WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

БОЙКО Виктория Васильевна

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА

ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА В ЗАДАЧАХ ЭКОЛОГОГЕОХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ

05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы

и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2007 2

Работа выполнена в НИИ Механики и Прикладной Математики им. Воровича И.И. Южного федерального университета

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент Ф.А. СУРКОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор А.Н. ЦЕЛЫХ, кандидат технических наук, старший научный сотрудник А.Л. ЧИКИН

Ведущая организация: Гидрохимический институт Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (г. Ростов-на-Дону)

Защита диссертации состоится « 27 » сентября 2007 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета К 212.208.04 по физико-математическим и техническим наукам в Южном федеральном университете по адресу:

344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки 200/1, корпус 2, ЮГИНФО ЮФУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ЮФУ по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан 25 августа 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук Муратова Г. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие урбанизированных территорий требует все более интенсивного потребления природных ресурсы с использованием возрастающих по своей мощи технических средств. Завоевывая природу, человек в значительной мере подорвал естественные основы собственной жизнедеятельности, нарушил взаимодействие между жизненно важными средами обитания, такими как атмосфера, литосфера, гидросфера, пищевые цепи. В исследовании степени загрязнения этих сфер важное место занимает экологическая оценка состояния окружающей среды. Важность ее использования трудно переоценить при проведении мониторинга городской территории, проектировании рекреационных зон, детских дошкольных учреждений, спортивных комплексов и т.д. Применение современных компьютерных средств и технологий во многом облегчает эту задачу.





Многочисленные данные, накопленные в результате проводимых исследований в течение целого ряда лет в памяти компьютера, становятся более доступными для исследователей. Их использование при работе с геоинформационными системами (ГИС) дает возможность проведения быстрого анализа существующего положения на урбанизированной территории, построения различных экологических карт, а также моделирования возможных сценариев развития экологической обстановки на территории города, например, на основе перспективного плана развития.

Целью данной диссертационной работы является создание эффективного инструмента информационного обеспечения и поддержки управленческих решений по регулированию экологической обстановки в городе.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ существующих методов оценивания экологической ситуации на урбанизированной территории.

2. Разработать и реализовать балансовую геохимическую модель миграции загрязняющих веществ на урбанизированной территории.

3. Разработать и реализовать программный комплекс, обеспечивающий процесс хранения, обработки имеющейся информации об эколого-геохимическом мониторинге города, а также предоставляющий возможность проведения анализа экологической ситуации выбранной территории.

4. На фактическом материале мониторинга г. Ростова-на-Дону опробовать модель оценки экологической ситуации на городской 5. Используя методы геоинформационных технологий:

разработать инструментарий автоматического построения различных карт, для оперативного оценивания экологогеохимического состояния рассматриваемой урбанизированной территории;

провести геоинформационное моделирование процессов загрязнения городской среды и комплексный анализ экологического состояния г. Ростова-на-Дону.

Материалы и методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования, математической статистики, методы объектно-ориентированного программирования, а также принципы геомоделирования пространственно распределенных объектов. В качестве фактических данных были использованы материалы, полученные в результате исследований, проводимых Комитетом по охране окружающей среды в г. Ростове-на-Дону.

Научная новизна. Анализ данных, полученных в результате проведения эколого-геохимического мониторинга, требует от специалистов, их использующих, как знание математических методов, так и основных положений экогеохимии. Без этого значительно усложняется задача оперативной оценки состояния окружающей среды. Разработанный в работе инструментарий позволяет:

осуществлять комплексную оценку состояния выбранной городской использовать данные, полученные в результате расчета по модели, входящей в состав комплекса, для построения различных экологических карт, в том числе карты экологической комфортности получить оптимально расположенную сеть точек отбора проб эколого-геохимического мониторинга.





Универсальность разработанного программного комплекса позволяет быстро его адаптировать для исследования экологического состояния любой урбанизированной территории.

Практическая значимость. Результаты данной диссертационной работы могут быть использованы:

в природоохранных организациях, занимающихся контролем и оценкой качества природной среды;

в земельном комитете и центре приватизации для получения экономической оценки земельных территорий и жилого фонда с учетом экологических требований;

для подготовки специалистов в области природоохранной Разработанный программный комплекс представляет интерес для пользователей, которым знакома возможность моделирования, но они не могут использовать модели, не имея специальных навыков.

Достоверность научных положений и выводов обусловлена использованием математических методов, реальных данных, применением методов оценки достоверности данных, согласованием данных, полученных в результате расчетов, с натурными данными и результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на V международной конференции женщин-математиков «Математика. Экономика» (г. Ростов-на-Дону, 1997), межвузовской научнотехнической конференции «Экологи, безопасность и эффективность производства» (г. Ростов-на-Дону, 1998), Всероссийской школе-семинаре «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» (г. Ростов-на-Дону, 1998, 2000, 2002, 2005, 2007), Всесоюзной конференции «Экология города» (г. Кировочепецк, 2000), конференции «Здоровье города – здоровье человека» (г. Ростов-на-Дону, 2001).

Результаты диссертационной работы использованы и внедрены в Комитете по охране окружающей среды Ростовской области.

Ключевые слова и словосочетания: математическое моделирование, программный комплекс, компьютерные технологии, геоинформационная система, эколого-геохимический мониторинг, оценка качества окружающей среды.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 13 в материалах школ и конференций, 2 статьи в центральной печати и 1 статья в сборнике научных трудов.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы 152 страницы, в том числе 8 таблиц и 27 рисунков, 15 приложения.

Список литературы содержит 89 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована постановка основных задач диссертации, их актуальность и практическая значимость в связи с необходимостью проведения оценки качества окружающей среды урбанизированных территорий.

Первая глава посвящена обзору и изложению основных положений проведения эколого-геохимического мониторинга урбанизированных территорий, являющегося ключевым понятием в проблеме охраны 21окружающей среды. Дан обзор методов и моделей, используемых для оценки качества окружающей среды урбанизированных территорий, а также проведен анализ существующих геоинформационных систем.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет экологический мониторинг в РФ как комплексную систему наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями мониторинг включает три основных направления деятельности (рис.1):

наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;

оценку фактического состояния среды;

прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.

С другой стороны экологический мониторинг представляет собой инструмент экологического регулирования, позволяющий создать информационную базу, необходимую для выполнения задач экологического управления, контроля и пространственного анализа.

Основной целью эколого-геохимического мониторинга и анализа состояния среды городов являются выявление и оценка геохимических аномалий, анализ их влияния на функционирование урболандшафтов, а также на окружающие город территории и акватории.

На его основе возможно выявление критических и экстремальных ситуаций, факторов антропогенного воздействия на окружающую среду, проведение оценки и прогноза состояния объектов наблюдения, оказание управляющего воздействия с целью регулирования взаимного влияния объектов техносферы, гидросферы, литосферы и биосферы.

Проведение оценки качества среды обитания человека позволяет обоснованно принимать управленческие решения, направленные на улучшение экологической обстановки в черте города.

Для оценки и прогноза качества окружающей среды используются самые разнообразные методы и технологии. Наиболее эффективным является применение методов математического моделирования.

Расчету распространения загрязнений из различных источников в атмосфере и осаждению их на подстилающую поверхность посвящена обширная литература. В работах приводятся расчеты для распространения от мгновенных и непрерывных источников различной высоты на малые и большие расстояния примесей с различными скоростями осаждения на идеальную поверхность и поверхности со сложным рельефом.

Реализация рассмотренных в первой главе моделей оценки качества различных природных сред затруднена высокой степенью сложности вычислений, большим количеством используемых переменных и параметров, а также необходимостью задания исходных данных, которые зачастую сложно получить натурными изменениями. Балансовые же модели наоборот используют простые соотношения и требуют минимальное количество входных данных для получения результата, достаточного для проведения текущей оценки состояния и построения прогноза для рассматриваемой территории.

Во второй главе рассматриваются предложенные автором модели оценки экологической ситуации на урбанизированной территории.

Основой геохимических исследований городской среды является оценка распределения тяжелых металлов и некоторых других веществ в природных средах, концентрирующих загрязнения: почвенный, снеговой, растительный покровы, подземные и поверхностные воды.

Нормальное функционирование почв имеет большое значение для устойчивости экологической обстановки города в целом. Происходящие в почвах процессы контролируют химический состав поверхностных и грунтовых вод, определяют в значительной мере газовый состав приземной атмосферы. Примеси загрязняющих веществ осаждаются на растительном покрове и вместе с осадками попадают в почву, поэтому почвы можно считать эталоном оценки качества городской среды.

Схема миграционной модели в общем случае представлена на рис. 2.

где - запас загрязняющих веществ атмосфере;

M p - запас загрязняющих веществ в почве;

V p - поступления загрязняющих веществ в атмосферу;

осаждение загрязняющих веществ на поверхность земли;

Vo V g - глобальное рассеивание;

связывание растительностью;

Vr V b - поглощение человеком и биотой;

V f - фильтрация в грунтовые воды;

V u - вынос с поверхностным стоком (ливневые и талые воды).

Поступление загрязняющих веществ в атмосферу определяется из соотношения:

где V t - техногенные выбросы в атмосферу;

V m - сжигание листьев и мусора;

Построенная автором балансовая геохимическая модель является частным случаем миграционной модели загрязнения урбанизированной территории.

Для построения балансовой модели миграции загрязняющих веществ необходимо произвести разбиение городской территории на единичные ландшафты, в рамках которых протекают однотипные геохимические процессы. В дальнейшем вс рассмотрение будет рассматриваться по отношению к такому единичному ландшафту.

В основу модели были положены соотношения связывающие переходы загрязняющих веществ из атмосферы в литосферу и в гидросферу.

Например, зависимость между концентрацией в воздухе x (мкг/м3) и в атмосферных выпадениях y (мг/кг) для свинца определяется формулой :

зависимость между концентрацией токсикантов в воздухе x (мкг/м3) и в почве y (мг/кг):

Следующим важным аспектом является миграция химических элементов в водных потоках. Химические элементы в водных потоках мигрируют в виде растворимой формы и взвешенной, представляющей собой механически перемещаемую дисперсную фазу, непостоянную по составу и объему. Количественная оценка выноса в водные объекты загрязняющих веществ с твердым поверхностным стоком (дождевыми или талыми водами) имеет важное значение не только для планирования водоохранной деятельности, но и для определения путей улучшения в целом экологической ситуации на урбанизированной территории. В модели для расчета массы выносимых загрязняющих веществ с поверхности земли i -го ландшафта в растворенной форме использовалась формула:

где L g - масса выносимых загрязняющих веществ, кг;

K g - концентрация вещества в воде поверхностного стока, мг/л;

объем стока поверхностных вод, м3.

Vi Объем стока рассчитывается по формуле:

где h - среднегодовое количество выпавших осадков;

S i - площадь i -го ландшафта, м ;

A c -коэффициент поверхностного стока, зависящий от перекрытия поверхности земли зданиями, искусственными сооружениями, асфальтом, бетоном.

Вынос загрязняющих веществ с поверхности земли во взвешенной форме с территории i -го ландшафта рассчитывается по формуле:

где L t - масса выносимого загрязняющего вещества во взвеси, кг;

V i - объем стока ливневых вод, м ;

K t - концентрация вещества во взвеси пробы ливневых вод, г/т;

M i - масса выносимых с ливневыми водами взвесей, т.

Запасы загрязняющих веществ в почве i -го ландшафта определяются из формулы:

где C s - концентрация загрязнителя в почве, мг/кг;

- мощность почвенного горизонта;

D i - плотность почвы, В качестве загрязняющего вещества для апробации работы модели был выбран свинец. Данный выбор был обусловлен следующими факторами:

наиболее длительное время вымывания данного элемента из атмосферы по сравнению с другими химическими элементами (Pb – 3,6 суток, в то время как для Mn, Ni,Fe,Al, Cu этот показатель равен 1,1-1,6 суток);

наличие количественной связи между концентрациями в сопредельных средах, таких как атмосферный воздух и почва.

При разработке общей схемы модели были сделаны некоторые допущения. Основной миграционный путь свинца в биосфере связан с нерастворимыми и слаборастворимыми его соединениями. В атмосфере он мигрирует с твердофазными пылевыми частицами или в виде органоминеральных взвесей и аэрозолей. При изучении твердофазных и жидких атмосферных выпадений выяснилось, что в жидкой фазе (талые, ливневые воды, снеговая или дождевая вода) свинец встречается в концентрациях на 2-3 порядка ниже его концентрации в твердой фазе.

Поэтому в модели рассматриваются только его выпадения из атмосферы с твердофазным материалом и его вынос из урболандшафтов с взвесями в ливневом стоке.

Результат вычислений показывает, какие процессы преобладают в каждом ландшафте: разубоживание, депонирование или ситуация стабильна.

Опираясь на полученные в результате расчета с помощью модели данные, можно проводить анализ, синтез эколого-геохимической информации, прогнозировать ситуацию, осуществлять выбор стратегий управления.

Построенные на основе балансовой модели карты загрязнения городской территории различными загрязняющими веществами (рис.3) были проверены натурными наблюдениями в течении целого ряда лет. Была подтверждена достоверность данных, полученных в результате проведенных расчетов.

Рис. 3. Карта, построенная с использованием данных, полученных в результате расчета балансовой модели для Pb В основу модели оценки качества окружающей среды были положены методики оценки степени опасности элементов-загрязнителей почв для урбанизированной территории, предложенные Саетом Ю.Е., Жуковым, В.Т. и др.:

где K ci - коэффициент концентрации, определяющий уровень аномальности содержания элемента в почве;

C i - фактическое содержание i-го элемента в пробе;

- фоновое содержание i-го элемента;

Z c - суммарный показатель загрязнения (СПЗ), а n – количество загрязняющих веществ;

D g - суммарный показатель степени опасности, а k i – весовой коэффициент токсичности химического элемента, зависящий от его класса опасности (табл. 1);

Z ci – СПЗ соответствующего класса опасности.

На основе рассчитанных данных с использованием разработанного в данной работе инструментария строятся карты оценки степени опасности ассоциаций химических элементов для урбанизированной территории.

Третья глава посвящена созданному программному комплексу «Состояние окружающей среды урбанизированной территории», разработанному для обеспечения выполнения основных задач экологогеохимического мониторинга.

Разработанный программный комплекс для мониторинга и прогноза загрязнения экосистемы города позволяет осуществлять ввод, обработку, интерпретацию и визуализацию пространственных данных для их эффективного анализа и решения задач моделирования экологической ситуации урбанизированной территории.

Функциональная схема данного комплекса представлена на рис. 4.

Рис. 4. Функциональная схема программного комплекса «Состояние окружающей среды урбанизированной территории»

В состав программного комплекса входят 4 блока:

Информационно-аналитическая система.

Созданный комплекс позволяет:

осуществлять сбор, классификацию и упорядочивание исследовать динамику изменения состояния экосистемы в проводить анализ данных в заданной точке для выбранных показателей по датам наблюдений (временной анализ);

формировать оценки по заданному показателю по перечню контрольных постов (пространственный анализ) и строить тематические карты на основе полученных оценок;

моделировать природные процессы в различных средах;

Единая база природных объектов и источников загрязнения обеспечивает возможность моделирования распространения вредных веществ в почве, воздушной, водной средах с целью исследования сложившейся обстановки и выработки рекомендаций по ликвидации природопользованию.

Вся информация разделена на разделы:

В качестве фактических данных были использованы материалы о многолетних наблюдениях проводимых Комитетом по охране окружающей в г. Ростове-на-Дону с 1989 г.

Информационно-аналитическая система «Состояние окружающей среды урбанизированной территории» реализована в среде СУБД MS Visual FoxPro.

Главное меню системы состоит из следующих пунктов:

«Списки» - справочная информация.

«Данные» - ввод первичной информации с последующей проверкой на достоверность и отображение в различных разрезах хранимой информации в БД.

«Настройка» обеспечивает переход от одного блока данных к другому за разные года, при этом происходит автоматическая генерация нового вида меню в соответствии со сделанным выбором.

«Генерация» подготовка данных для передачи в геоинформационную систему. Данный пункт так же предназначен для выполнения расчетов по балансовой модели миграции загрязняющих веществ. Результаты расчета для визуализации передаются в геоинформационную среду.

«Статистика» - статистическая обработка имеющейся информации, а также возможность получения прогнозной информации. Использование встроенных OLE-объектов позволяет пользователю комплекса получать графики и диаграммы построенные средствами MS Excel (рис.5.).

Рис. 5. Экранная форма «Динамика загрязнения почвы»

«Карты ArcGIS» обеспечивает переход в геоинформационную среду, реализованную при помощи продукта фирмы ESRI ArcGIS, с параметрами заданными информационно-аналитической системой: год и вид наблюдений Информационно-аналитическая система реализована с использованием клиент-серверной технологии. В качестве клиента выступает информационная система Состояние окружающей среды урбанизированной территории», а в качестве сервера – геоинформационная система. Клиентсерверная технология обеспечивает распределение работы с данными в зависимости от поставленных задач. Ввод, обработка и корректирование данных осуществляется при помощи интерфейса клиентской части системы.

На серверной стороне ГИС, при помощи существующих встроенных методов анализа, происходит визуализация данных и моделирование экологической ситуации (рис. 6).

Рис. 6. Общая структура связи компонент комплекса Четвертая глава посвящена созданной геоинформационной среде Состояние окружающей среды урбанизированной территории», предназначенной для визуализации и пространного анализа имеющейся информации.

Разработка геоинформационной среды экологического мониторинга, базируется на топографической основе с единой системой координат, на базах данных, имеющих единую организацию и структуру и являющихся хранилищем всей информации об анализируемых объектах, на наборе программных модулей для получения различных оценок и позволяет:

осуществлять сбор, классификацию и упорядочивание исследовать динамику изменения состояния экосистемы в по результатам анализа строить тематические карты;

моделировать процессы загрязнения экосистемы Интерфейс системы разработан с использованием встроенного языка программирования Visual Basic for Applications (VBA), пространственные данные хранятся в формате шейп-файлов, атрибутивные - в локальной базе в формате dbf файлов.

В основу ГИС системы положена электронная карта города, на слоях которой представлены дороги и улицы, р. Дон с притоками в пределах города, а также функциональные зоны территории города, которые объединяют территории по виду их хозяйственного использования:

селитебная зона (многоэтажная, плотная и индивидуальная зеленая зона (парки, скверы, дачи, поля и т.д.);

На основе VBA был создан набор программных модулей, с помощью которых при вызове проекта из FoxPro формируется база геоданных (БГД) в виде слоев с данными о местоположении точек отбора проб.

На основе БГД и переданных из FoxPro параметров строятся тематические карты с информацией по разным видам наблюдений.

Разработанная ГИС может быть использована при проектировании территорий и для принятия управляющих решений по охране окружающей среды и рациональному природопользованию, а также служить основой для построения многоуровневых систем мониторинга.

В качестве основного аппарата исследования применялся программный комплекс ArcGIS Desktop 9.1 с модулем Spatial Analyst.

Система комплексной оценки включает:

1. базу данных результатов контрольных измерений представленных в виде слоев с данными о местоположении точек отбора проб.

2. тематические карты с информацией по разным видам наблюдений (атмохимия, литохимия, гидро- и гидрогеохимия, биохимия и шумовая нагрузка) за каждый год.

Оценка состояния сложных природных объектов, таких как городская экосистема, подразумевает всесторонний анализ воздействия различных факторов (транспорт, выбросы предприятий, шумовая нагрузка) на окружающую природную среду. При этом очень важно учитывать воздействие данных факторов на один из самых главных элементов экосистемы города - на человека.

На основе данных, полученных в результате расчетов по предложенным во второй главе моделям, строятся карты оценки степени опасности ассоциаций химических элементов для урбанизированной территории.

Для почвенного покрова города рассматривались 8 химических элементов.

Оценка степени опасности была проведена по классификации, предложенной Н.С. Касимовым (табл. 2), основанной на превышении суммарного показателя концентраций допустимого уровня.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв Категории Величина Изменение показателей здоровья населения загрязнения Допустимая детей и минимум функциональных Умеренно Чрезвычайно Для построения соответствующих карт использовались описанные выше показатели загрязнения.

Для моделирования моноэлементной карты распределения концентрации вещества по полученным значениям K ci используются методы пространственного анализа ГИС.

При помощи метода обратно взвешенных расстояний были построены поверхности распределения по всем исследуемым элементам.

Т.к. антропогенные воздействия чаще всего имеют полиэлементный состав, для них рассчитываются суммарные показатели загрязнения Zc, характеризующие эффект воздействия группы элементов.

На основе распределения рассчитанного суммарного показателя была построена карта оценки степени опасности ассоциаций химических элементов (рис.7). Она показывает, что наиболее напряженная экологическая ситуация складывается на территории крупных промышленных объектов, участках вдоль железнодорожных магистралей и в районах ж/д станций.

Здесь установлено превышение допустимого уровня в 32 раза. Ситуация на остальной части территории города в основном может быть оценена как допустимая и умеренно опасная для экологического баланса природной среды.

Данная оценка показывает состояние экологической обстановки на территории города без учета ландшафтного районирования.

Разработанная ГИС может быть использована:

для оценки и строительства жилья и различных строений (школы, детские сады, больницы и различные социальные учреждения);

для оценки распространения загрязнений от промышленных строений, переноса предприятий (их постройки) на определенное расстояние от жилых районов;

для проектирования различных очистных сооружений;

для проектирования транспортных сетей и оценки степени загрязнения для проектирования сооружений для улучшения экологического состояния городской инфраструктуры (парки, сады, зоны отдыха и Рис. 7. Карта оценки степени опасности ассоциаций химических В результате работы на базе ГИС созданы карты содержания загрязняющих веществ. Единая база природных и техногенных объектов обеспечивает возможность моделирования процессов техногенного воздействия с целью исследования сложившейся ситуации и выработки рекомендаций по рациональному природопользованию.

Построенные карты геохимического загрязнения позволили выявить общие закономерности распределения загрязнения почв исследуемой территории различными химическими элементами (рис. 8). Однако, в связи с тем, что данные карты построены не в абсолютных единицах, а относительно значений фона, они отражают лишь интенсивность загрязнения, не указывая непосредственно на его опасность.

Комплексная оценка состояния сложных природных объектов строится на единой метрологической основе с использованием результатов контроля характеристик в различных средах (измерений уровня радиации, концентрации примеси вредных веществ, площади загрязнения и др.), а также результатов моделирования различных ситуаций техногенного или природного происхождения.

Рис. 8. Карта распределения Zn в почве на территории Для оценки качества результатов контрольных измерений используется нормирование относительно предельно допустимой концентрации (ПДК).

Все результаты имеют географическую привязку и могут быть нанесены на карту.

В Заключении подводятся основные итоги проведенных в диссертации исследований.

Основные результаты, выносимые на защиту:

Разработана математическая модель для оценки и прогнозирования загрязнения ландшафтов урбанизированной территории тяжелыми металлами.

Разработан и реализован программный комплекс «Состояние окружающей среды урбанизированной территории», предназначенный для обеспечения выполнения основных задач эколого-геохимического мониторинга городской территории Создана геоинформационная среда «Состояние окружающей среды в г. Ростове-на-Дону».

Проведена оценка современного уровня загрязнения г. Ростова-на-Дону по результатам геохимического мониторинга.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Бойко В.В. Программный комплекс «Экокарта» // Материалы V международной конференции женщин-математиков, «Математика.

Экономика»: Тез. док.- Ростов-на-Дону: РГУ, 1997. – С.141-142.

2. Бойко В.В., Шустова В.Л. Информационная система “Экология региона» // Межвузовский сб. «Экология, безопасность и эффективность производства».- Ростов-на-Дону, 1998. – С.40-41.

3. Базелюк А.А., Бойко В.В., Шустова В.Л. Остроухова В.М. Компьютерная система «Экологическое картирование города» // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXVI школы-семинара, «Мат. моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез. док.- Ростов-наДону: РГУ, 1998. - С. 12-14.

4. Бойко В.В., Остроухова В.М., Приваленко В.В., Шустова В.Л. Разработка компьютерной балансовой геохимической модели города // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXVI школы-семинара, «Мат.

моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез.

док.- Ростов-на-Дону: РГУ, 1998. - С. 28-30.

5. Шустова В.Л., Остроухова В.М., Базелюк А.А., Бойко В.В., Алакозов А.Б.

Информационное обеспечение эколого-геохимических исследований на территории города // Ж.: «Известия вузов»: Сев.-Кавк. регион, №3, 1998. С. 90-93.

6. Алакозов А.А., Бойко В.В., Базелюк А.А., Шустова В.Л., Остроухова В.М., Приваленко В.В. Эколого-геохимические исследования окружающей среды на территории Ростова-на-Дону // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXVIII школы-семинара, «Мат.

моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез.

док.- Ростов-на-Дону: РГУ, 2000. - С.12-14.

7. Остроухова В.М., Базелюк А.А., Шустова В.Л., Бойко В.В., Алакозов А.Б.

Информационное обеспечение эколого-геохимических исследований на территории города // Всесоюзная конференция «Экология города»: Тез.

док.- Кировочепецк, 2000. - С.74-77.

8. Алакозов А.А., Бойко В.В., Базелюк А.А., Остроухова В.М., Шустова В.Л., Приваленко В.В Экологическая ситуация в г.Ростове-на-Дону // Конференция «Здоровье города-здоровье человека» (28-30 марта 2001):

Тез. док. - Ростов-на-Дону, 2001. - С.41-45.

9. Алакозов А.А., Бойко В.В., Базелюк А.А., Остроухова В.М., Шустова В.Л., Приваленко В.В Эколого-геохимические исследования окружающей среды на территории г. Ростова-на-Дону // Конференция «Здоровье города-здоровье человека» (28-30 марта 2001): Тез. док. - Ростов-наДону, 2001. - С.231-233.

10.Шустова В.Л., Бойко В.В., Запорожец В.Ю., Литвиненко А.Н., Салтыкова Н.Н., Ромоданов Н.А., Луговой В.В. Применение современных информационных технологий для решения природоохранных задач // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXX школы-семинара, «Мат. моделирование в проблемах рационального природопользования»:

Тез. док. - Ростов-на-Дону: РГУ. 2002. - С. 40-42.

11.Остроухова В.М., Базелюк А.А., Шустова В.Л., Ромоданов Н.А., Алакозов А.Б., Бойко В.В., Приваленко В.В. Сайт «Экология г. Ростова-на-Дону на экране компьютера» // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXХ школы-семинара, «Мат. моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез. док. - Ростов-на-Дону: РГУ, 2002. С.52-54.

12.Бойко В.В., Приваленко В.В., Шустова В.Л Балансовая геохимическая модель загрязнения урбанизированной территории // Рукопись деп. в ВИНИТИ 14.07.03, № 1380-В 2003 - 17c.

13.Шустова В.Л., Бойко В.В., Приваленко В.В. Модель загрязнения урбанизированной территории // Ж.: «Известия вузов»: Сев-Кавк. регион, № 6, 2003. - С. 50-52.

14.Бойко В.В., Приваленко В.В., Шустова В.Л Эколого-геохимическая мониторинг урбанизированной территории. Модельный подход (на примере г. Ростова-на-Дону // Изучение зообентоса шельфа.

Информационное обеспечение экосистемных исследований. - Апатиты:

Изд. КНЦ РАН, 2004. - С. 151-163.

15.Бойко В.В. Разработка методов визуализации экологической информации // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXXIII школы-семинара, «Мат. моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез. док. - Ростов-на-Дону: РГУ, 2005. С.157-158.

16.Архипова О.Е., Бойко В.В., Сладкова Ю.М. Геоинформационное моделирование экологического состояния Ростова-на-Дону // Экология Экономика, Информатика. - Материалы XXXV школы-семинара, «Мат.

моделирование в проблемах рационального природопользования»: Тез.

док. - Ростов-на-Дону: РГУ, 2007. С.43-46.

В работах [2,3,5,7,10,11] автору принадлежит методика применения методов построение информационных систем для экологических исследований, проводимых на урбанизированной территории.

В работах [6,8,9,16] автору принадлежит разработка и реализация алгоритмов, обеспечивающих проведение эколого-геохимический мониторинг на урбанизированной территории.

В работах [4,12,13,14] автору принадлежит непосредственное участие в формулировке задачи, методики и способа реализации принципов построения балансовой геохимической модели миграции загрязняющих веществ на урбанизированной территории.



 
Похожие работы:

«ЗАГРЕБНЕВА Анна Дмитриевна СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ПОПУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ, ОБУСЛОВЛЕННОЕ ЯВЛЕНИЕМ ТАКСИСА 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ростов-на-Дону 2010 Работа выполнена в отделе математических методов в экономике и экологии НИИ механики и прикладной математики им. Воровича И.И. Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону Научный...»

«ШЕЙШЕНОВ ЖАМИН ОРОЗОБЕКОВИЧ СЕЛЕКТИВНАЯ ДИАГНОСТИКА МНОГОФАКЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ 05.13.18. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск - 2009 Работа выполнена в Институте автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук Научный руководитель кандидат технических наук Борзов Сергей Михайлович Официальные...»

«Долганова Ольга Юрьевна МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ РОСТОМ ЖИВЫХ ТКАНЕЙ 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Пермь – 2014 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Пермском национальном исследовательском политехническом университете Научный руководитель : Няшин Юрий Иванович, доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты : Скульский Олег...»

«Нигматулин Равиль Михайлович УСТОЙЧИВОСТЬ СТАЦИОНАРНОГО УРОВНЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ В ДИСКРЕТНОЙ МОДЕЛИ ПИЕЛОУ С ДВУМЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯМИ 05.13.18 математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук ЧЕЛЯБИНСК – 2008 Работа выполнена на кафедре математического анализа ГОУ ВПО Челябинский государственный педагогический университет. Научный руководитель : доктор...»

«Шека Андрей Сергеевич Модели, алгоритмы и программный комплекс для обеспечения интеллектуального эксперимента 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Екатеринбург – 2014 Работа выполнена на кафедре алгебры и дискретной математики ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина Научный руководитель : Попов...»

«Вавилов Вячеслав Анатольевич ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СЕТЕЙ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА, ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ В СЛУЧАЙНОЙ СРЕДЕ 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2006 Работа выполнена на кафедре теории вероятностей и математической статистики факультета прикладной математики и кибернетики Томского государственного университета Научный...»

«Жериков Андрей Валерьевич ПРИМЕНЕНИЕ КВАЗИГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ 05.13.18 – Математические моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Москва, Работа выполнена на...»

«Колесникова Александрина Владимировна МГД – модели гемодинамики и движения столбика эритроцитов в переменном магнитном поле 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2007 Работа выполнена в Томском государственном университете Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Бубенчиков Алексей Михайлович Научный консультант :...»

«Скоробогатова Наталия Евгеньевна МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И АЛГОРИТМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ РУССКИХ ДАКТИЛЕМ Специальность: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (технические система) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рязань 2012 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Рязанский государственный радиотехнический университет Научный руководитель : Пылькин Александр Николаевич Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических...»

«ЖЕРТОВСКАЯ ЕЛЕНА ВЯЧЕСЛАВОВНА РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ВЫБОРА И ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ ТУРИСТСКОГО КОМПЛЕКСА В СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ (НА ПРИМЕРЕ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Г.ТАГАНРОГА) Специальность: 05.13.10 – Управление в социальных и экономических системах (экономические наук и). АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Ростов-на-Дону - Диссертация выполнена на кафедре государственного и...»

«Филиппов Алексей Александрович ФОРМИРОВАНИЕ НАВИГАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОННОГО АРХИВА ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ Специальность 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования (промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ульяновск – 2013 Работа выполнена на кафедре Информационные системы в Ульяновском государственном техническом университете. Научный руководитель : кандидат технических наук,...»

«КАПЫШ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ РАССУЖДЕНИЙ ПО ПРЕЦЕДЕНТАМ (НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМОЙ) 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2011 Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете. Научный руководитель : доктор технических наук,...»

«МАЛКОВ Артемий Сергеевич МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ АГРАРНЫХ ОБЩЕСТВ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2005 Работа выполнена в Ордена Ленина Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук Научные...»

«Недолужко Илья Валерьевич ИНТЕГРАЦИЯ РЕСУРСОВ СПУТНИКОВОГО ЦЕНТРА В ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЗЕМЛЁЙ 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владивосток 2014 Работа выполнена в лаборатории спутникового мониторинга Института автоматики и процессов управления ДВО РАН Научный руководитель : Алексанин Анатолий Иванович, доктор...»

«КОЧЕРГИН ГЛЕБ АЛЕКСАНДРОВИЧ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ И ГИС-АНАЛИЗА В УСЛОВИЯХ МАЛОГО ОБЪЕМА ДАННЫХ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ханты-Мансийск – 2011 Работа выполнена в Автономном учреждении Ханты-Мансийского автономного округа – Югры “Югорский научно-исследовательский институт...»

«СЕДЫХ ИЛЬЯ АНАТОЛЬЕВИЧ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ И МОНИТОРИНГА НАДЕЖНОСТИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДНЫМ ТРАНСПОРТОМ ГАЗА Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность) (технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа имени...»

«Малеев Павел Геннадиевич РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МОСКОВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА Специальность: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Белгород – 2014 2 Работа выполнена в ОАО Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов имени М.А. Карцева, г. Москва Научный руководитель : доктор технических наук...»

«ФАТЬКОВ Эдуард Александрович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СОВРЕМЕННЫХ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ АВТОСЦЕПКИ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ РАСЧЕТА ИХ ХАРАКТЕРИСТИК 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (технические наук и) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Брянск – 2009 2 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Брянский...»

«Капустин Дмитрий Сергеевич МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ Специальность 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2013 2 Работа выполнена на кафедре Автоматика и вычислительная техника в...»

«ГУЛИН Артур Игоревич АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЦЕПНЫХ ТРЕХПОЛЮСНЫХ СТРУКТУР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ МЕТОДОМ ФУНКЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Специальность 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Уфа 2014 Работа выполнена на кафедре телекоммуникационных систем ФГБОУ Уфимский государственный авиационный технический университет Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.