bu seçilen öncelik kriterlerinin ve değerlendirmelerinin etkinliği olacaktır. Kriterlerin havzanın belirli özelliklerine göre analiz edilmesi önemlidir; Ek olarak, bir kriterin diğerleri üzerindeki olası etkisini azaltmak için çok sayıda kriterle çalışmak uygundur.

Çalışma alanının genişçe genişletilmesi, akifer şarj kapasitesi ve ana kullanıcıların yeri gibi yönetim önceliklerini tanımlamak için temel konular hakkında birincil bilgilerin oluşturulmasına izin vermedi.

Buna ek olarak, bazı ikincil bilgilerin (mevcut arazi kullanımı, toprak dokusu ve nüfus yoğunluğu) ölçeği ve ayrıntı düzeyi, dijital veritabanlarında ihtiyatlı muamele gerektirdiğinden, bilgilerin zaman zaman değiştirilmesi ve uyarlanması gerekiyordu. mekansal analiz yapmak.

Araştırmanın sonuçları havzadaki su kalitesini sağlamak için alanların yönetimine yaklaşımın, dersleri çevreleyen topluluklara verimli uygulamaları ve çevre eğitimini düzelterek kirlenme kaynaklarının eğitimine özel olarak yönlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. su ve ayrıca orta ve alt havza drenajlarının kıyısında doğal kapağın geri kazanımı. Bu nedenle, model, nehir bankalarının gelecekteki su kalitesi yönetiminin öncelikli alanları için ağaçlandırma senaryosu altında geliştirilmiştir, bu da havza koşullarının bir model olarak belirgin bir şekilde iyileştiğini göstermiştir. Bu modelde Çok Yüksek Öncelik kategorisi yoktur ve Alta, M ediana ve Düşük Öncelikli kritik alanlar% 0,1; % 18.9 ve 8.1,% 1,Havzanın toplam alanının sırasıyla.

Sonuç ve Öneriler

AMC'de belirli bir kriterin etkisini azaltmak için olabildiğince çok öncelik kriterinin olması tavsiye edilir. Ek olarak, herhangi bir kriterin aşırı değerlenmesini önlemek için, havzaların özelliklerine ve havzanın kriterlerin her birinin kavramsallaştırılması üzerindeki doğrudan etkisine dayalı olarak kriterlerin değerlendirilmesini yapmak uygundur.

MB aracı, AMC uygulamak ve öncelikli alanları belirlemek için pratik, esnek ve uygulanabilirdir. Havza yönetimi ve geri kazanım stratejilerinde karar verme için bir modelleme aracı ve ayrıca uygulanmasının performansını ve sonuçlarını değerlendirmek için bir izleme aracı olarak kullanılabilir. Ayrıca, sınırlı bir ikincil bilgi tabanı ile kullanılabilir, yeni bilgiler üretilirken desteklenir ve güncellenir.

Metodolojinin, daha doğru birincil bilgilerin ve daha verimli saha doğrulamasının üretilebileceği daha küçük bir havzada uygulanması ve doğrulanması önerilir.

Hiyerarşik kategorilerdeki öncelikli alanların belirlenmesi, kısa, orta ve uzun vadeli çabaların su kaynaklarının geri kazanılmasına yönelik nereye yönlendirilmesi gerektiği hakkında bilgi sağlar. Nehir kıyısı ağaçlandırma planı gibi etki azaltma önlemlerinin uygulanmasının, öncelikli su kalitesi seviyelerinin geri kazanımı üzerinde önemli etkileri olabilir.

Su kaynaklarının yönetimine ilişkin sorunların ve olası çözümlerin, kullanımının çok sektörlü doğasını tanıyan kapsamlı bir yaklaşımla ele alınması gerekmektedir. Su yararına yönelik çabaları koordine eden ve teşvik eden, çevresel faydalar için tazminat programları ve su çevre hizmetinin yönetimi için çevre maliyetlerinin içselleştirilmesi gibi ademi merkeziyetçi yetkililere sahip olunması arzu edilir. Bu tür programlar, havzadaki su kaynaklarının yönetimi için kaynak yaratabilecek hidroelektrik şirketleri, turizm şirketleri, tarımsal endüstriler ve üretim sistemleri gibi su hizmeti kullanıcılarının ve sağlayıcılarının işbirliği ile geliştirilebilir.

Orijinal dosyayı indirin

Kosta Rika'daki bir nehirdeki su kaynaklarının yönetimi için çok kriterli analiz