DOI: https://doi.org/10.22190/fume241116016s
تاريخ النشر: 2025-05-10
المؤلف: Michael Sandra وآخرون
الموضوع الرئيسي: اتخاذ القرار متعدد المعايير
نظرة عامة
تقدم هذه الورقة البحثية نموذجًا هجينًا جديدًا لاتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) يهدف إلى تحسين اختيار تقنيات الاستشعار عن بُعد غير الغازية (RS) للكشف عن الموارد الحرارية الأرضية. غالبًا ما تكون الطرق التقليدية، مثل المسوحات الأرضية والحفر، مكلفة وتسبب اضطرابًا بيئيًا. يستخدم النموذج المقترح مجموعة فuzzy ثنائية مترددة T-spherical لمعالجة الغموض في تقييم المعايير المتعددة، بينما تقنية وزن الأهداف المدفوعة بتغيير النسبة اللوغاريتمي تعطي أهمية نسبية لهذه المعايير. تسلط النتائج الضوء على التصوير بالأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIR) كأكثر تقنيات RS فعالية، حيث حقق درجة دلالة قدرها 0.7187، مما يوضح إمكانيته في تعزيز تطوير الطاقة الحرارية الأرضية.
تؤكد الدراسة على موثوقية الطاقة الحرارية الأرضية، التي توفر طاقة أساسية ثابتة على عكس مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. من خلال استخدام تقنيات RS، تقلل الدراسة من الحاجة إلى مسوحات أرضية واسعة، مما يقلل من الأثر البيئي وتكاليف الاستكشاف. تم تطبيق نموذج T-SDHF-LOPCOW-MUTRISS-II بشكل خاص لتقييم تقنيات RS للموارد الحرارية الأرضية في الهند، مما كشف أن دقة الموقع وتغطية المنطقة هما معلمان حاسمان لاختيار الموقع. أكدت تحليل الحساسية على متانة النموذج، على الرغم من ملاحظة بعض القيود، بما في ذلك التركيز الضيق على تقنيات RS الهندية والاعتماد على خبير واحد في اتخاذ القرار. يُشجع على إجراء أبحاث مستقبلية لدمج بيانات RS المتنوعة والنهج متعددة التخصصات لتعزيز دقة تقييمات الموارد الحرارية الأرضية على مستوى العالم.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحديات الطاقية الملحة التي تطرحها توقعات بزيادة عدد السكان العالمي إلى 9.7 مليار بحلول عام 2050، مما يبرز الحاجة الملحة إلى حلول طاقة مستدامة بسبب استنفاد مصادر الطاقة التقليدية والمخاطر البيئية المرتبطة بها، بما في ذلك الزيادات الكبيرة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. تُعرض الطاقة الحرارية الأرضية (GE) كمصدر طاقة متجددة مستقر وموثوق، قادر على توفير طاقة أساسية ثابتة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. على الرغم من إمكانياتها، فإن الاستغلال الفعال للموارد الحرارية الأرضية يعيقه التعقيدات الجيولوجية وقيود طرق الاستكشاف التقليدية.
لمعالجة هذه التحديات، تقترح الدراسة إطار عمل هجين جديد لاتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) يتضمن نهجًا غامضًا لتقييم تقنيات الاستشعار عن بُعد (RS) لاستكشاف خزانات الحرارة الأرضية. يهدف هذا الإطار إلى تعزيز عمليات اتخاذ القرار من خلال معالجة عدم اليقين والأحكام الذاتية المتأصلة في MCDM. تقدم الدراسة طرقًا مبتكرة، بما في ذلك تقنية وزن الأهداف المدفوعة بتغيير النسبة اللوغاريتمي (LOPCOW) وتقنية سيناريوهات المثلثات المتعددة-II (MUTRISS-II)، لتوفير تقييم شامل وموثوق لتقنيات RS. يتم التحقق من صحة النهج المقترح من خلال تحليلات متنوعة، مما يضمن متانته في تسهيل الاستكشاف الفعال للموارد الحرارية الأرضية، وبالتالي تعزيز GE كحل طاقة متجددة قابل للتطبيق.
نقاش
في هذا القسم، يركز النقاش على تطور وتطبيق تقنيات اتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM) في معالجة سيناريوهات اتخاذ القرار المعقدة عبر مجالات مختلفة. وضعت الطرق التقليدية مثل DEMATEL وVIKOR وTOPSIS الأساس لهيكلة مشاكل القرار، بينما ظهرت طرق جديدة مثل WASPAS وتقنية LOPCOW لتلبية الأهداف المتنافسة والتقييمات الذاتية من عدة صانعي قرار. يعزز إدخال تقنيات MCDM المعتمدة على الغموض، بما في ذلك مجموعة T-Spherical Dual Hesitant Fuzzy (T-SDHF)، متانة عمليات اتخاذ القرار من خلال السماح بتمثيل أكثر دقة لعدم اليقين والغموض في تقييمات الخبراء.
توضح دراسة الحالة المقدمة تطبيق نهج MCDM هجين جديد لاختيار أكثر تقنيات الاستشعار عن بُعد فعالية لاستكشاف خزانات الحرارة الأرضية في الهند. من خلال استخدام إطار عمل T-SDHF، تلتقط الدراسة بشكل فعال تعقيدات اتخاذ القرار من خلال دمج وظائف عضوية متعددة، مما يحسن من موثوقية نتائج القرار. تشير النتائج إلى أن تقنية الأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIR) هي الأكثر فعالية لتحديد الموارد الحرارية الأرضية، تليها VNIR-SWIR. تكشف التحليلات المقارنة لمختلف طرق MCDM أن النهج الهجين المقترح يصنف باستمرار TIR كأفضل خيار، مما يبرز أهمية اختيار أطر اتخاذ القرار المناسبة التي تتماشى مع السياقات والأهداف المحددة. لا تساهم هذه الأبحاث فقط في مجال استكشاف الحرارة الأرضية ولكنها تسلط الضوء أيضًا على التطبيق الأوسع لتقنيات MCDM المتقدمة في مجالات متنوعة.
DOI: https://doi.org/10.22190/fume241116016s
Publication Date: 2025-05-10
Author(s): Michael Sandra et al.
Primary Topic: Multi-Criteria Decision Making
Overview
This research paper presents a novel hybrid fuzzy multi-criteria decision-making (MCDM) model aimed at optimizing the selection of non-invasive remote sensing (RS) techniques for geothermal resource detection. Traditional methods, such as ground surveys and drilling, are often costly and environmentally disruptive. The proposed model utilizes a T-spherical dual-hesitant fuzzy set to address ambiguities in evaluating multiple criteria, while the logarithmic percentage change-driven objective weighting technique assigns relative importance to these criteria. The findings highlight thermal infrared (TIR) imaging as the most effective RS technique, achieving a significance score of 0.7187, thereby demonstrating its potential to enhance geothermal energy development.
The study emphasizes the reliability of geothermal energy, which provides consistent baseload power unlike other renewable sources. By employing RS technologies, the research minimizes the need for extensive ground surveys, thereby reducing environmental impact and exploration costs. The T-SDHF-LOPCOW-MUTRISS-II model was specifically applied to assess RS techniques for geothermal reserves in India, revealing that spatial resolution and area coverage are critical parameters for site selection. The sensitivity analysis confirmed the robustness of the model, although limitations were noted, including a narrow focus on Indian RS techniques and reliance on a single decision-making expert. Future research is encouraged to integrate diverse RS data and interdisciplinary approaches to enhance the accuracy of geothermal resource assessments globally.
Introduction
The introduction highlights the pressing energy challenges posed by a projected global population of 9.7 billion by 2050, emphasizing the urgent need for sustainable energy solutions due to the depletion of conventional energy sources and the associated environmental risks, including significant increases in carbon dioxide emissions. Geothermal energy (GE) is presented as a stable and reliable renewable energy source, capable of providing consistent baseload power and reducing reliance on fossil fuels. Despite its potential, the effective exploitation of geothermal resources is hindered by geological complexities and the limitations of traditional exploration methods.
To address these challenges, the study proposes a novel hybrid Multi-Criteria Decision Making (MCDM) framework that incorporates a fuzzy approach to evaluate remote sensing (RS) techniques for geothermal reservoir exploration. This framework aims to enhance decision-making processes by addressing uncertainties and subjective judgments inherent in MCDM. The study introduces innovative methods, including the logarithmic percentage change-driven objective weighting (LOPCOW) and the multiple triangles scenarios-II (MUTRISS-II) technique, to provide a comprehensive and reliable assessment of RS techniques. The proposed approach is validated through various analyses, ensuring its robustness in facilitating the efficient exploration of geothermal resources, thereby advancing GE as a viable renewable energy solution.
Discussion
In this section, the discussion focuses on the evolution and application of Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) techniques in addressing complex decision-making scenarios across various fields. Traditional methods such as DEMATEL, VIKOR, and TOPSIS have laid the groundwork for structuring decision problems, while newer approaches like WASPAS and the LOPCOW technique have emerged to better accommodate competing objectives and subjective assessments from multiple decision-makers. The introduction of fuzzy-based MCDM techniques, including the T-Spherical Dual Hesitant Fuzzy (T-SDHF) set, enhances the robustness of decision-making processes by allowing for a more nuanced representation of uncertainty and ambiguity in expert evaluations.
The case study presented illustrates the application of a novel hybrid MCDM approach to select the most effective remote sensing technique for geothermal reservoir exploration in India. Utilizing the T-SDHF framework, the study effectively captures the complexities of decision-making by integrating multiple membership functions, thereby improving the reliability of decision outcomes. The findings indicate that the Thermal Infrared (TIR) technique is the most effective for identifying geothermal reserves, followed by VNIR-SWIR. The comparative analysis of various MCDM methods reveals that the proposed hybrid approach consistently ranks TIR as the optimal choice, underscoring the importance of selecting appropriate decision-making frameworks that align with specific contexts and objectives. This research not only contributes to the field of geothermal exploration but also highlights the broader applicability of advanced MCDM techniques in various domains.