автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Организация информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод

На правах рукописи

Овчинников Павел Владимирович

ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в технике и технологиях)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь — 2006

Работа выполнена в Северо-Кавказском государственном техническом университете на кафедре «Электроника и микроэлектроника»

Научный руководитель: доктор фщикмиагемагических наук, профессор

Наац Игорь Эдуардович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

старший научный сотрудник Копытов Владимир Вячеславович

кандидат технических наук, доцент Мочалов Валерий Петрович

Ведущая организация: Ростовский государственный университет

(г. Ростов-на-Дону)

Защита состоится «23» декабря 2006 года в 11 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.245.09 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского государственного технического университета по адресу: г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2.

Автореферат разослан «21» ноября 2006 года. *

Ученый секретарь диссертационного совета канд. физ.-мат. наук, доцент

Мезенцева О .С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ г Актуальность темы диссертационного исследования. Загрязнение окружающей среды во многом является причиной глобальных изменений климата и возникновения тенденции потепления, разрушения озонового слоя атмосферы, опустынивания и деградации земель и сокращения площадей сельскохозяйственных угодий. Одной из наиболее важных сторон загрязнения окружающей среды является загрязнение водной среды.

Ежегодно в водную среду поступает большое количество загрязняющих веществ, на данный момент их известно более 5 тыс., и это число постоянно растет. Опасные и вредные вещества негативно влияют на здоровье населения, ведут к гибели рыб, водоплавающих птиц и различных животных, а также к гибели растительного мира водоемов. '

В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения, теряют рыбохозяйственное значение и т.д.

Такая ситуация требует принятия необходимых и обоснованных решений в сфере управления качеством водной среды, проведения на их основе различных мероприятий по предотвращению загрязнения, охране и восстановлению качества водной среда. Для принятия высокоэффективных и точных решений в сфере управления качеством водной среды необходимо применение системы управления, принятие решений в которой опирается на достоверную и своевременную информацию о состоянии водной среды, источниках и уровнях антропогенного воздействия, существующих нвозможных последствиях этих воздействий^

Сбор, обработка и анализ таких больших объемов данных, получаемых в результате мониторинга поверхностных вод, — это сложнейшие задачи, которые требуют преодоления серьезных технических трудностей, огромных затрат и адекватных организационных решений. Эффективное решение задач мониторинга качества вод требует применения современных компьютерных методов и средств для обработки и анализа данных мониторинга.

Поэтому на современном этапе существует необходимость в совершенствовании и разработке математического, алгоритмического и программного

обеспечения, позволяющего решать задачи мониторинга качества вод, эколого-экономическне задачи, с конечной цепью организации рационального природопользования.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы обусловлена необходимостью повышения эффективности информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод.

Цель работы. Разработка принципов организации построения информационной поддержки в сфере управления качеством водной среды на основе комплексной оценки и прогнозирования степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

Частные задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи;

1. Провести анализ существующих подходов к организации информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод, а также применяемого при этом программного обеспечения.

2. Разработать с использованием системного подхода принципы организации построения информационной поддержки на основе комплексной оценки и прогнозирования степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

3. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение, а также базы данных показателей качества вод, нормативных, справочных, и архивных данных мониторинга, с целью обеспечения информационной поддержки принятия решений.

4. Разработать методику применения полученного программного обеспечения на основе проведенных вычислительных экспериментов, реализовать практически полученные результаты в производственной и научной деятельности.

Объект исследования. Объектом исследований является система мониторинга поверхностных вод субъекта РФ.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методы и средства повышения эффективности информационной поддержки лиц, принимающих решения в задачах мониторинга поверхностных вод.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, моделирования, теории принятия решений, теории алгоритмов и языков программирования, баз данных, были проведены имитационные и натурные эксперименты.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

]. Разработана структура комплексного обеспечения информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод

субъекта РФ, в отличие от существующих, основанная на разработанной методике прогнозирования, изменения качества поверхностных вод с использованием банка моделей.

2. Разработана методика и алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ ори наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

3. Впервые разработано программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки на клиент-серверной архитектуре, использующей технологию «хранилища данных»^ в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод.

,4. Разработана методика практического применения полученной компьютерной системы информационной поддержки для решения эколого-экономических задач субъекта РФ.

Результаты диссертационного исследования, могут быть сформулированы в виде следующих основных научных положений, которые выдвигаются на защиту;

1. Принципы организации информационной поддержки, предложенные в данной диссертации, включают применение методики комплексной оценки степени загрязненности вод, а также разработанной методики прогнозирования изменения качества поверхностных вод да основе использования банка моделей.

2. Методика и компьютерный алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ,

3. Программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки принятия решений, построенной на клиент-серверной архитектуре и использующей технологию «хранилища данных» в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод (свидетельство о регистрации^ 20066 ] 2872). '

4. Методшя практического применения разработанной компьютерной системы информационной поддержки для решения эшлого-эшномичёских задач по управлению качеством воды водных объектов на уровне субъекта РФ.

Достоверность научных положений подтверждается высоким уровнем теоретического исследования, используемым научным материалом, корректностью проводимых математических выкладок, а также результатами вычислительных экспериментов и практической реализацией.

Практическая значимость работы состоит в создании компьютерной системы информационной поддержки для решения задач мониторинга

качества поверхностных вод, позволяющей обеспечить централизованный сбор, хранение и выдачу данных, а также повышающей оперативность и возможности по обработке и анализу данных мониторинга вод.

Разработанная компьютерная система внедрена и используется в органах государственной системы мониторинга поверхностных вод Ставропольского края: в ГУП «Ставропольский центр государственного мониторинга природных ресурсов» и в Ставропольском краевом центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Сведения об апробации результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

1) IX Региональная научно-практическая конференция «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2005);

2) VI Международная научно-практическая конференция «Моделирование. Теория; методы и средства» (Новочеркасск, 2006);

3) II Международная заочная научно-практическая конференция «Составляющие научно-технического прогресса» — «Components of scientific and technical progress» (Тамбов, 2006);

4) IV Российско-украинский научно-технический и методический симпозиум «Информационно-вычислительные технологии и их приложения» (Пенза, 2006);

5) Всероссийская двухдневная научная студенческая конференция «Научный потенциал студенчества — будущему России» (Ставрополь, 2006).

Сведения о публикациях (по теме диссертации). Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах (в том числе 1 публикация в издании, рекомендуемом ВАК, I свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, 7 публикаций в трудах научных конференций).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и четырех приложений. Основная часть диссертации изложена на 161 листе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и задачи исследования, отражены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены положения, выносимые ш защиту.

В первой главе рассматриваются системные вопросы и проблемы организации информационной поддержки при решении задач мониторинга качества поверхностных вод, а также используемого при этом программного обеспечения.

На основе анализа литературных источников и статических данных показано, что основным видом загрязнения водной среды является поступление различных химических веществ, а основными источниками загрязнения являются промышленность, коммунальное и сельское хозяйства. Рассмотрена государственная система мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, основные решаемые задачи и роль системы мониторинга в системе управления качеством водной среды (рисунок 1).

Рисунок 1 — Задачи мониторинга качества водной среды

Показано что, принятие решений в сфере управления качеством водной среды характеризуется потребностью ЛПР в наличии разнообразной информации о состоянии качества вод: данные наблюдений, нормативы, технические данные, справочные данные и др.

Вследствие этого ЛПР необходима помощь при получении, обработке и анализе данных, что требует применения компьютерных средств, в частности компьютерных систем поддержки принятия решений. На основе этого был сделан вывод о необходимости использования современных вычислительных средств, в частности систем поддержки принятия решений. Роль СППР в системе принятия решений в сфере управления качеством водной среды показана на рисунке 2.

Рассмотрена современная практика применения СППР, а также выполнен сравнительный анализ используемого программного обеспечения при решении задач мониторинга вод.

Внешни я среда

' 'б

Источник загрязнения

Источник загрязнении 2

Источник загрязнении 3

Источник загрязнения т

31

я

Загрязняющее вещество 1

' Загрязняющее вещество 2

Г1^ 8

Загрязняющее вещество 3 т

. Загрязняющее. вещество п

Я

Водный объект 1

Водный объект 2

Водный ■' объект 3

Водный объект к

Система органов управления

Рисунок 2 - Роль СПГ7Р в решении задач мониторинга

Проведенное в работе исследование различного программного обеспечения, используемого для решения задач мониторинга вод, показало наличие целого ряда недостатков, существенно сказывающихся на качестве информационной поддержки (таблица 1). ......

Таблица 1 — Сравнительная таблица основных используемых систем

Критерии оценки Экология пресных вод России Экологический мониторинг РК Институт Озероведения РАН эс Финского залива

1. Виды данных; 'наблюдения -нормативы -справочные + + ■ ■-■ + , -- . + . +

2. Инструменты анализа - - - +

3. Используемая СУБД Ехсе! Paradox Paradox, Excel dBase Ш Р1ш

Возможности СУБД I 3 3 3

5. Поддержка производителем СУБД Есть ' Есть Есть Нет

6. Доступ к системе \УеЬ-интерфейс Локальный Web-интерфейс Локальный

7. Расширяемость системы г . • ' - , - - -

К. Интерфейс 2 3 . 3 3

К наиболее существенным недостаткам отнесены: недостаточно полное понимание предметной области и сути необходимой информационной поддержки JUTP, что приводит к построению систем баз данных, лишенных каких-либо средств их анализа, либо к чрезмерной информационной перегрузке ЛПР «всевозможными» данными; реализации ИС с применением устаревших программных средств и технологий, и, в первую очередь, СУБД, например, таких СУБД, как Paradox; недостаточное внимание к качеству разрабатываемых баз данных и непосредственно к используемым данным.

На основе проведенного анализа сделаны выводы по главе и выполнена постановка задами исследования.

Во второй главе был сформулирован комплексный подход к разработке принципов построения информационной поддержки, на основе которого был осуществлен анализ существующей системы государственного мониторинга кщества поверхностных вод Ставропольского края, в частности ГУ СЦ ГМС, что позволило предложить принципы организации информационной поддержки на основе использования компьютерных средств н технологий (рисунок 3).

Структура предложенной информационной поддержки ЛПР, состоит из нескольких уровней, различающихся между собой подходами к обработке данных мониторинга. В отдельный уровень выделена организация информационной поддержки в задаче обмена данными с другими внешними системами, так как конечным результатом мониторинга поверхностных вод является предоставление потребителям всех необходимых данных и информации.

С целью организации сбора данных, была предложет обобщенная информационная модель сбора и передачи данных мониторинга вод субъекта РФ. Предложенная информационная модель позволила описать процессы получения, преобразования, хранения и передачи данных мониторинга качества вод между источниками и потребителями информации о ее состоянии. В качестве отдельных элементов информационной модели выступают источники, преобразователи и потребители информации мониторинга вод. Стрелками на схеме обозначены пути передачи данных мониторинга вод между отдельными элементами данной информационной модели (рисунок 4).

Ключевым фактором принятия точных и адекватных решений в сфере управления качеством водной среды является оценка качества вод, поэтому в работе был проведен анализа существующих методов и предложено использовать метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод. К основным достоинствам данного метода относятся:

— возможность однозначной величиной оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню ингредиентов;

Задачи мониторинга " ' Средства обеспечения Уровни обеспечения

качества поверхностных . информационной - : ' информационной

вод поддержки принятия поддержки решений

Получение оперативной и достоверной информации о

состоянии качества 1 поверхностных вод

Система сбора и хранения данных на основе СУБД

Уровень сбора и хра неких данных.

Оценка и анализ состоят« качества вод, определенна . количества и динамики содержания ЗВ

Выявления антропогенных факторов и определение степени их воздействия на качество вод

Автоматизированные расчеты и индикация показателей качества, , ведение статистики. ' банков предприятий источников ЗВ, ■ нормативы, построение диаграмм и графиков

Уровень обработки и анализа данных .

Прогноз изменения состояния качества вод

г ' Построение моделей ' . прогноз», ведение банка моделей

Выдача необходимых данных для принятия оптимальных управленческих решений по рациональному

ВОДОПОЛЬЗОВЯ нию

Программные средства

доступа« необходимым данным для принятия решений

Уровень информационной поддержки принятия : решений

Обеспечение полученными данными о состоянии вод гос. и общ. организации, население региона

Интерфейс и средства . обмена данными .

. Уровень обмена данными с внешними системами

• Рисунок 3 —Структура комплексного обеспечения информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества вод

— возможность оценки вклада отдельных загрязняющих веществ в общую загрязненность воды через обобщенный показатель;

— учет частоты обнаружения концентраций, превышающих нормативы;

— наличие развитой классификации воды по степени загрязненности.

Рисунок 4 — Информационная модель сбора и передачи данных мониторинга вод субъекта РФ

Оценка качества воды происходит на основе расчета коэффициента комплексности загрязненности и комбинаторного индекса загрязненности воды. Расчет коэффициента комплексности загрязненности воды проводится сначала для каждого результата анализа по формуле:

кп = —¿100%

* щ

(О

где К£ — коэффициент комплексности загрязненности воды в^м результате анализа дляу-го створа; Нд — количество нормируемых ингредиентов и показателей качества воды, Содержание или значение которых превышает соответствующие им ПДК в /-м результате анализа для /-го створа; Л^ — общее количество'Нормируемых ингредиентов и показателей качества юды, определенных в/м результате анализа для>гоствора. '

Расчет комбинаторного индекса и удельного комбинаторного индекса загрязненности воды осуществляется по следующим формулам:

ще ¿Г-комбинаторный индекс загрязненности воды ву-м створе; Л^—число учитываемых в оценке ингредиентов;

гае - уаельньш комбинаторный индекс загрязненности воды ву-м створе.

Классификация качества воды по степени загрязненности осуществляется с учетом следующих данных: комбинаторного индекса загрязненности воды, числа КПЗ воды, коэффициента запаса, количества учтенных в оценке ингредиентов и показателей загрязненности.

В виду наличия большого количества методов, способов и моделей прогнозирования в данной работе предложена методика прогнозирования на основе использования банка моделей (рисунок 5).

Далее в работе рассматривается разработанная методика оптимального распределения материальных ресурсов на работы по восстановлению качества вод водных объектов при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

Задача состоит в нахождении из множества загрязняющих веществ 1р находящихся в заданном водном объекте водоеме такое подмножество \ {¡=],2,3,...,т}, которое обладает максимальной суммарной вредностью

^ (4)

tG.J 1

гае коэффициент вредности 1-го ЗВ, Др] — превышение норматива ¡-им ЗВ, и сумма стоимости очистки которого не превышает величины О

£ с^р, £ @ , (5)

teJ

где с. — стоимость очистки ьго ЗВ, Др. - превышение норматива 1-им ЗВ.

Найденное множество J загрязняющих веществ характеризуется максимальной суммарной вредностью, и при этом стоимость мероприятий по их очистке не будет превышать заданную величину. Таким образом, полученное множество Л характеризуется степенью очистки

т

' (б)

Г=1

Рисунок 5 — Схема прогнозирования с использованием СППР а также экологическим эффектом

Е^) = £ Л,Дрк

(7) 1-1:

Блок-схема алгоритма определения группы загрязняющих веществ, подлежащих очистке в определенном водоеме с заданными условиями, представлена на рисунке 6.

Для оценки стабильности работы алгоритма была успешно проведена его проверка на устойчивость к изменению размерности входных данных и к определенным вариациям самих входных данных. Как показали проведённые вычислительные эксперименты, данная алгоритмическая

задача является трудно решаемой, т.к. для нее не найдено полином иально-го алгоритма и время выполнения характеризуется экспоненциальным ростом для размера входа п > 20.

В третьей главе описан процесс проектирования и реализации про-траммного обеспечения компьютерной системы информационной поддержки, построенной на клиент-серверной архитектуре.

В клиентской части программно реализованы функции сбора, обработки, анализа данных мониторинга вод и их' визуализации. Клиент состоит из средств загрузки, выгрузки и мониторинга хранилища данных, и программных инструментов обработки и анализа данных, реализованных в среде разработке приложений Borland Delphi (рисунок 7).

Хранила Архив С

;«ще данных

Справоч-ткп

Предспакление базы данных '

Транспорт доступа к данным

Локально-вычислительная сеть

Глобальная вычислительная сеть (INTERNET)

Локальные (дисковые, флэш и т.п.) накопители данных

Пользователь

Программное обеспечение (АРМ СППР)

) Работа с данными: I— загрузка; ;-выгрузка; редактирование;

I - моимторнн р.______

Анапп данных:

- контроль; -статистика;

- граф. анализ; —расчеты.______

-----— —^ —.ж.------------.. I

Просмотр данных: i | - наблюдения; | I | —предприятия; -объекты; -jwjmaniMi.

Интерфейс пользователя

Рисунок 7 — Структура компьютерной системы

Серверная часть построена на технологии хранилища данных, что обусловлено требованиями к обработке и анализу данных мониторинга вод. В качестве СУБД выбран сервер Interbase, в котором организованы «представления данных», производные от одной или нескольких таблиц согласно заранее заданным условиям, которые меняются динамически, поэтому структура хранилища данных обладает универсальной переносимостью на другие СУБД, совместимых со стандартом SQL. Таблицы хранилища, благодаря их структуре, были специальным образом индексированы, что позволило значительно повысить производительность при работе. Разработанное хранилище данных включает в себя 11 постоянных таблиц; структура которых представлена на рисунке 8.

MUM: INTEGER

N AME: CHAR(70)

T ARC

T GRAPH

T IMP TMP

Г7

NUM: INTEGER

AM1NING: FLOAT

I

T MANUAL TMP

NUM: INTEGER

NAMECHAR(70) AMIN TNG; FLOAT

T NORMA

NUM: INTEGER

LESS; FLOAT MORE: FLOAT CLASS: INTEGER RES: INTEGER

T PDK

NAME CHAR( 100)

NUM: INTEGER CAS: CHAR<50) FORMULA: CHARif 00) VAL: FLOAT LPV:CHARC0)

COORD NUM: INTEGER NUM: INTEGER

AMINMG: FLOAT A YEAR; INTEGER AMOUNTH: INTEGER ADAY: INTEGER INDATE: DATE ADATE: DATE

T CTRL PLACE

COORD NUM: INTEGER

CTRL_CODE; INTEGER STVOR_CO DE: INTEGER NAME: CHAR(70) PLACE CHAR(50) RIVERJCEY: INTEGER PLACE KEY: INTEGER

COORD NUM: INTEGER

NUM: INTEGER NAME CHAR(70) DSTART: DATE DEND: DATE TYP: CHAR(20) PLACE: CHAR(50>

T_FACTOR] ES COORD NUM: INTEGER

NAME CHAR(60) VID: CHAR(70) STOK : CHAR(100)

>1 T_AQUA

T ODY

NAME: CHAR( 100)

NUM: INTEGER. -CAS: CHAR(50) FORMULA: CHARi 100) VAL: FLOAT LPV: CHAR{20)

RIVER KEY: INTEGER

NAME CHAR(30) AQUA_CODE: CHAR(3f>) HYDRO CODE: CHAR(30) TYP: CIÏÀR(20)

Рисунок 8 ^ Физическая модель данных СППР

Разработанное хранилище данных содержит данные наблюдений мониторинга водных объектов Ставропольского края, нормативные данные, списки предприятий, справочные данные и др.

Программное обеспечение, осуществляющее непосредственно работу с хранилищем данных, написано с учетом кросс-платформ енностн, что позволяет работать не только в операционных системах семейства Microsoft Windows, но также и на Linux платформах.

. Разработанный современный интерфейс пользователя, основанный на средствах машинной графики, обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютерной системой в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, управления с помо-

щьто кнопок, меню, окон, экранных панелей н т.п. Такой интерфейс не требует от пользователя специальных навыков, что обеспечивает его необходимой и полной информацией (рисунок 9).

Рисунок 9 — Интерфейс пользователя компьютерной системы

В четвертой главе описано практическое применение полученной компьютерной системы, в частности, проведенные сбор н анализ данных результатов наблюдений, оценка качества поверхностных вод, а также проведенные вычислительные эксперименты по решению задач оптимизации экологического состояния водных объектов. В качестве исходных данных были использованы данные наблюдений ГУ СЦГМС на водных объектах Ставропольского края в 2005 г.

Были определены наиболее загрязненные водные объекты и проведены оптимизационные расчеты по распределению денежных средств на планируемые работы по восстановлению качества вод до требуемых пси казателей при разных значениях выделяемых материальных средств.

Результаты проведенных вычислительных эксперименты представлены на рисунках 10 и 11.

На основе проведенных вычислительных экспериментов была разработана методика практического применения компьютерной системы информационной поддержки при решении экологических задач на автоматизированном рабочем месте (АРМ) инженера-эколога.

25%

Рисунок 10 — Расчетные значения спектров загрязнения р. Кума при затратах на очистку в 25%, 50% и 75% от суммы на полное восстановление, те: 1 — азот нитрит; 2 — азот аммонийный; 3 — медь; 4 — медь; 5 — фосфаты; б — магний; 7 — хлориды; 8 — сульфаты

Рисунок 11 - Расчетные значение спектров загрязнения р. Калаус при затратах на очистку ь 25%, 50% и 75% от суммы на полное восстановление, где; 1 - азот нитрит; 2 - железо; 3 - медь; 4 -магний; 5 - хлориды;

6 —сульфаты -

Также по результатам практического применения компьютерной системы информационной поддержки и проведенных вычислительных экспериментов было осуществлено ее сравнение с основными существующими аналогами, представленное в таблице 2.

Таблица 2 - Сравнение полученной системы с основными аналогами

Критерии оценки Экологический ЭС Финского СППР

мониторинг РК залива «ЧВ706»

1. Виды данных: - наблюдения + + +

- нормативы - +

-справочные - - +

2. Инструменты анализа - + + '

3. Используемая СУБД Paradox dBase Ш Plus InterBase

4. Возможности СУБД 3 3 5

5. Поддержка производителем СУБД Есть Нет Есть

6. Доступ к системе Локальный Локальный Локальный

7, Расширяемость системы ■ . - +

8. Интерфейс 3 3 5

Результаты апробации полученного программного обеспечения компьютерной системы информационной поддержки при решении задач мониторинга качества вод в условиях Ставропольского края, а также отзывы специалистов, работающих с системой, позволяют сделать выводы о том, что предложенный комплексный подход позволил более эффективно организовать информационную поддержку ЛПР, а использование общих принципов открытых систем позволяет расширять и совершенствовать полученную компьютерную систему в дальнейшем.

В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ существующих принципов и методов организации информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод и применяемого при этом программного обеспечения на примере анализа государственной системы органов экологического мониторинга поверхностных вод Ставропольского края.

2. Разработана структура комплексного обеспечения информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, на основе методики комплексной оценки степени загрязненности вод и разработанной методики прогнозирования изменения качества поверхностных вод использующей банк моделей.

3. Разработана информационная модель сбора и передачи данных мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, на основе проведенного анализа существующей системы государственного мониторинга поверхностных вод Ставропольского края.

4. Разработана методика и алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

5. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки принятия решений, построенной на клиент-серверной архитектуре и использующей технологию «хранилища данных» в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод (свидетельство о регистрации № 2006612872). „

: б. На основе проведенных вычислительных экспериментов предложена методика практического применения разработанной компьютерной системы информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод. Полученные теоретические положения и разработанная компьютерная система внедрены и используются в органах государстве иного мониторинга вод Ставропольского края.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Овчинников II.В. Анализ природоохранных мер и их эффективности II Финансово-экономические проблемы развития регионального АПК: Сборник научных трудов 69 ежегодной научно-практической конференции. — Ставрополь: АГРУС, 2006. - С. 18-23.

2. Овчинников П.В. Методы математического программирования в задачах принятия решений по управлению качеством водной среды // Современные формы и методы управления аграрной экономикой: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции (Ноябрь 2005 г.). - Ставрополь: АГРУС, 2005. - С. 27-30.

- 3. Овчинников П.В. Система принятия решений на базе ЕГСЭМ // Материалы IX Региональной научно-технической конференции «Вузовская наука — Северо-Кавказскому региону». — Ставрополь: СевКавГТУ, 2005.-С. 77.

4. Овчинников П.В. Структурная организация системы поддержки принятия решений // Научный потенциал студенчества — будущему России: Материалы Всероссийской научной студенческой конференции. — Ставрополь: СевКавГТУ, 2006. - С. 35.

5. Овчинников П.В. Математическое моделирование концентрации загрязняющих веществ в воде // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы VI Международной научно-практической конференции (Апрель 2006 г.). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. - С.20-24.

6. Овчинников П.В. Применение информационных систем в задачах мониторинга и контроля водной среды // Составляющие научно-технического прогресса: Сборник материалов 2-й Международной научно-практической конференции. — Тамбов: Першнна, 2006. — С. 230-234.

7. Овчинников П.В. Структурная организация системы поддержки принятия решений в задачах мониторинга и контроля качества водной среды // Сборник статей IV Российско-украинского научно-технического и методического симпозиума "Информационно-вычислительные технологии и их приложения". - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 177-180.

8. Овчинников П.В. Комплексный подход к разработке системы информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод // Вестник Московской академии рынка труда и информационных технологий №7(29). — Маргит. — Москва, 2006. — С. 116-122.

9. Овчинников П.В., Наац Н.Э. Свидетельство об официальной регистрации программы дяя ЭВМ № 2006612872 / Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 10 августа 2006 г.-М.: Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2006.

Подписано в печать 17,11.2006 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,28 Уч.-изд.л. 0,85

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 403

Отпечатано в Издательско-лолиграфнческом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1,

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД.

1.1. Текущая ситуация в сфере загрязнения поверхностных вод.

1.2. Задачи мониторинга качества поверхностных вод.

1.3. Сущность и проблематика задач принятия решений.

1.4. Компьютерные системы поддержки принятия решений.

1.5. Системы поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод.

1.6. Постановка задачи исследования.

Выводы.

ГЛАВА 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.

2.1. Комплексный подход к организации обеспечения информационной поддержки принятия решений.

2.2. Системный подход к разработке структуры комплексного обеспечения информационной поддержки на основе системного анализа системы мониторинга поверхностных вод Ставропольского края.

2.3. Построение информационной модели сбора и передачи данных мониторинга поверхностных вод субъекта РФ.

2.4. Анализ средств организации информационной поддержки в задаче контроля качества поверхностных вод.

2.5. Разработка методики информационной поддержки в задаче прогнозирования изменения качества поверхностных вод.

2.6. Разработка методики оптимизации затрат на восстановление водоемов.

Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД.

3.1. Обоснование требований к разрабатываемой системе информационной поддержки в задачах мониторинга качества поверхностных вод.

3.2. Проектирование компьютерной системы информационной поддержки в задачах мониторинга качества поверхностных вод.

3.3. Реализация и описание компьютерной системы информационной поддержки принятия решений на базе СУБД InterBase.

Выводы.

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ «ЧИСТАЯ ВОДА» В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД.

4.1. Использование компьютерной системы информационной поддержки для решения задач мониторинга качества поверхностных вод Ставропольского края.

4.2. Методика применения компьютерной системы информационной поддержки для решения задач мониторинга поверхностных вод.

4.3. Сравнительный анализ разработанной компьютерной системы информационной поддержки с существующими аналогами.

Выводы.

Актуальность темы диссертационного исследования. Загрязнение окружающей среды во многом является причиной глобальных изменений климата и возникновения тенденции потепления, разрушения озонового слоя атмосферы, опустынивания и деградации земель и сокращения площадей сельскохозяйственных угодий. Одной из наиболее важных сторон загрязнения окружающей среды является загрязнение водной среды.

Ежегодно в водную среду поступает большое количество загрязняющих веществ, на данный момент их известно более 5 тыс., и это число постоянно растет. Опасные и вредные вещества негативно влияют на здоровье населения, ведут к гибели рыб, водоплавающих птиц и различных животных, а также к гибели растительного мира водоемов.

В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения, теряют рыбохозяйственное значение и т.д.

Такая ситуация требует принятия необходимых и обоснованных решений в сфере управления качеством водной среды, проведения на их основе различных мероприятий по предотвращению загрязнения, охране и восстановлению качества водной среды. Для принятия высокоэффективных и точных решений в сфере управления качеством водной среды необходимо применение системы управления, принятие решений в которой опираются на достоверную и своевременную информацию о состоянии водной среды, источниках и уровнях антропогенного воздействия, существующих и возможных последствиях этих воздействий.

Сбор, обработка и анализ таких больших объемов данных, получаемых в результате мониторинга поверхностных вод - это сложнейшие задачи, которые требуют преодоления серьезных технических трудностей, огромных затрат и адекватных организационных решений. Эффективное решение задач мониторинга качества вод требует применения современных компьютерных методов и средств для обработки и анализа данных мониторинга.

Поэтому на современном этапе существует необходимость в совершенствовании и разработке математического, алгоритмического и программного обеспечения позволяющего решать задачи мониторинга качества вод, эколого-экономические задачи, с конечной целью организации рационального природопользования.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы обусловлена необходимостью повышения эффективности информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод.

Цель работы. Разработка принципов организации построения информационной поддержки в сфере управления качеством водной среды на основе комплексной оценки и прогнозирования степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

Частные задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих подходов к организации информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод, а также применяемого при этом программного обеспечения.

2. Разработать с использованием системного подхода принципы организации построения информационной поддержки на основе комплексной оценки и прогнозирования степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

3. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение, а также базы данных показателей качества вод, нормативных, справочных, и архивных данных мониторинга, с целью обеспечения информационной поддержки принятия решений.

4. Разработать методику применения полученного программного обеспечения на основе проведенных вычислительных экспериментов, реализовать практически полученные результаты в производственной и научной деятельности.

Объект исследования. Объектом исследований является система мониторинга поверхностных вод субъекта РФ.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методы и средства повышения эффективности информационной поддержки лиц принимающих решения в задачах мониторинга поверхностных вод.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, моделирования, теории принятия решений, теории алгоритмов и языков программирования, баз данных, были проведены имитационные и натурные эксперименты.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

1. Разработана структура комплексного обеспечения информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, в отличие от существующих основанная на разработанной методике прогнозирования изменения качества поверхностных вод с использованием банка моделей.

2. Разработана методика и алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

3. Впервые разработано программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки на клиент-серверной архитектуре использующей технологию «хранилища данных» в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод.

4. Разработана методика практического применения полученной компьютерной системы информационной поддержки для решения эколого-экономических задач субъекта РФ.

Результаты диссертационного исследования могут быть сформулированы в виде следующих основных научных положений, которые выдвигаются на защиту:

1. Принципы организации информационной поддержки, предложенные в данной диссертации включают применение методики комплексной оценки степени загрязненности вод, а также разработанной методики прогнозирования изменения качества поверхностных вод, на основе использования банка моделей.

2. Методика и компьютерный алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

3. Программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки принятия решений построенной на клиент-серверной архитектуре и использующей технологию «хранилища данных» в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод (свидетельство о регистрации № 2006612872).

4. Методика практического применения разработанной компьютерной системы информационной поддержки для решения эколого-экономических задач по управлению качеством воды водных объектов на уровне субъекта РФ.

Достоверность научных положений подтверждается высоким уровнем теоретического исследования, используемым научным материалом, корректностью проводимых математических выкладок, а также результатами вычислительных экспериментов и практической реализацией.

Практическая значимость работы состоит в создании компьютерной системы информационной поддержки для решения задач мониторинга качества поверхностных вод, позволяющей обеспечить централизованный сбор, хранение и выдачу данных, а также повышающей оперативность и возможности по обработке и анализу данных мониторинга вод.

Разработанная компьютерная система внедрена и используется в органах государственной системы мониторинга поверхностных вод Ставропольского края: в ГУП «Ставропольский центр государственного мониторинга природных ресурсов» и в Ставропольском краевом центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Сведения об апробации результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

1. IX Региональная научно-практическая конференция «Вузовская наука -Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2005).

2. VI Международная научно-практическая конференция «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2006).

3. II Международная заочная научно-практическая конференция «Составляющие научно-технического прогресса» - «Components of scientific and technical progress» (Тамбов, 2006).

4. IV Российско-украинский научно-технический и методический симпозиум «Информационно-вычислительные технологии и их приложения» (Пенза, 2006).

5. Всероссийская двухдневная научная студенческая конференция «Научный потенциал студенчества - будущему России» (Ставрополь, 2006).

Сведения о публикациях (по теме диссертации). Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах (в том числе 1 публикация в издании рекомендуемом ВАК, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, 7 публикаций в трудах научных конференций).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Основная часть диссертации изложена на 161 листе.

ВЫВОДЫ

1. Предложена методика применения разработанной системы информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод. Определены основные этапы работы с данными в полученной системе при решении задач мониторинга вод.

2. Проведено применение разработанной системы информационной поддержки принятия решений для решения задач мониторинга вод Ставропольского края.

3. Проведено сравнение разработанной компьютерной системы информационной поддержки с конкурирующими системами, показавшее значительное повышение качества организации информационной поддержки принятия решений, большую производительность и функциональность.

148

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленными целями и задачами в диссертации получены следующие результаты:

1. Проведен анализ существующих принципов и методов организации информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод и применяемого при этом программного обеспечения на примере анализа государственной системы органов экологического мониторинга поверхностных вод Ставропольского края.

2. Разработана структура комплексного обеспечения информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, на основе методики комплексной оценки степени загрязненности вод и разработанной методики прогнозирования изменения качества поверхностных вод использующей банк моделей.

3. Разработана информационная модель сбора и передачи данных мониторинга поверхностных вод субъекта РФ, на основе проведенного анализа существующей системы государственного мониторинга поверхностных вод Ставропольского края.

4. Разработана методика и алгоритм оптимального распределения материальных ресурсов на восстановительные работы по очистке водоемов от загрязняющих веществ при наличии ограничений на денежные средства, учитывающая характер и степень вредности загрязняющих веществ.

5. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение компьютерной системы информационной поддержки принятия решений, построенной на клиент-серверной архитектуре и использующей технологию «хранилища данных» в качестве основного элемента централизованного сбора и хранения данных мониторинга вод (свидетельство о регистрации № 2006612872).

6. На основе проведенных вычислительных экспериментов предложена методика практического применения разработанной компьютерной системы информационной поддержки принятия решений в задачах мониторинга качества поверхностных вод. Полученные теоретические положения и разработанная компьютерная система внедрены и используются в органах государственного мониторинга вод Ставропольского края.

1. Андерсон, Т. Статистический анализ временных рядов /Т. Андерсон ; под ред. И.А. Маховая. -М.:Мир,1976.- 755с.

2. Архипенков, С.Я., Голубев, Д.В., Максименко, О.М. Хранилища данных. От концепции до внедрения.-М.:Диалог-МИФИ,2002.-528 с.

3. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж., Построение и анализ вычислительных алгоримтов.-М.:Мир, 1978.-519 с.

4. Ахо, Альфред, В., Хопкрофт, Джон, Ульман, Джеффри, Д. Структуры данных и алгоритмы: уч.пос. / В.Альфред ; под ред. A.A. Минько; пер с англ.

5. A.A. Минько. -М.: Изд.дом Вильяме, 2000.-384 с.

6. Бокс Дж. Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. В 2 ч. 4.1. / Бокс Дж. Дженкинс Г. М.: Мир, 1972.- 405 с.

7. Боэм, Б. Инженерное проектирование программного обеспечения / Б.Боэм. -М.: Радио и связь, 1985.-512с.

8. Бриллинджер, Д. Временные ряды. Обработка данных и теория / Д.Бриллинджер ; под.ред. А.Н.Колмогорова; пер. с англ. А.В.Булинского. -М.:Мир, 1980,- 536 с.

9. Варфоломеев, В.И., Воробьев, С.Н., Принятие управленческих решений /

10. B.И. Варфоломеев.-М.:КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001.-288с.

11. Васильева, Е.А. Как организовать общественный экологический мониторинг / Е.А. Васильева, В.Н. Винниченко, Т.В. Гусева и др., Под ред. М.В. Хотулевой. -М.: СоЭС Методический центр "Эколайн".-1998.-256с.

12. Ю.Веревченко, А.П.Информационные ресурсы для принятия решений / А.П. Веревченко, В.В. Горчаков, И.В. Иванов, О.В. Голодова. -М.: Деловая книга,2002.-560с.

13. Владимиров, В.А., Измайлов, В.И. Катастрофы и экология: Монография / Издающая организация Центр стратегических исследований гражданской защиты. М.: Контакт-Культура, 2000.-3 80с.

14. Вязилов, Е.Д. Информационные ресурсы о состоянии природной среды / Е.Д. Вязилов.-М.: Эдиториал УРСС,2001.-312с.

15. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж., Системы баз данных. Полный курс., Изд.: Вильяме, 2003.-1088 с.

16. Гигиенические нормативы «GegNorm» Электронный ресурс. // Описание базы данных на сайте производителя.[Офиц.сайт].2004. http://greede74.chat.ru/index.htm (03.02.2004).

17. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. -Введ. 15-07-03.

18. ГН 2.1.5.1316-03. Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.-Введ. 15-07-03.

19. Горев, А., Ахам, Р., Макашарипов, С. Эффективная работа с СУБД / А.Горев.-СПБ.: Питер, 1997.-704 с.

20. Городецкий, В.И. Современное состояние технологии извлечения знаний из баз и хранилищ данных / В.И.Городецкий, В.В.Самойлов, А.О.Малов // Новости искусственного интеллекта.-2002.-№3.-c.3-12.

21. Горский, П. Уточнение понятия "система поддержки принятия решений": cTaTbH.2004.ht1p://www.gorskiy.ru/Articles/DSSterrn.html (23.04.2004).

22. ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения. -Введ.01.07.78. -М.:Изд-во стандартов, 1984.-16 с.

23. ГОСТ 17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов. Введ. 01.07.78.-М.:Изд-во стандартов, 1992.-20 с.

24. ГОСТ 17.1.1.03-86. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользователей. -Введ.01.07.86. .-М.:Изд-во стандартов, 1986.-2 с.

25. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. -Введ. 01.01.83. .-М.:Изд-во стандартов, 1982,-14 с.

26. ГОСТ 27065-86. Качество вод. Термины и определения. -Введ.01.01.87. -М.:Изд-во стандартов, 1987.-9 с.

27. Государственный доклад. О состоянии окружающей природной среды в Ставропольском крае в 1999 г.-Ставрополь:ГП «Ставропольская краевая типография»,2000.-88с.

28. Гофман, В. Хомоненко, А. Работа с базами данных в Delphi /В. Гофман. -СПб. :БХВ-Санкт-Петербург, 2000. -624с.

29. Губанов В.А. Введение в системный анализ: Учеб. пособие / В.А. Губанов, В.В. Захаров, А.Н. Коваленко. -Л.:Изд-во ЛГУ,1988.-232 с.

30. Дегтерев Ю.И. Системный анализ и исследование операций / Ю.И. Дегтерев. -М.: Высшая школа, 1996.-320 с.

31. Дейт, К. Введение в системы баз данных / К. Дейт.-М.: Наука, 1980.-257с.

32. Джен Л. Харрингтон, Проектирование реляционных баз данных. Просто и доступно / Л.Джен. -М.:Лори, 2000.-230 с.

33. Дженюк, С.Л. Методология информационного обеспечения мониторинга окружающей среды: дис. .док.геогр.наук: 25.00.35: защищена21.08.02: утв. 09.07.04. / Дженюк Сергей Львович. -Мурманск, 2002. 346 с.

34. Емельянова, В.П. Метод комплексной оценки загрязнения воды / В.П. Емельянова, Г.Н. Данилова, A.A. Зенин // Оценка и классификация качества поверхностных вод для водопользования. Харьков.-1979. С. 126-128.

35. Жуков, H.H. О разработке технических регламентов в сфере коммунального водного хозяйства России / H.H. Жуков, Л.Я. Хромченко //Экономика и управление предприятием ЖКХ. -2004.-№2.-С.24-28.

36. Жуков, Н.О. Информационная система управления окружающей средой / Н.О. Жуков, A.C. Зенченко, С.А. Зенченко // Технологии качества жизни -2003 .-тЗ .-№ 1 ,-С. 1 -4.

37. Захаров, В.Н.Современная информационная технология в системах управления. / В.Н. Захаров // Изв. РАН. Теория и системы управления.-2000.-№1.-С.70-78.

38. Зыков, В. В. Введение в системный анализ: моделирование, управление, информация / В.В.Зыков. Тюмень: ТюмГУ, 1998.- 244с.

39. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А.Израэль. —М.: Гидрометеоиздат, 1984. — 560 с.

40. Калянов, Г.Н. Методы и средства системного структурного анализа и проектирования / Г.Н. Калянов.- М.: НИВЦ МГУ, 1996. -59с.

41. Каменова, М.С. Системный подход к проектированию сложных систем /М.С. Каменова // Журнал д-ра Добба.-1993.-№1 .-С.9-14.

42. Карюхин, Т. А. Контроль качества воды: учеб. для техникумов / Т.А.Карюхин, И.Н.Чубанова.-М.:Стройиздат., 1977.-135с.

43. Кендалл, М. Стюарт, А. Статистический анализ временных рядов / М.Кеднал, А. Стюарт; под ред. А.Н. Колмогорова, Ю.В. Прохорова; пер. с англ. Э.Л. Пресмана, В.И.Ротаря.-М.:Наука,1976.- 736с.

44. Клир, Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач /Дж.Клир. -М.:Радио и связь, 1990.-544с.

45. Ковда, В.А. Экологический мониторинг: концепция, принципы организации. Региональный экологический мониторинг / В.А. Ковда, A.C. Керженцев.-М.:Наука,1983.-С.7-14.

46. Колесников, JI.A. Основы теории системного подхода /Л.А. Колесников.-К.: Наук.думка, 1988. -176с.

47. Компьютерные системы поддержки принятия решения в экологии / под ред. A.A. Мороза // Сб. науч. тр. / Киев: Институт кибернетики им.В.М. Глушкова АН УССР.-1991. -76с.

48. Конотопов, П.Ю. Комплексный подход к информатизации деятельности предприятий // Электронный журнал "Технологии информационно-аналитической работы (ТИАРА)". 2003 .Т. 1. http://tiara.narod.ru/2003l/2003l3.html (06.05.2003).

49. Концепция системы экологического мониторинга России / В.А. Кимстач, Ш.Д. Фридман, Е.С. Дмитриев, JI.C. Язвин, Е.Я. Нейнман //Метеорология и гидрология.-1992.-№ 10.-С.5-18.

50. Крамер, Г. Математические методы статистики / Г.Крамер.-М.:Мир, 1975.648 с.

51. Кузнецов, С.Д. Открытые системы, процессы стандартизации и профили стандартов // Аналитический интернет ИТ портал.2004. http://www.citforum.ru/database/articles/art19.shtml (15.10.2004).

52. Кузнецов, С.Д. Переносимость и интероперабельность информационных систем и международные стандарты // Аналитический интернет ИТ портал.2005.http://www.citforum.ru/database/articles/artl.shtml (10.07.2005).

53. Кулачев, А.П. Средства и программные системы анализа данных / А.П. Кулачев //Мир ПК.-1994.-№10.-С.13-17.

54. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений, а также Хроники событий в Волшебных странах: учеб. / О.И.Ларичев.- М: Логос, 2000. 296 с.

55. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений: учеб. / О.И. Ларичев. -М.: Логос, 2000.-296 с

56. Ларичев, О.И. Объективные модели и субъективные решения /О.И. Ларичев. -М.: Наука, 1987.-143 с.

57. Львов, В. Создание систем поддержи принятия решений на основе хранилищ данных / В.Львов //СУБД,-1997.-№3.-С.30-40.

58. Макаров, И.М. Теория выбора и принятия решений /И.М.Макаров.-М.:Наука,1982.-327с.

59. Малыхина, М. П. Базы данных: основы, проектирование, использование / М.П. Малыхина.-СПб.:БХВ-Петербург, 2004.-512 с.

60. Мандел, Т. Разработка пользовательского интерфейса / Т.Мандел. М.:ДМК Пресс, 2001.-416 с.

61. Марка, Д. А., Макгоуэн, К. Методология структурного анализа и проектирования / Д.А. Марка, К. Макгоуэн. -М.:МетаТехнология, 1993.-434с.

62. Матвеев, JI.A. Компьютерная поддержка решений: учеб./ Л.А.Матвеев.-СПб. Специальная литература, 1998. 472 с.

63. Мейер, Д. Теория реляционных баз данных /Д.Мейер. -М.: Мир, 1987.-608 с.

64. Мещерякова, Т.В. Анализ отечественных и зарубежных баз данных по охране окружающей среды /Т.В. Мещерякова, О.В. Яценко, Е.Я. Василенко //Изв.вузов. Серия химия и химическая технология.-1993 .-т.36.-№2.-С.115-118.

65. Миронова, Е.В. Применение технологии ХД на примере создания «Централизованного хранилища данных показателей социально-экологического развития» //Вопросы статистики.-2005.-№11.-С.84-86.

66. Науман, Э. Принять решение — но как? / Э. Науман :пер. с нем. под ред. Ю.П. Адлера. -М.:Мир, 1987.-198 с.

67. Никаноров, A.M. Системы мониторинга качества поверхностных вод / A.M. Никаноров. СПб.: Гидрометеоиздат, 1994.-314с.

68. Обзор загрязнения природной среды в РФ за 2003 г.:Отчет Росгидромета в файле PDF. // Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды: [0фиц.сайт].2004. http://www.meteorf.ru/txt/mudana.shtml (10.07.2004).

69. Обзор загрязнения природной среды в РФ за 2004 г.:Отчет Росгидромета в файле PDF. // Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды: [0фиц.сайт].2005. http://www.meteorf.ru/txt/mudana.shtml (23.10.2005).

70. Определение понятия «Системы поддержки принятия решений» : Электронная энциклопедия. // Википедия свободная энциклопедия [Офиц.сайт].2005 .http://ru.wikipedia.org/wiki/ (05.08.2005).

71. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 1997.-25с.

72. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 1998.-25с.

73. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 1999.-25с.

74. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 2000.-25с.

75. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 2001.-25с.

76. Охрана окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 2002.-25с.80.0храна окружающей среды в Ставропольском крае: статистический сборник. Ставрополь 2003.-23с.

77. Пападимитру, X. Стайглиц, К. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность / X. Пападимитру, К. Стайглиц.-М.:Мир,1984.-512 с.

78. Перегудов, Ф.И. Тарасенко, Ф.П. Введение в системный анализ / Ф.И. Перегудов, Ф.И. Тарасенко.-М.:Высш.шк.,1989. -360с.

79. Пономарева, Л.С. О нормативах ПДК, (нормах качества) воды и их применении в современных условиях / Л.С. Пономарева // Интернет журнал. Проблемы химической безопасности.2005.№1430. http://www.seu.ru/members/ucs/ucs-info (17.02.2006).

80. Прангишвили, И.В. Системный подход и общесистемные закономерности / И.В. Прангишвили. -М.:СИНТЕГ, 2000.-528с.

81. Программные средства серии «Эколог»:Описание программных средств. // НПК «Атмосфера»:[Офиц.сайт].2004. http://www.atmosfera-npk.ru/page6.htm (23.05.2004).

82. Прохоров, Б.Б. Региональные и локальные проблемы химического загрязнения окружающей среды и здоровья населения /Б.Б. Прохоров, Б.А. Ревич, Е.Б. Гурвич. -М.: Евразия, 1995.-203с.

83. РД 52.24.643-2002 Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Приказ Росгидромета от 03.12.2002.-Введ.01.01.04. 20с.

84. Региональные экологические информационно-моделирующие системы /Полищук Ю.М.,Силич В.А.,Татарников В.А.и др.-Новосиб.:Наука,1993.-132с.

85. Рейнгольд, Э. Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика / Э. Рейнгольд, Ю. Нивергельт, Н. Део, пер. с англ. Е.П. Липатова. -М.:Мир,1980.~ 476 с.

86. Розенберг, Г.С. Экологическое прогнозирование. Функциональные предикторы временных рядов / Г.С. Розенберг, В.К. Шитиков, П.М. Брусиловский -Тольятти, 1994.-182 с.

87. Роль водных ресурсов в жизни страны / Отв. ред. Г.В. Воропаев, С.Л. Вендров. М.: БИАН, 1987.-1 Юс.

88. Российская Федерация. Законы. Водный кодекс Российской Федерации. Федеральный закон от 16 ноября 1995 г. №167-ФЗ // "Российская газета", N 227, 23.11.1995, N 229, 25.11.1995.

89. Российская Федерация. Законы. Об охране окружающей среды: Принят ГД ФС РФ 20 декабря 2001г. №7-ФЗ // Собр.зак-ваРФ.-2002 г.,-№ 2.-Ст.133.

90. Российская Федерация. Министерство природы. Положение «О Единой Государственной Системе Экологического Мониторинга»: приказ Минприроды РФ от 09 февраля 1995 г. №49// Документ опубликован не был.

91. Российская Федерация. Правительство. О ведении государственного мониторинга водных объектов: постановление Правительства Рос.Федерации от 14 марта 1997 г. № 307. // Собр. зак-ва РФ.- 1997.-№12,-Ст.1443.

92. Российская Федерация. Правительство. Положение «О Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» :утв. постановлением Правительства РФ от 23 августа 2004 г. № 372 // Собр. зак-ва РФ.-1997.-№15.-Ст. 1822.

93. Российская Федерация. Правительство. Положение о ведении государственного мониторинга водных объектов: утв. постановлением Правительства РФ от 14 марта 1997г. №307 // Собр.зак-ва РФ.-1997.-№12, -Ст. 1443.

94. Российская Федерация. Росгидромет. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод : утв. приказом Госкомгидромета СССР от 22 сентября 1986 г. № 250-1163. М.: 1986.-5 с.

95. СанПиН 2.1.4.1175—02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. -Введ. 01-03-03. Издан: Главгоссанврач РФ постановление от 25.11.2002 №40 13 стр.

96. СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Введ. 01-01-01. Издан: Постановление Главного государственного санитарного врача РФ 2000 г. - 12 стр.

97. Сараев, А.Д. Системный анализ и современные информационные технологии / А.Д.Сараев, O.A. Щербина //Труды Крымской Академии наук. -Симферополь: СОНАТ, 2006. С.47-59.

98. Сахаров, A.A. Концепции построения и реализации информационных систем, ориентированных на анализ данных: статья. // Интернет ресурс посвященный вопросам анализа данных: [офиц.сайт].2005. http://www.olap.ru/basic/saharov.asp (25.04.2005).

99. Ставропольский край в цифрах: Статистический сборник/ Территориальный орган федеральной службы государственной статистики по Ставропольскому краю.-2005г.-209с.

100. Сураджит, Ч. Технология баз данных в системах поддержки принятия решений / Ч. Сураджит, Д. Умешвар , Г. Венкатеш // Открытые системы, -2002,-№01.-С. 13-16.

101. Томас, К. Каролин, Б. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика / К. Томас, Б. Каролин. -СПб.: Вильяме,2003.-1436 с.

102. Трахтенгерц Э.А. Принятие решений на основе компьютерного анализа /Э.А. Трахтенгерц.-М.:ИПУ РАН, 1996,- 69 с.

103. Трахтенгерц, Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений /Э.А. Трахтенгерц. ~М.:СИНТЕГ, 1998, -360 с.

104. Фаронов, B.B. Delphi.Программирование на зыке высокого уровня: учеб. для вузов./В.В.Фаронов.-СПб. Литер, 2004.-540с.

105. Фрумин, Г.Т. Комплексная оценка загрязненности Ладожского озера по гидрохимическим показателям / Г.Т. Фрумин, Л. Баркан// Водн. ресурсы.-1997. -Т. 24. №3. С. 315-319.

106. Харабрин, A.B. Экологический мониторинг качества воды и оценка барьерной роли сооружений водоподготовки: дис. . канд.техн.наук: 03.00.16 и 05.23.04. / Харабрин Андрей Валерьевич.-Уфа,2004.-202с.

107. Хомоненко, А.Д. Базы данных: учеб.пос. / А.Д. Хомоненко, В.М. Цыганков, М.Г. Мальцев.-М.:КОРОНА- принт, 2002.-672 с.

108. Шитиков, В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации./В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко -Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.

109. Экологические базы данных: Электронный ресурс. // Институт Озероведения РАН: [0фиц.сайт].2004. http://www.spb.org.ru/lake/index.html (27.05.2004).

110. Экологический мониторинг PK: Информационная система. // Карельский научный центр Российской академии наук :[0фиц.сайт].2004. http://www.krc.karelia.ru/results/EcologicalDB/index.html (20.04.2004).

111. Экология пресных вод России и сопредельных стран: Информационная система. // Кафедра общей экологии Биологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. http://ecograde.belozersky.msu.ru (29.04.2004).

112. Adamson, С., Venerable, М., "Data Warehouse Design Solutions". John Wiley & Sons, Inc (1998). ISBN 047125195X.

113. Devlin, В., "Data warehouse: from architecture to implementation". Addison Wesley Longman, Inc. (1997). ISBN 0201964252.

114. Hitchhiker's Guide to Decision Support (http://members.aol.com/fmcguff/dwmodel/)

115. IBM, "Business Intelligence Architecture on S/390. Presentation Guide". SG24574700, IBM Corporation (2000).

116. IBM, "Business Intelligence Certification Guide". SG24574700, IBM Corporation(2000).

117. IBM, "Data Modeling Techniques for Data Warehousing". SG24223800, IBM Corporation (1998).

118. Inmon, W., "What is a data warehouse?" White Paper. -NY.:Wiley. 1996.-401c.

119. Kimball, R. et al, "The Data Warehouse Lifecycle Toolkit: Expert Methods for Designing, Developing and Deploying Data Warehouses". John Wiley & Sons, Inc (1998). ISBN 0471255475.

120. Kimball, R., "A Dimensional Modeling Manifesto". DBMS Magazine. August 1997.

121. Kimball, R., "The Data Warehouse Toolkit. Practical Techniques for Building Dimensional Data Warehouses". John Wiley & Sons, Inc (1996). ISBN 0471153370.

122. Silverston, L., Inmon, W., Graziano, K., "The Data Model Resource Book. A Libraiy of Logical Data Models and Data Warehouse Designs". John Wiley & Sons, Inc (1997). ISBN 0471153672.