СПОСІБ ПЕРЕВІРКИ УЗГОДЖЕНОСТІ КЛАСИФІКОВАНИХ ДАНИХ ПІД ЧАС ОЦІНЮВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ГРУНТУ

УДК 681.2

СПОСІБ ПЕРЕВІРКИ УЗГОДЖЕНОСТІ КЛАСИФІКОВАНИХ ДАНИХ ПІД ЧАС ОЦІНЮВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ГРУНТУ

Семенюк Р.,

e-mail: SemeniukRoman@i.ua,

https://orcid.org/0000-0001-5139-6330,

Яремчук Н., д-р. техн. наук, проф.,

https://orcid.org/0000-0003-0661-1243

НТУУ «КПІ ім. І.Сікорського»

Гусар І.,

еmail: gusaririna19@gmail.com,

https://orcid.org/0000-0002-58724672

ДНУ «УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого»

Анотація

Мета роботи - розглянути спосіб побудови шкали класифікації показників якості ґрунту з
урахуванням невизначеності аналізу проб ґрунту. Як характеристику якості класифікації обрано матрицю відповідності шкали. Запропонувати спосіб перевірки узгодженості класифікованих вибіркових даних за інформаційною мірою узгодженості з застосуванням граничної міри узгодженості, яку отримують на основі матриці відповідності шкали класифікації.

Методи досліджень: теоретичні – аналіз і синтез інформаційних ресурсів та аналітичні – побудова математичної моделі способів перевірки узгодженості класифікованих даних під час оцінювання показників якості ґрунту.

Результати. Для оцінювання якості ґрунтів за окремими показниками родючості використовується впорядкована шкала класифікації, тобто впорядкований ряд рівнів якості, які можуть бути використані під час моніторингу земельних ресурсів, для поліпшенні якості ґрунтів внесенням добрив, у визначенні придатності земель для певних потреб.

Першим етапом визначення якості ґрунтів є отримання проб ґрунту за прийнятою програмою, другим – визначення показників якості, третім – прийняття відповідних рішень. Для реалізації
другого етапу необхідна шкала класифікації, яка заснована на процедурі аналізу проб і тому є індивідуальною для кожного способу аналізу і, крім того, повинна враховувати невизначеність вимірювання показників якості, що є досить значною для всіх способів аналізу. Тому в роботі використано, як важливу характеристику шкали, матрицю відповідності між сферами визначення окремих класів еквівалентності шкали і отриманими результатами класифікації, в комірках якої знаходяться ймовірності правильного і неправильного віднесення до певних класів еквівалентності.

Висновки. Отримані вибірки класифікованих даних підлягають подальшому опрацюванню. Як показав аналіз літературних джерел, вибірки аналізують для визначення кореляції або узгодженості з опорними даними, перевірки розсіювання, збіжності вибіркових даних або їх узгодженості. Наявність такої перевірки сприяє впевненості у прийнятті подальших рішень. Тому в роботі запропоновано спосіб перевірки вибірки класифікованих даних із використанням міри узгодженості або збіжності класифікованих даних із застосуванням прийнятої шкали класифікації. Оскільки невизначеність вимірювання приводить до розсіювання даних відносно центру вибірки, то для визначення границі можливої неузгодженості використовується матриця відповідності шкали класифікації.

Ключові слова: шкала класифікації, міра узгодженості, клас еквівалентності.

Читати повну версію статті

UDC 681.2              

METHOD OF VERIFICATION OF CONFORMITY OF CLASSIFIED DATA IN THE EVALUATION OF SOIL QUALITY INDICATORS

Semeniuk R.,

e-mail: SemeniukRoman@i.ua,

https://orcid.org/0000-0001-5139-6330,

Yaremchuk N., Doctor of Technical Sciences, Professor,

https://orcid.org/0000-0003-0661-1243 

NTUU «KPI them. I. Sikorsky”,

Gusar I.,

email: gusaririna19@gmail.com,

https://orcid.org/0000-0002-5872-4672 

SSO L. Pogorely UkrNIPIPT

Summary

Goal. The purpose of the paper is to consider a method of constructing a scale of classification of soil quality indicators, taking into account the uncertainty of soil sample analysis. Scale matching matrix is selected as a characteristic of classification quality. To propose a method of checking the consistency of the classified sample data against the information measure of consistency using the consistency limit obtained on the basis of the classification scale of the classification scale.

Research methods: theoretical - analysis and synthesis of information resources and analytical - construction of a mathematical model of methods for checking the consistency of classified data when evaluating soil quality indicators.

Results. To assess the quality of soils by individual fertility indicators, an orderly classification scale is used, that is, an orderly series of quality levels that can be used for monitoring land resources, improving soil quality for fertilizer application, and determining the suitability of land for specific purposes.

The first stage of determining the quality of soils is to obtain soil samples according to the adopted program, the second is to determine the quality indicators, and the third is to make appropriate decisions. The second stage requires a classification scale that is based on a sample analysis procedure and therefore is individual to each method of analysis and, in addition, must take into account the uncertainty of measuring quality indicators, which is significant enough for all methods of analysis. Therefore, in the paper we used, as an important characteristic of the scale, a matrix of correspondence between the areas of determination of individual classes of equivalence of the scale and the obtained classification results, in which cells are the probability of correct and incorrect assignment to certain equivalence classes.

Conclusions. Obtained samples of classified data are subject to further processing. As revealed by the analysis of the literature, the samples are analyzed for the purpose of determining correlation or consistency with the reference data, scatter test, sampling of data or their consistency. The presence of such a check contributes to the confidence in future decisions. Therefore, the paper proposes a method of verifying a sample of classified data using a measure of consistency or convergence of classified data using an accepted classification scale. Since measurement uncertainty leads to scattering of data relative to the sample center, a classification scale matching matrix is used to determine the margin of possible inconsistency.

Key words: classification scale, measure of consistency, equivalence class.

УДК 681.2     

СПОСОБ ПРОВЕРКИ СОГЛАСОВАННОСТИ КЛАСИФИЦИРОВАННЫХ ДАНЫХ ПРИ ОЦЕНКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОЧВЫ
 

Семенюк Р.,

e-mail: SemeniukRoman@i.ua,

https://orcid.org/0000-0001-5139-6330,

Яремчук Н., д-р.техн. наук, проф.,

https://orcid.org/0000-0003-0661-1243 

НТУУ «КПИ им. И.Сикорского»

Гусар И.,

еmail: gusaririna19@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-58724672 

ГНУ «УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого»

Аннотация

Цель работы - рассмотреть способ построения шкалы классификации показателей качества почвы с учетом неопределенности анализа проб почвы. Как характеристику качества классификации избрана  матрица соответствия шкалы. Предложить способ проверки согласованности классифицированных выборочных данных по информационной степени согласованности с применением предельной степени согласованности, которую получают на основе матрицы соответствия шкалы классификации.

Методы исследований: теоретические  анализ и синтез –информационных ресурсов и аналитические – построение математической модели способов проверки согласованности классифицированных данных при оценке показателей качества почвы.

Результаты. Для оценки качества почв по показателям плодородия используется упорядоченная шкала классификации, то есть упорядоченный ряд уровней качества, которые могут быть использованы при мониторинге земельных ресурсов, при улучшении качества почв по внесенным  удобрениям, при определении пригодности земель для определенных целей.

Первым этапом определения качества почв является получение проб почвы по принятой программе, вторым - определение показателей качества, третьим - принятие соответствующих решений. Для реализации второго этапа необходима шкала классификации, которая основана на процедуре анализа проб и поэтому является индивидуальной для каждого способа анализа и, кроме того, должна учитывать неопределенность измерения показателей качества, является весьма значительной для всех способов анализа. Поэтому в работе использованы, как важную характеристику шкалы, матрицу соответствия между областями определения отдельных классов эквивалентности шкалы и полученными результатами классификации, в ячейках которой находятся вероятности правильного и неправильного отнесения к определенным классам эквивалентности.

Выводы. Полученные выборки классифицированных данных подлежат дальнейшей обработке. Как показал анализ литературных источников, выборки анализируют с целью определения корреляции или согласованности с опорными данными, проверки рассеивания, сходимости выборочных данных или их согласованности. Наличие такой проверки способствует уверенности в принятии дальнейших решений. Поэтому в работе предложен способ проверки выборки классифицированных данных с использованием степени согласованности или сходимости классифицированных данных с использованием принятой шкалы классификации. Так как неопределенность измерения приводит к рассеиванию данных относительно центра выборки, то для определения границы возможной несогласованности используется матрица соответствия шкалы классификации.

Ключевые слова: шкала классификации, мера согласованности, класс эквивалентности.