автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Геоинформационный моделирующий комплекс для оценки и прогнозирования переноса химических загрязнений в экосистеме "атмосфера-водосброс-река"

На правах рукописи

Ко ОД. 2 Ь НОП

Колтыпии Сергей Игоревич

Геоинформационнныи моделирующий комплекс для оценки и прогнозирования переноса химических загрязнении в экосистеме "атмосфера - водосбор - река"

05.13.16 Применение вычислительной техники, математического моделирования и матсматческих методов » научных исследованиях (химическая технология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

1'аСкна выполнена в Центре программных исследований РАН

11а> чныи руководитель - доктор технических наук,

профессор Ярыгин Г.А.,

кандидат технических наук

Бурляева Е.В.

Официальные оппоненты - доктор технических наук.

профессор Филаретов Г.Ф.

кандидат технических паук,

Комаров А.15.

Ведущая организация - Мое IHK) "РАДОН"

Защита состоится 2 декабря 1997 г в 15 часов на заседании диссертационного ameia К 063.41.02 в Московской государственной академии тонкой химической [емю.югии им.М.В.Ломоносова по адресу Москва, проспект Вернадского, 86

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХТ (Москва, Малая Пироговская, 1)

Ученый секретарь диссертационного совета.

кандидат технических наук

Бурляева Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ак 1 лалыюст ь темы

За последние десятилетня масштабы и физические особеииосш ашропогенных и техногенных воздействий на окружающую среду порождают значительные Офнцагельные последствия в экосистеме. Неуправляемое техногенное воздействие на природную среду приводит к существенному загрязнению атмосферы, питьевой поды п продуктов питания, неблагоприятному воздействию них факюров на здоровье населения, фактическому возникновению зон экологическою бедавия. В связи с этим проблемы снижения экологического риска, обеспечения экологической безопасности и рационального управления экологической сииацпей приобретают первостепенное значение. Необходимым условием )ко.ю1 ичсскои беджасносш является постоянное наблюдение ¡а качестом /кишешт важных природных сред, обрабо!ка и анализ по.пченныч данных. С'лед\е1 о1меппь, что стабилизация эколо! ической сш>ацпи можс! бы п. досиииук! юлько в репльппе нримсиеиия комплексных природоохранных мероприя Iни с учеюм сосюяния всех жизненно важных природных сред (воздуха, поды, почвы). паетящее время накоплен определенный ош.п по изучению воздействия оьче.тьных источников загрязнения, однако опасю! ак|\алыюй задача исследования развития па территории некоторого региона эколо!ичсскои сшуащш в целом.

Для управления экологической безопасностью необходимы не только оценки существующей экологической ситуации, но и прогнозы тенденций изменения экологической обстановки. Поэтому представляется актуальной задача разработки программного комплекса, обеспечивающего как оперативный анализ экологической обстановки, так и получение прогнозов протекания процессов переноса химических загрязнений.

Для восстановления полной информации об экологическом состоянии территории необходима обработка значительных объемов информации как о территории региона, так и о развивающихся на ней экологических процессах. Особенностью этой информации является ее пространственный характер. Необходима разработка единой информационной среды, обеспечивающая интеграцию информации о территории региона с результатами моделирования процессов переноса химических загрязнений.

Таким образом, разработка геоинформационного моделирующего комплекса для оценки и прогнозирования переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река" является актуальной научной задачей.

Целью работы является создание моделирующей среды, обеспечивающей оценку п прогнозирование переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река" на основе информационной базы пространственно распределенных данных о структуре территории региона. Для достижения указанном цели ставятся и решаются следующие задачи:

• анализ современных подходов к комплексному моделированию процессов переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река";

• разработка принципов построения и архитектуры геоинформационного моделирующего комплекса (ГМК), обеспечивающего анализ и прогнозирование )ко.то1 ической обстановки в реальном времени;

• про! раммно-|е\мическая реализация ГМК с учетом интеграции с сущей ну ющимм средствами экологического мониторинга;

• практическое применение ГМК п анализ эффективности его работы Научная ношппа

В работе впервые получены следующие новые результаты:

• обоснована и сформулирована задача комплексного моделирования процессов переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор -река"

• разработаны принципы создания и архитектура ГМК, основанного на интеграции геоинформационной и моделирующей компонент

• программно реализована и включена в состав ГМК комплексная модель переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река"

• разработаны средства описания и манипулирования объектами среды программировния, обеспечивающие реализацию комплексных моделей экологических процессов

Практическая значимость

Разработанный ГМК включен в состав систем экологического мониторинга в ряде промышленных регионов России:

• системы экологического мониторинга территории г.Якутска;

• системы экологическою мониторинга территории южного региона республики Башкортостан;

• системы экологического мониторинга территории Астраханского газоконденсатного месторождения и прилегающего региона.

Апробация работы

Рс1ул1.таты работ обсуждались на:

• международном семинаре "Около! ические катастрофы и средина их анализа" (Уфа, 1493 г.);

• 2-ом международном семинаре "Оценка воздействия па окружающую среду: меюдолотя и практические приложения" (Москва, 1993 г.);

• Всероссийском форуме "Гсоинформацпонные тсхнолопш. Управление. Природопользование. Ьпшсс." (Москва, 1994);

• 2-й международной научно-практической конференции "Информатизация подготовки и профессиональной деятельности операторов аэрокосмических систем" (Звездный городок, 1995 г.);

• международном симпозиуме "Методы и средства мониторинга состояния окружающей среды МСОС-95" (С.-Петербург, 1995 г.);

• Всероссийской научно-практической конференции "Экологический мониторинг: проблемы создания и развития единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ)" (Москва, 1996 г.).

Публикации

Полученные в работе результаты изложены в 12-ти опубликованных работах. • Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и основные задачи исследования, дана общая характеристика работы.

Первая глава посвящена постановке задачи разработки геоинформационного моделирующего комплекса для анализа экологических процессов в различных природных средах. Показано, что разработка и внедрение систем экологического моннюрипга (СЭМ) для оценки и прогнозирования состояния экологической ситуации в регионе является одним из важнейших способов контроля и управления экологической обстановкой. Анализ существующих СЭМ позволил выделить существенные особенности таких систем, в частности, необходимость интеграции среде ш управления базой условно-постоянных картографических (геопнформационных) данных о территории и компонент, моделирующих •)коло1 ические процессы в природных средах. Обоснованы использование в СЭМ современных компьютерных геоннформациоиных технологии, обеспечивающих ашомаппироваппый сбор, обработку, хранение, передачу, аналт геожоло! нческой информации; ориентации на современные средеIна компьютерной карт!рафии, экологического моделирования и прогнозирования, распределенной обработки данных и поддержки принятия решении.

Показана необходимость рассмотрения всего комплекса взаимосвязанных экологических процессов, развивающихся на заданной территории, включая процессы переноса загрязнении в атмосфере, поверхностных и грунтовых водах, загрязнения почвы и растительного покрова.

Рассмотрена специфика сложившихся в России экологических условий. Показано, что эффективность мероприятий по улучшению экологической обстановки может быть обеспечена только на основе экосистемного, регионального подхода к решению экологических проблем.

Обоснована необходимость использования развитых средств математического моделирования процессов переноса химического загрязнения, сформулированы основные задачи моделирования в СЭМ:

• формирование (восстановление) пространственных и временных полей

концентраций загрязняющих веществ на рассматриваемой территории на

основании результатов измерений;

• определение источников загрязняющих веществ и оценка их параметров (координаты источников, химический состав загрязнений, мощность н динамика выбросов) по данным измерений;

• моделирование распространения и трансформаций тагрязияющих веществ в природных средах.

На основе анализа исходных данных для моделирования обоснована необходимость разработки специальных средств для решения задач ввода, обработки, хранения, интерпретации и отображения пространственной информации. Предложена схема взаимодействия ««информационной и моделирующей подсистем.

Далее в работе выполнен анализ отечественных и зарубежных [ еоппформационпых систем. Показано, что пи сиисмы являются \ пииерсальнымп срелсшамн решения различных сиппчсских задач проектирования и \ правления и трудно применим!,1 при решении задач моделирования динамики жологических процессов по целому ряду причин. Так, » существующих т еоинформационных системах не г возможности в реальном времени принимать информацию от измерителыюй сети, отсутствует математический и технологический аппарат выполнения расчетов, средства распараллеливания вычислений, возможности автоматического запуска расчетных задач и средства автоматической загрузки и визуализации результатом расчетов.

Таким образом, в работе поставлена задача создания программною комплекса, объединяющего функции геоинформационной системы н системы математического моделирования экологических процессов, являющегося инструментом построения подсистем математического моделирования в СЭМ и функционирующего в реальном масштабе времени.

Во второй главе диссертации разработана комплексная модель переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река". Перенос химических загрязнений в такой системе рассматривается как последовательность следующих процессов:

• выброс загрязняющих веществ в атмосферу промышленными источниками и перенос загрязняющих веществ в атмосфере;

• сухое выпадение веществ из воздуха на поверхность водосборов;

• прямое загрязнение поверхности водосбора;

• поверхностный смыв загрязняющих веществ с водосборов в речную cei ь;

• сброс 3ai рязняющих веществ в реки антропогенными источниками;

• распространение загрязнения по речной сети. Модель сводится к последовательному расчету;

• полей концентрации загрязняющего вещества в воздухе у поверхности земли;

• распределения плотности сухого выпадения загрязняющего вещества на территорию с учетом ландшафтной структуры водосборов;

• суммарной интенсивности загрязнения каждого водосбора;

• суммарной величины интенсивности поверхностного смыва ипряшенни с водосборов с уютом их ландшафтной структуры;

• распределения концешрации загрязняющих вещее!» в речной сети с учеюм ап i ponoi епиых сбросов.

Ча основу описания перекоса загрязняющих веществ в атмосфере взята модель Гаусса, позволяющая вычислять концентрации загрязняющих веществ от ючечного источника выбросов в произвольных точках территории по ана.нппческим выражениям. Исходными данными для этой модели являются координаты источников загрязнения, их характеристики (температура и скорость истечения выбрасываемого газа, высота труб источников и т.п.), состав и мощность выбросов, метеорологические параметры атмосферы (скорость и направление ветра, температура воздуха, состояние устойчивости атмосферы). Результаты расчетов представляют собой поля концентраций С(х,у) загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха.

При использовании модели предполагается, что различные загрязняющие вещества не взаимодействуют между собой.

п Wr(x,y)

Далее вычисляется распределение плотности сухого выпадения '

загрязняющего вещества на территорию. При выполнении расчета предполагается,

что скорость сухого выпадения на поверхность зависит от устойчивости

атмосферы и от ландшафтной структуры водосбора (лес, поле, водная поверхность

и i п.). Расчет плотности сухого выпадения загрязняющего вещества на icppiuopmo с учетом ландшафтной структуры водосборов основан на использовании коэффициентов, характеризующих скорость сухого выпадения веществ на поверхность в зависимости от устойчивости атмосферы и от характера подешлающей поверхности.

(Г,(л-,г)=1;,(л-,.г)Г(л',г),

где . ■ ---скорость осаждения,

'?(1ИП ландшафта в точке (х,у), состояние атмосферы, cocían ки ря тения).

(Чммарная шнененпноемь за| рязменпя каждого водосбора W вычисляемся по формуле

II 1Г, i ||Г,,/Л'

I дс. 1Г,

ni i к'нспнпос! ь прямо! о tai рязнения водосоора.

площадь водосбора.

Расчет суммарной величины смыва загрязнений с водосборов с учетом их ландшафтной структуры базируется на' эффективных коэффициентах поверхностного смыва. При проведении расчета предполагается, что величина поверхностного стока зависит от средней интенсивности осадков за период рассмотрения, все попавшие на поверхность водосбора загрязняющие вещества сразу же растворяются и прямое загрязнение водосборов происходит с постоянной интенсивностью во времени и по площади водосбора.

Расчет распределения концентрации загрязняющих веществ в речной сети выполняется в предположении, что интенсивность бокового притока загрязняющего вещества в пределах одного водосбора (или его участка) постоянна. Исходными данными для расчета являются сведения о топологии речной сети (истоки и устья рек, места впадения притоков и т.п.), о гидрологическом режиме и самоочищающей способности рек, а также данные о местах расположения источников сбросов сточных вод и параметрах сбросов

(химический состав и мощность). Результатами расчета являются функции концентраций загрязнений вдоль русел рек речной сети.

Обозначим:

х — расстояние вдоль русла вниз по течению;

ш(х) — масса загрязняющего вещества, переносимого за единицу времени через поперечное сечение русла реки [мг/сек];

-1 - обьем воды, проходящей через поперечное сечение русла реки [л/сек]. : линейных участков речной сети задача имеет вид:

гн1=-а(л)ш+2(.\)

tlx

ах

С- '-" S

/н( v„ ) = т„

Л ( ч „) = Л'0

где

Q(x) — линейная плотность поступления загрязняющих веществ в реку;

а(х) — интенсивность самоочищения реки от загрязняющих веществ;

Р(х) — интенсивность бокового притока воды.

Для узлов речной сети (точек слияния нескольких линейных участков реки) условия баланса загрязняющего вещества и воды имеют вид:

"W=£m<n

Sou, - X ^"'Л

Вычисления проводятся путем последовательного расчета всех линейных участков и всех узлов сверху вниз по течению. При этом для линейного участка, вытекающего из узла речной сети:

'"о ='"«,;

Запаздывание, связанное с пространственным перемещением загрязняющих веществ в ходе их поверхностного смыва н переноса по речной сети, при расчете не учитывается.

Таким образом, результатами расчета с помощью интегрированной модели переноса химических загрязнений в системе "атмосфера - водосбор - река" являются: 1

• карты распределения поверхностной плотности выпадений загрязняющих вещест в по территории;

• таблицы суммарной интенсивности загрязнения всех водосборов;

• значение пп тенсннпости бокового при юка воды и за! ря зияющего нетест на с понерхносшым стоком с каждого водосбора;

• распределение концсшрацнн загрязняющих нсщссш п речной воде вдоль русла рек с учеюм источников сбросов сточных вод в реки.

В третьей главе описана реализация гсоипформацнонного моделирующего комплекса (ГМК), предназначенною для поддержки гсоинформационной базы данных о территории и моделирования процессов переноса химического загрязнения. В работе сформулированы задачи, решение которых осуществляется с помощью ГМК:

• ведение баз картографических и фактографических данных;

• обеспечение управления геоннформационной базой данных;

• запуск программных модулей, описывающих процессы переноса химических загрязнений, и обеспечение этих модулей исходной информацией в реальном масштабе времени;

• обеспечение распараллеливания вычислений и выполнения программных модулей в автоматическом режиме;

• обеспечение взаимодействия моделирующей подсистемы с другими элементами системы мониторинга (распределенная обработка информации).

Пол картографической (геоимформациониой) базой данных понимается часть информационного обеспечения системы мониторинга, содержащая набор . растровых и векторных карт исследуемого региона с привязанной к объектам, указанным на этих картах содержательной информацией. Содержимое картографической базы данных зависит от специфики отображаемой на ней территории. ГМК должен обеспечивать поддержку логической и физической организации картографической базы данных с учетом конкретных вычислительных ресурсов.

К управлению пространственно-привязанной информацией относятся визча.миация и масштабирование карт с возможностью наложения, доступ к о I дельным элемешам кар|. получение содержа тельной информации по элемешам карI, измерение расстяний и площадей, корректировка векторных слоев, оIпоражение легенды, выдача справочной информации.

Являясь составной частью системы реального времени, ГМК должен непрерывно тьтдерживап. связь с "внешним миром", т.е. принимай, извне команды и данные, запускам, по ним командам модули математического моделирования с возможностью распараллеливания вычислении. В ходе выполнения расчеюв ГМК должен управляй, взаимодействием различных прсчраммных модулей, обеспечивать эти модули необходимой для расчетом информацией, визуализировать промежуточные результаты, по окончании расчеюв отображать па экране результаты моделирования и передавать их в другие элементы системы мониторинга (например, на пользовательские терминалы, в системы мониторинга более высокого уровня и т.д.).

В работе сформулированы и обоснованы следующие принципы построения ГМК:

• единый интерфейс между информационной компонентой и расчетными

модулями;

• работа в реальном времени и обеспечение мультизадачное™;

• средства макропрограммирования.

Принцип единого интерфейса выражается в построении ГМК как универсальной оболочки, включающей средства поддержки картографической базы данных и обеспечивающей вызов внешних расчетных модулей. При этом

используется унифицированный протокол обмена информацией между оболочкой и расчетными модулями, т.е. технология передачи последним информационных ресурсов, обмена служебными сообщениями в процессе их работы и приема от них результатов вычислений. На основе этого принципа на базе ГМК могут быть реализованы различные модели моделирующие процессы, специфические для каждой конкретной СЭМ без модификации программного обеспечения ядра ГМК.

Функционирование СЭМ в реальном масштабе времени подразумевает работу ГМК в единой информационной технологии совместно с другими подсистемами СЭМ и адекватную реакцию на внешние события. ГМК реального времени обеспечивает одновременное выполнение различных задач моделирования экологических процессов. Поэтому построение программного комплекса ГМК выполнено на основе средств, обеспечивающих мулы и шдачность.

СЭМ является полностью автоматизированной системой, т.е. каждая ее подсистема (в том числе и ГМК) должна функциопиронап. в "пакетном" режиме, без непосредственного участия оператора. Пакешый режим работы ГМК обеспечивается средствами макроиро!раммнрования, включающими командный язык п средства сто интерпретации. Режим работы ГМК под управлением макропрограмм, задающих сценарии моделирования, необходим для автоматического запуска программных модулей по заданному регламенту, а также для выполнения последовательности программ.

Следует отмстить также высокую степень функциональной интеграции ГМК, т.е. необходимость объединения в одном программном комплексе целого ряда "узлов" (программных блоков), решающих весьма разноплановые задачи, и создания единой технологии их работы.

Структура, отвечающая вышеописанным требованиям, разработана в виде совокупности программных блоков, каждый из которых выполняет определенные функции. Каждый такой блок назван диспетчером.

Пользователь о

Команды Команды 4 Макропрограмма

Fï

I I Загрузить

Информационные слои

Рис. I Функциональная сiрукIура ГМК

На рис. I представлена функционально-технологическая схема ГМК. Диспетчер данных обеспечивает доступ к картографической базе данных. Диспетчер окон реали^ет функции отображения картографической информации и обеспечение пол1.!ова1сльского интерфейса. Диспетчер задач обеспечивает запуск и выполнение моделирующих модулей. Функции управления последовательностью работы элементов ГМК выполняет диспетчер команд. Источниками команд являются пользователь, работающий с системой в режиме диалога или макропрограмма, поступившая в ГМК для выполнения. При этом запуск макропрограммы осуществляется либо пользователем, либо автоматически при поступлении управляющего воздействия от других подсистем СЭМ.

Важным принципом реализации такой структуры является асинхронность передачи команд и данных внутри ГМК, обеспечиваемая диспетчером сообщений. В системах реального времени события являются асинхронными, т.е. момент времени наступления некоторого события не может быть предопределен заранее. Поэтому внешнее по отношению к ГМК событие должно быть воспринято им и вызвать генерацию, передачу и выполнение цепочки внутренних команд блоками ГМК.

Далее в работе сформулированы требования к аппаратно-программной платформе реализации ГМК.

С учетом выбранной программно-аппаратной платформы в работе разработана и реализована схема управления данными, основанная на концепции единого информационного ресурса. Обоснован выбор уровня детализации информационного ресурса. Описана реализация диспетчера сообщений как средства управления обменом сообщений между всеми компонентами ГМК. Рассмотрены средства разделения времени в рамках диспетчера задач.

В работе выполнены экспериментальные исследования разработанного программного комплекса с целыо проверки эффективности его функционирования. Исследованились требования к оперативной памяти, дисковому пространству, и необходимому быстродействию ЭВМ. Результаты исследований показали, что использованный механизм иерархического запуска процессов принципиально не предъявляет высоких требовании к размеру оперативной памяти; размеры конкретных моделирующих систем, построенных на основе ГМК, составляют 20-25 мегабайт, что допустимо даже при использовании дисковых накопителен небольшого размера; быстродействие процессора и время доступа к жесткому диску сказываются на общей производительности ГМК в той же мере, что и на производительности других приложений MS Windows. Исключение составляют сами моделирующие модули, для обеспечения приемлемой скорости работы которых необходимо (но не обязательно) наличие математического сопроцессора.

В четвертой главе представлены результаты использования выполненных в диссертации разработок при проектировании и развертывании систем мониторинга в ряде регионов России.

Разработанный ГМК включен в состав городского центра мониторинга г.Якутска. Основными загрязнителями атмосферного воздуха и источниками сточных вод в этом регионе являются предприятия топливно-энергетического комплекса, строительные, транспортные предприятия, предприятия легкой и пищевой промышленности, коммунального хозяйства.

На ГМК peniaioioi прямая ¡алача переноса загрязнений в атмосферном воздухе п распространения tai ряшенин в речной сети. Пспольэ\югся данные о концешрацнях нредпыч веществ и метеорологических параметрах. 11 ¡мернiельные данные or авюмашческич станций мониторинга поставляются на ГМК каждый час. Данные измерений, полученные от обслуживаемых постов моппюринга, вводя 1ся в режиме диалога. Задачи моделирования запускаются по инициативе опера юра цешра. Рсплыагы расчетов могут бы п. записаны в арчив п распечакшы. Пример резулыатв расчетов приведен на рис.2.

Система Экологического Мониторинг«». [Южный регион РБ: нодепнромние «агрми!

Файл Показан. МасштаД Объекты Обработка Окна

"ЧТгр

QOMQUl,b

/ \ Jb-r

; Jï

iv-

* T7 »—JF*:*

Легенда

h

□ O.QS U.l _l 1ДК-И 0.10.5_ПДК Q 0.5 0.8_ПДК

■ П 0.B-1.1 ПДК

О 1.1-1.3JUIK

H Is V-UV

Ч-Ж ; л $

»v) tyï,гV-A'à

3

Рис.2 Пример результатов моделирования распространения загрязнений в речной сети

Разработанный ГМК включен в состав системы экологического мониторинга территории Астраханского газоконденсатного месторождения и прилегающего региона. Предприятие "Астраханыазпром", эксплуатирующее месторождение, является крупнейшим объектом добычи и переработки природного газа, а также сопутствующею ему сероводорода. Производство характеризуется активными выбросами двуокиси серы, сероводорода и углеводородных соединений.

Ил ГМ К ¡4'in.u.mi'¡ V le.nioimie задачи моделирования:

• прямая мдлча переноса ¡ai ря шепни в a i мосферном воздухе;

• обращая ta.ui i.i переноса iai ря ¡пении и ai мосферном воздухе;

• млачи р. к че ¡ а .. ре шп\ коп цен i раций загря íneiniíí и дозовых нагрузок;

• ¡адача paoiei а выпадения tai рязненни на поверхность.

IIa I Ml\ mu lau nniei \ерсдне1шые за каждый час тмернтельные данные от сеш aiu ома i iriei кп\ viaiiiiiiii мопшорипта п au юма шческого аэрологического поем, а мкже oí ирчппа мв ввода н терн i е.н.ных данных скщнонарной химико-aiia.ni мгкч коп кв'ч 'p.i ¡, 'pun. > с. i аповленныч м нодрл иеленин контроля выбросов. Прямая il oóp.i nii.ie i.i мчи |лп\скаи>1ся в anIома I нческом режиме по илапои ieniio\i\ peí i.i'.i.im. ocian.nue )адачи ian\екаю i ся в диалоговом режиме по Минина i мне п|кр.11"р,1 пешра l'cuii.iaiu расчеюи еочрапяюк'я в архиве, ним i.iiKiiH на 11 i : i, ;. ч:а i е i i.i кие нрмппалы (nocí I а юной безопасное! И предпрпя i ня, а шиши i рация ивода) и шадаюкя в виде сводок и бюллетеней па 0\ ма я, им \ i и ч 111 е i я \ 11 рпмер ре и и. i а I о» раече! ом приведен на рпс.З.

* i Ч'лии I lo», л w> 11. M л i m i л Ii OOt.rKiM ()Пр лГми кл О кил

га мониторнигах (АСТРАХАНЬ*. ГПЗ,1:100 ООО Укрупненные wet

Помощь ¡

Псгснд.«

ÍI

I.KM I.KM I.KM

} I 0.04 0.00_КГ/|СО.| ЕЗ 0.00 0.3_кг/кв.к

0

1 I 0.5-0.0_кг/кв.км

О

0.8-1,1_кг/кв.гм В 1.1-1 -4_кг/кв.км ■ Болес_1,4_кг/кв.1см

Таблица

^еру_прсдприятий_АГ

Kohu^S02(M^M3) 8.224970е-04 4.365240С-03

♦I I I

. ... Iii

Рис. 3. Пример реплматов моделирования распространения загрязнения в атмосфере

Ведутся работы по созданию измерительной сети контроля загрязнений природных вод и включению в состав ГМК задач моделирования переноса jai рязнений в экосистеме "атмосфера - водосбор - река".

ВЫВОДЫ

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

• на основе анализа современных подходов к экологическому мониторингу обоснована и сформулирована задача комплексного моделирования процессов переноса химических jai рязнений в системе "атмосфера - водосбор - река"

• разработаны принципы создания и архитектура ГМК, обеспечивающего анализ н прогнозирование экологической обстановки в СЭМ в реальном времени

• выполнена upoi раммпо-1ехнпческая реализация ГМК с учстом шпеграции с существующими средства ми экологического мои и юрнпга

• разрабшаиный и реализованный ГМК включен в состав ряда СЭМ, но роулыатам внедрения выполнен анализ эффективности рабшы ГМК

ПУБЛИКАЦИИ ПОТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Результаты исследовании, составляющие основное содержание диссертации, опубликованы в следующих работах:

1. Чернявский Г.М., Ярыгин Г.А., Равикович В.И., Темкин В.М., Петрулевич

A.A., Колтыпин С.И. Информационные технологии для разработки систем геоэкологического мониторинга на основе моделирующих комплексов."Юбилейный сборник трудов институтов отделения информатики и вычислительной техники и автоматизации РАН", Т. 2, М., 1993.

2. Ярыгин Г.А., Лапиков В.В., Колтыпин С.И., Петрулевич A.A., Равикович

B.И., Темкин В.М. Принципы построения распределенных территориальных систем экологического мониторинга. Тезисы докладов международного семинара "Экологические катастрофы и средства их анализа", Уфа, 6-10 сентября 1993г.

3. Колтыпин С.И., Петрулевич A.A. Задачи математического мониторинга в системах регионального экологического мониторинга реального времени.

Тешсы докладов международного семинара "Экологические катастрофы и средства их анализа", Уфа, 6-10 сентября 1993 г.

4. Колтыпнн С.П., Равикович В.П., Темкнн В.М. Разработка региональных спсiем геоэкологического мониторинга на основе моделирующих комплексов. Тешсы докладов международного семинара "Экологические катастрофы и средства их анализа", Уфа, 6-10 сентября 1993 г. ■

5 Ярыгин Г.А., Равикович В Н., Темкнн В.М., Петрулевич А.А., Колтыпнн (Ml. "Использование информационных технологий разработки и функционирования спечем i cojko.toi ического мониторинга при ОВОС". Тезисы докладов 2-го международного семинара "Оценка воздействия на окружающую среду: мсюдолошя и практические приложения". Москва 19-23 апреля 1993 г.

6. Г.А.Ярыгин, С'.П.Ко.пыпнн, В.II.Равикович, А.А.Петрулевич, В. М.Темкип. 11н||)ормацпонные Г1 1С-техполо1 ни и системах регионально! оэколо! ihicckoi о монн I орши а. Тезисы докладов Всероссийского форума "Геопнформацшншыс lexiio.ioi ни.Управление. 11рнродополыование. Ьнзпес." Москва, 6-11 июни 1994г. Москва, 1994.

7. Колгыиим С.II., Псфулсвпч А.А., Равикович В.И., Темкнн В.М. Информационные технологии обработки данных в региональных MHoiоуровпевых системах эколо!ического мониторинга. Тезисы докладов 2-й Международной научно-практической конференции "Информатизация подготовки и профессиональной деятельности операторов аэрокосмичсских систем". Звездный городок, Моск. обл., РФ, 19-20 апреля 1995. Рсд.-изд. отдел ЦИК им Ю.А.Гагарина, Звездный городок, 1995г.

8. Ярыгин Г.А..Колтыпнн С.И..Петрулевич А.А..Равикович В.И.,Темкнн В. М. Использование моделирующих комплексов для решения задач регионального экологического мониторинга и экологической безопасности. Тезисы докладов 2-й Международной научно-практической конференции "Информатизация подготовки и профессиональной деятельности операторов аэрокосмических систем". Звездный городок, Моск. обл., РФ, 19-20 апреля 1995. Ред.-изд. отдел ЦПК им Ю.А.Гагарина, Звездный городок, 1995г.

9. Г.А.Ярыгин, С.И.Колтыпнн, В.И.Равикович, А.А.Петрулевич, В. М.Темкип. Опыт разработки и внедрения региональных систем экологического

мониторинга на основе информационных технологий интегрированной обработки данных. Тезисы докладов Международного симпозиума "Методы и средства мониторинга состояния окружающей среды МСОС-95". С.-Петербург, 25-28 апреля 1995.,

10. Г.А.Ярыгин, С.И.Колтыпин, А.А.Петрулевич, В.М.Темкин. Разработка городских систем экологического мониторинга на базе информационно-моделирующих технологий. Тезисы доклада научно- практической конференции "Проблемы управления качеством окружающей среды городов". Москва, 11-14 апреля 1995 г. М„ 1995 г.

11. Г.А.Ярыгин, С.И.Колтыпин, В.И.Равпкович, А.А.Петрулевич, В. М.Темкин. Опыт разработки и ввода в эксплуатацию салаватской городской системы экологического мониторинга. Тезисы докладов 2-ой научно-практической конференции "Проблемы экологии" секция "Технические средства качества для окружающей Среды". Уфа, 1995 г.

12. С.И.Колтыпин, А.А.Петрулевич. Автоматизированные системы экологического мониторинга: итерированный подход.-СТА, 1997, N1, с. XX-XX.

Подписано к печати 30 октября 1997 г. Заказ 44. Тираж 100 экз.

Издательско-полиграфический центр МИТХТ Москва, проспект Вернадского, 86