автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка информационной системы моделирования природных событий для управления региональными народно-хозяйственными объектами

На правах рукописи

Старкова Надежда Владимировна

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СОБЫТИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫМИ НАРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (региональные народно-хозяйственные комплексы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 ОКТ 7010

Иркутск-2010

004611566

Диссертационная работа выполнена в Учебно-научном центре «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия - Институт систем энергетики им.

Л.А. Мелентьева СО РАН»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Иваньо Ярослав Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Санеев Борис Григорьевич

кандидат физико-математических наук, доцент

Братищенко Владимир Владимирович

Ведущая организация: ГУ "Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных".

Защита состоится 9 ноября 2010г. в 16.00 часов на заседании диссертационног Совета Д 212.070.07 при Байкальском государственном университете экономики V права по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, д. 24, зал заседаний ученог совета БГУЭП.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Байкальског государственного университета экономики и права по адресу: 664003, г. Иркутск, ул Ленина, 11, БГУЭП, корпус 2, аудитория 101.

Объявление о защите и автореферат размещены октября 2010 г. н официальном сайте Байкальского государственного университета экономики и прав www.isea.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Ленина, 11, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.070.07.

Автореферат разослан ^ октября 2010 г. Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент

Т.И. Ведерникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В последнее время увеличивается число исследований, посвященных информационным системам, связанным с экологией, климатологией и гидрометеорологией. К сожалению, среди них практически отсутствуют работы, описывающие в совокупности экстремальные климатические явления различного происхождения. Другим важным аспектом этой проблемы является использование результатов моделирования для управления региональными народнохозяйственными объектами в условиях природных рисков. Задача выявления закономерностей пространственно-временной изменчивости экстремальных природных явлений значительно усложняется при их рассмотрении в комплексе. Следует выделить два аспекта приложений моделирования природных экстремальных явлений: 1) определение территорий распространения этих явлений и оценка рисков хозяйственной деятельности человека; 2) прогнозирование тенденций их проявления для принятия решений по эффективному управлению народно-хозяйственными комплексами. Ввиду особенностей изменчивости природных событий и их существенного влияния на развитие урбанизированных территорий необходимо создание информационной системы, оценивающей изменчивость характеристик различных экстремальных климатических явлений для определения вероятных тенденций их проявления и управления производственными процессами в условиях рисков. Эта работа имеет значение для Восточно-Сибирского региона, в котором наблюдается значительное количество природных стихий различного происхождения. При этом необходимо получение достоверной информации об изменчивости климатических явлений для решения различных прикладных задач в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и др.

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью создания и использования информационной системы моделирования изменчивости экстремальных природных явлений с целью принятия решений товаропроизводителями в условиях природных рисков.

Целыо диссертационной работы является разработка информационной системы, позволяющей моделировать характеристики разных экстремальных природных явлений для решения задач управления региональными народнохозяйственными комплексами в условиях природных рисков.

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

1) проанализировать и систематизировать характеристики экстремальных природных явлений для информационной поддержки различных отраслей;

2) выделить основные источники, содержащие информацию об экстремальных природных явлениях для создания модели импорта данных;

3) сформировать базу данных характеристик экстремальных природных явлений;

4) систематизировать подходы и методы описания характеристик экстремальных природных явлений для разработки алгоритмов их оценки, реконструкции и прогнозирования;

5) создать информационную систему моделирования изменчивости характеристик экстремальных природных явлений для информационного обеспечения народнохозяйственных объектов региона.

Объектом исследования являются экстремальные природные явления во взаимодействии с производственными процессами.

Предмет исследования - технологии информационного моделирования природных событий для управления народно-хозяйственными объектами.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, статистические методы обработки данных и прогнозирования, методы моделирования и проектирования баз данных и информационных систем.

Результаты диссертационного исследования могут быть сформулированы в виде следующих научных положений.

1. Классификация характеристик по особенностям информации об экстремальных природных явлениях для разработки специального программного обеспечения.

2. Методика создания базы данных комплекса характеристик экстремальных природных явлений на основе систематизации инструментальных и доинструментальных данных.

3. Комплекс подходов, методов и алгоритмов для моделирования многолетней изменчивости природных событий.

4. Модель информационной системы оценки, реконструкции и прогнозирования характеристик экстремальных природных явлений для управления региональными народно-хозяйственными комплексами с учетом природных рисков.

Достоверность научных положений подтверждена использованием методов системного анализа, вероятностно-статистических методов, корректностью использования информации, сравнением полученных результатов с тестовыми, апробированием результатов моделирования на реальных объектах.

Практическая значимость работы состоит в том, что теоретические выводы и предложенные методики могут применяться в региональных народнохозяйственных комплексах: энергетике, агропромышленном комплексе, промышленности и др. Разработанная информационная система рекомендована научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства Иркутской области для использования предприятиями агропромышленного комплекса. Полученные результаты используются в учебном процессе при изучении студентами дисциплин "Системный анализ и основы моделирования экосистем", "Информатизация социально-экономических процессов Восточно-Сибирского региона" и "Методы моделирования производственных процессов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих научных конференциях и конкурсах: 1) XVI Научная конференция молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 2007г); 2)Научно-практическая конференция сотрудников ИрГСХА (Иркутск, 2007г.); 3)ХН и XIII Байкальские Всероссийские конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Иркутск, 2007г., 2008г.); 4) II Международная научно-техническая конференция «ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДНАЯ СРЕДА - 2007» (Одесса, 2007г.); 5) Международная научно-практическая конференция «Совместная деятельность сельскохозяйственных

товаропроизводителей и научных организаций в развитии АПК Центральной Азии» (Иркутск, 2008г.); 6) I - III этапы Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых ВУЗов Министерства сельского хозяйства РФ по номинации «Технические науки» (Иркутск, Красноярск, Москва,

2009); 7) Международная научно-практическая конференция, посвященная 75-летию образования ИрГСХА «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (Иркутск, 2009); 8) The llth international Workshop on Computer Science and Information Technologies (Crete, GREECE, 2009, при поддержке гранта РФФИ № 09-07-09258).

Сведения о публикациях. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах (в том числе 4 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК, из них 2 по специальности 05.13.01).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 169 наименований и 12 приложений. Общий объем работы составляет 159 страниц, включая 8 таблиц, 26 рисунков и приложения на 22 страницах.

Содержание работы. Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется цель и основные задачи исследования, указывается научная новизна работы и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе систематизированы основные понятия об экстремальных природных явлениях, определен комплекс источников информации о них. Проанализированы системы данных о природных характеристиках. Определено значение экстремальных характеристик в обеспечении информацией различных отраслей хозяйствования для их управления в условиях природных рисков. Систематизированы вероятностные и детерминированные методы оценки климатических характеристик.

Во второй главе предложены подходы для моделирования экстремальных природных событий. На их основе выделен комплекс методов и алгоритмов оценки и прогнозирования экстремальных природных явлений. Получены модели, с помощью которых осуществлен прогноз тенденций характеристик суровых зим и дождевых паводков на следующее десятилетие. Предложена оптимизационная модель использования земельных ресурсов в условиях природных рисков.

В третьей главе приведен процесс разработки информационной системы оценки, восстановления и прогнозирования природных событий. Предложена методика создания базы данных комплекса характеристик. С помощью разработанной системы решены следующие задачи: определены зоны затопления; спрогнозированы тенденции уменьшения пентадных наименьших зимних температур, связанные с количеством топлива для обогрева зданий.

В заключении приведены основные выводы и направления дальнейших исследований.

Основные положения диссертационного исследования

1. Классификация характеристик по особенностям информации об экстремальных природных явлениях для разработки специального программного обеспечения.

Многие авторы (Болт Б.А., Борисснков Е.П., Пасецкий В.М., Будыко М.И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А., Васильев А.А., Кренке А.Н., Сазонов Б.И., Иваньо Я.М., Дружинин И.П., Боголепов М.А., Раунер E.JI. и др.) занимались проблемами моделирования и прогнозирования экстремальных природных явлений.

Вместе с тем большинство исследований посвящено рассмотрению отдельных экстремальных природных явлений (гидрологических, метеорологических,

агрометеорологических и др.). При исследовании комплекса экстремальных природных явлений различного происхождения необходима систематизация источников информации об инструментальных и доинструментальных наблюдениях. Исходя из этого, в работе впервые сделана попытка создания классификации экстремальных природных явлений, описанных совокупностью количественных и качественных характеристик для применения в специальной информационной системе (рисунок 1).

г

Агрометеорологические

{

Максимальная глубина проникновения о градусов

. Минимальная температура псчзы

Максимальная тэмпература лсчеы

Влажность почвы

Урожайность

Комплекс характеристик

.

Метеорологические

Минимальная температура вез,духа

Максимальная температура воздуха

Наибольшие суточные ссадки

Влажность воздуха

Максимальная скорость ветра

Гидрологические

С

Уровень воды при ззтере

Максимальная толщина льдз и прсдо/шиельносгь лэдостаЕа

Макануапьныйуровень и расход воды лоповддья

Уровень воды при зажоре

[Лаксимальный уровень и расход воды дождевого паводка

Минимальный уровень м р2гаод веды

Исторические свидетельства оБ экстремальных природных явлениях

Рисунок 1 - Классификация характеристик экстремальных климатических явлений

Классификация определена с учетом следующих требований: 1) анализ комплекса источников информации о природных событиях; 2) рассмотрение характеристик тепла и увлажненности трех сред - воздушной, водной и почвенной, в виде многолетних рядов экстремальных годовых значений; 3) изучение явлений в физико-географической зоне, площадью не менее 1 млн. км2; 4) использование репрезентативных гидрометеорологических пунктов с непрерывными и комплексными наблюдениями, превышающими более шестидесяти лет; 5) системная оценка историко-архивных свидетельств о природных событиях.

Классификация характеристик экстремальных природных явлений предполагает возможность анализа многолетних рядов как иерархических структур в виде двухуровневой и многоуровневой моделей с учетом историко-архивных данных.

Из числа организаций, обладающих первичными данными, выделены: гидрометеорологическая служба, отделы специального обеспечения Министерств сельского хозяйства региона, различные предприятия, библиотеки, архивы и геоинформационные системы.

При создании базы данных из многолетних наблюдений, входящих в различные источники гидрометеорологического фонда, выделены ежегодные экстремальные значения характеристик по ежесуточным данным тепла и увлажнения

по пекалепдарному году как периоду между минимальными зимними температурами. В работе предложен алгоритм формирования базы данных. На основе корреляционно-регрессионного анализа определены репрезентативные пункты наблюдений, информация которых обладает полнотой.

Существенной особенностью систематизации информации является сочетание инструментальных и доинструментальных сведений для создания баз данных и использования комплекса специальных методов для обработки информации, что позволяет восстановить картину изменения климата, например, Восточной Сибири за период более чем 350 лет.

Предложенная классификация характеристик экстремальных природных явлений представляет собой особый вид информации, позволяющий описывать деятельность человека в крайне неблагоприятных климатических условиях.

Таким образом, в работе впервые систематизированы источники получения информации о комплексе экстремальных природных явлений, предложена классификация природных событий с учетом их информационных особенностей, определен комплекс инструментальных и доинструментальных данных и построен алгоритм получения многолетних рядов характеристик экстремальных природных явлений за некалендарные годы.

2. Методика создания базы данных комплекса характеристик экстремальных природных явлений на основе систематизации инструментальных и доинструментальных данных.

Отличительной особенностью разработанной в диссертационном исследовании базы данных по сравнению с другими проанализированными разработками является то, что в ней: 1) учитываются как стационарные ежегодные наблюдения, так и исторические свидетельства экстремальных характеристик; 2) в основу формирования системы данных положен алгоритм получения временных рядов с учетом некалендарного года; 3) приведена информация о нанесенных ущербах от экстремальных природных явлений, как в настоящее время, так и историческом прошлом; 4) имеется возможность анализа информации на различных иерархических уровнях; 5) характеристики разных экстремальных явлений могут рассматриваться во взаимосвязи; 6) используются данные о различных индексах 11-летних циклов солнечной активности; 7) база данных ориентирована на решение прикладных задач управления региональным народно-хозяйственным объектом.

Разработанная методика создания базы данных для комплекса характеристик экстремальных природных явлений состоит из следующих этапов: 1) определение требований к проектируемой базе данных на основе особенностей экстремальных характеристик; 2) создание инфологической модели данных согласно полученной системе данных; 3) разработка датологической модели данных для выбранной системы управления базами данных (СУБД); 4) создание пользовательского интерфейса базы данных, который состоит из двух модулей - материалы стационарных наблюдений и справочник исторических свидетельств. При этом определены основные требования к базе данных.

На рисунке 2 показана датологическая модель данных, которая состоит из 10 сущностей, и содержит те же сущности, что и инфологическая, однако, она ориентирована на конкретную СУБД (Р1геВЫ) и включает в себя информацию о

типе данных каждого атрибута. Администрирование базы данных осуществляется в программном инструментарии ШЕхреЛ. Разработанная датологическая модель автоматически сгенерирована в СУБД РиеВис!. Для реализации базы данных выбрана архитектура клиент-сервер. Каждая из десяти таблиц содержит необходимое количество атрибутов.

Туре_рЬепотепоп

ID_<Jamage: INTEOER

Dite: DATE

Size_of_damage: DECIMAL(20) Aie â7 VARCH ARÇ50) Note: VARCHAR(5Û) lD_phen©menon: INTEGER

Phenomenon

lD_phênomenon: INTEOER I

ID_typ«: INTEOER

N^me: VARCHAR(5D) Note: VARCHARC100)

Name: VARCHAR(50) Note: VARCHAR(IOO) lD_type: INTEOER IDJtem: INTEOER

.лДегп _of_supervision

-ïï

Historical information

ID_ceitlfïcate: INTEOER

Period: DATE Source: VARCHAR(50) Author. VARCHAR<50) Information: VARCHAR(500) Not*: VARCHARflOO) ID_phenomenon: INTEGER

Characteristic

ID item: INTEGER

Item: VARCHAR(50) Address: VARCHAR(100) Organization. IWRCKAR(50) Not«: VARCHAR(100)

ID characteristic: INTEGER

Name: VARCHAR(50) Unit_of_measurements: VARCHARC50) Note: VARCHAR(10O) ID_phenomenon: INTEGER

ID_value: INTEGER

^characteristic: INTEGER Date: DATE Quantity: CHAR(1S) IDJtem: INTEGER

ID_cycie: INTEGER

Beginning: CHAR(18) End: CHAR(1S) Noie:VARCHftR(1C0)

Year: CHAR(18)

, Number CHAR(18) Note: VARCHARC100) | ID_cycle: INTEGER

criterion: INTEGER

Item: INTEGER i

CriticaUevel: 0ЕС1МАЦ20) I

Рисунок 2 - Датологическая модель данных

Из всей информации осуществлена выборка экстремальных годовых значений следующих характеристик: температуры воздуха и почвы, наибольшего количества суточных и единовременных выпавших осадков, толщины льда, уровня и расхода воды и др. Кроме того, база данных содержит информацию об индексах 11-летних циклов солнечной активности и критериях событий.

В работе представлен впервые разработанный справочник исторических свидетельств об экстремальных природных явлениях. Основной функцией справочника является предоставление сведений для: исторической справки, реконструкции данных, построения потоков событий, оценки повторяемости выдающихся событий, построения законов распределений с учетом исторического события. Помимо этого справочник позволяет экспортировать данные в другие системы (Microsoft Excel, Word, Statistica и т.п.).

В заключении отметим, что разработанная методика создания базы данны. включает в себя формирование многолетних рядов годовых значений экстремальнь характеристик из систематизированных источников на основе алгоритма получен! данных с учетом некалендарного года. При разработке базы данных учитываютс как стационарные ежегодные наблюдения, так и исторические свидетельств экстремальных характеристик.

3. Комплекс подходов, методов и алгоритмов для моделировани многолетней изменчивости природных событий.

Методами обработки гидрометеорологических рядов занимались: Раунер Ю.Л., Иваньо Я.М., Дружинин И.П., Мардиа К., Леонов Е.А., Крицкий С.Н., Рождественский A.B., Абасов Н.В. и др.

В отличие от предшествующих исследований, в диссертационной работе автором впервые определен комплекс подходов, методов и алгоритмов для оценки изменчивости множества экстремальных событий с учетом их взаимосвязей для реализации в информационной системе (рисунок 3), позволяющий решать следующие задачи: анализ минимальных и максимальных значений непрерывной цепи годовых циклов и изучение индивидуальных и групповых характеристик; исследование временных рядов в виде иерархических составляющих; восстановление экстремальных климатических характеристик исторического прошлого; поиск пространствснно-временных и диахроиных закономерностей изменений параметров тепла и увлажнения; прогнозирование тенденций и др. Согласно схеме предложен анализ природных явлений по четырем направлениям: одно явление в одной точке, множество явлений в одной точке, одно явление в пространстве, множество явлений в пространстве.

Рисунок 3 - Система подходов и методов оценки характеристик экстремальных природных явлений

Впервые созданы алгоритмы дня информационной системы, которые позволяют выделять события экстремальных природных явлений на основе двух методов: метод двухуровневой организации (события и их отсутствие) и метод иерархической организации хронологической последовательности характеристик с

учетом переломных точек с последующим использованием комплекса статистических методов обработки данных.

Алгоритм выделения события методом двухуровневой организации предполагает определение значений, превышающих некоторый критический уровень. В данной модели предлагается использовать три вида критериев: сумму или разность среднего многолетнего значения и стандартного отклонения; значения с заданной вероятностью превышения и условие, учитывающее экстремальные значения ряда. Пользователю системы предлагается выбор явления, пункта наблюдения, характеристики явления (температура, урожайность, расход воды и т.п.) и критерия выделения событий.

При использовании второй модели, полученные хронологические последовательности годовых максимальных и минимальных значений характеристик тепла и увлажненности представляют собой иерархические структуры. Каждый последующий элемент ряда сравнивается с предыдущим элементом до переходной точки от понижения к повышению или наоборот. Полученные значения представляют собой следующий ряд, из которого аналогичным образом выделяется новая последовательность на более высокой ступени иерархии.

После получения новой последовательности событий осуществляется обработка по двум направлениям: анализу подвергаются потоки событий и значения событий. Потоки событий оценивались по следующим технологиям: определение вероятности появления события с помощью законов распределения; нахождение циклов в рядах природных характеристик методами корреляционного, спектрального и регрессионного анализа; оценка распределения событий по эпохам.

Что касается оценки значений событий, то здесь применены следующие методы: определения законов распределения полных, усеченных выборок с учетом и без учета исторических свидетельств; выделения выдающихся явлений; нахождение их повторяемости; выявление факторов их определяющих.

Обработав информацию об одном экстремальном природном явлении в точке пространства, пользователь может по аналогии получить результат в других точках пространства. Для пространственного обобщения точечных данных об одном явлении использованы методы дисперсионного анализа и выделения однородных группировок. Кроме того, для решения подобной задачи применим индекс суммарного экстремума.

При использовании методов анализа многих явлений в одной точке можно: выявить повторяемость в один и тот же год явлений; оценить с помощью кросс-корреляции чередование характеристик разного происхождения; определить связи между ними. Кроме того, для оценки соотношения между регулярной и случайной составляющими рядов изучаемых характеристик можно использовать спектр мощности Рэлея, автокорреляционный и спектральный анализ.

В проектируемой системе для реконструкции экстремальных событий использованы метод анализа исторических свидетельств и метод аналогий, позволяющие восстановить данные на уровне факта, события или значения.

При прогнозировании характеристик экстремальных природных явлений применяются методы прогнозной экстраполяции, корреляционного, регрессионного и спектрального анализа. В качестве начальной точки отсчета используется минимум солнечной активности, что связано со значимостью коэффициентов автокорреляции

при сдвиге И лет и значимостью связи между минимальной температурой и индексами солнечной активности. Помимо значений событий рассматривается их количество по эпохам. Прогнозирование осуществляется в зависимости от свойств временных рядов характеристик экстремальных явлений. При этом оценке подвергается количество событий и их экстремальные значения за период упреждения.

Использование системы подходов и методов позволило разработать комплекс качественных моделей для прогнозирования тенденций изменчивости характеристик экстремальных природных явлении. Во-первых, на основе созданной базы данных осуществлен анализ пространственно-временных колебаний минимальной, максимальной температур воздуха, максимальных суточных осадков, максимальных расходов воды дождевых паводков и весеннего половодья на территории Восточной Сибири за историческое прошлое. Во-вторых, выбран комплекс моделей из множества регрессионных и авторегрессионных моделей. Он базируется на наличии в рядах минимальной температуры 10-летних циклов, начальные точки которых совпадают с минимумами солнечной активности 11-летних циклов, и наличием значимых коэффициентов автокорреляции в рядах количества событий и их значений. При этом модели построены для средних минимальных температур за 11-летние циклы солнечной активности, наименьших минимальных температур и числа событий за период 1811-2009 гг. Модели являются линейными и в общем виде могут быть записаны как Уг-ао+а/У,^. В дополнение к этому получены значимые связи между минимальными температурами и максимальными значениями чисел Вольфа и индексами мощности 11-летних циклов, которые имеют вид 7/= а^-аДГ,.; и Уг ао+а^У, 1-а21У,,1, где Щ- и IV,./ - индексы солнечной активности в текущем и предшествующем 11-летних циклах солнечной активности. В-третьих, по результатам анализа и построения моделей получен прогноз проявления событий минимальных температур в последующем десятилетии. Показана тенденция похолодания относительно предшествующего 11-летнего цикла солнечной активности. Между тем за последние 15-20 лет возросла частота появления агрономических засух. По данным об урожайности зерновых в остепненной, лесостепной и подтаежно-таежной зонах повторяемость засух составила 1 раз в 2-3 года, участившись почти вдвое. На основе анализа гидрологических событий определена закономерность чередования большого и малого числа событий дождевых паводков в 11-летних циклах солнечной активности. Принимая во внимание этот факт спрогнозировано уменьшение пиков высоких паводков и увеличение их числа на реках бассейна р.Ангара в 24-м цикле.

Таким образом, на основе систематизации подходов и методов обработки информации о природных событиях построены модели прогнозирования тенденций изменчивости характеристик тепла и увлажненности Восточной Сибири в последующем десятилетии, которые необходимы для решения задач управления объектами энергетического и агропромышленного комплекса.

4. Модель информационной системы оценки, реконструкции и прогнозирования характеристик экстремальных природных явлений для управления региональными народно-хозяйственными комплексами с учетом природных рисков.

На основе систематизации данных, технологии обработки информации предложена модель информационной системы оценки, реконструкции и прогнозирования характеристик экстремальных природных явлений для решения региональных прикладных задач. На рисунке 4 показан алгоритм работы информационной системы. Ядром информационной системы является база данных. В клиентской части программно реализованы функции сбора, обработки, анализа, экспорта/импорта данных об экстремальных явлениях и их визуализации. Клиентская часть состоит из средств загрузки, выгрузки и мониторинга базы данных и программных инструментов обработки и анализа данных, реализованных в среде разработки приложений Borland Delphi.

Разработанная информационная система заполнена данными по экстремальным природным явлениям Восточной Сибири и может быть применена для предприятий народно-хозяйственного комплекса и гидрометеорологических организаций. Система позволяет рассчитывать вероятности появления различных событий, прогнозировать тенденции их появления.

Полученные в работе результаты могут быть использованы для решения множества задач, три из которых реализованы. Решение первой задачи позволяет определять зоны затопления. Алгоритм получения результата заключается в определении расхода воды заданной вероятности превышения с учетом исторических свидетельств, перехода к уровню воды и отметке. После этого осуществляется экспорт полученных значений экстремальных природных явлений в геоинформационную систему «Карта 2003».

Задача определения зон затопления связана с задачей оптимизации размещения посевов сельскохозяйственных культур, которая записывается следующим образом:

О)

при условиях:

IЛЪ*!, = (2)

м

п

X (3)

>i

Xj>0 (/ = Пй), (4)

Р = Р[+Р2-РГР2, (5)

где / - целевая функция; с,- затраты, тыс.руб.; х- искомые площади посева j-культуры, га; dj(P) - ущерб, тыс.руб.; $, - общая заданная площадь посева j-культуры, га; доля посевов y-культуры; Р - вероятность превышения двухмерной функции распределения, %; Р1 и Рг - вероятности превышения максимальных расходов дождевых паводков и весеннего половодья с учетом исторических свидетельств, %; h- коэффициенты, обозначающие трудовые затраты на выращивание ^-культуры, чел.-час; Ь, — объем трудовых ресурсов, имеющихся в наличии у хозяйства, чел.-час.

Начало

Данные стационарных наблюдений

Исторические свидетельства I

Формирование Базы.данных комплекса характеристик экстремальных природных явлений

Определение цикличности

Определение значений ряда с заданной вероятностью превышения

Определение значения с заданной вероятностью превышения с учетом исторических свидетельств

Рисунок 4 - Алгоритм работы информационной системы моделирования природных событий

Оригинальность приведенной задачи заключается в определении структуры посевных площадей с применением двухмерной функции распределения, характеризующей ряды максимального стока паводков и половодий, для минимизации затрат. Результаты моделирования площадей посевов при вероятности превышения двухмерной функции 5,3% показаны на рисунке 5. Задача (1)-(5), реализованная для ООО «Новая Заря» показывает, что расхождения между посевными площадями сельскохозяйственных культур могут составлять 30% при вероятностных превышениях от 1-30%, при этом ущербы изменяются от 20 до 361 тыс. руб.

Помимо определения зон затопления и оптимизации посевных площадей с учетом природных событий большое практическое и теоретическое значение имеет оценка и прогноз суровых зим с низкими минимальными температурами. В частности, тепловые потери теплопередачей через наружные ограждения определяются по формуле Qт = до У(1а - 'н)> ' Де (п - усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, % - наружная температура, соответствующая температуре минимально холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период, V - объем здания по наружному обмеру, д0 - удельные теплопотери здания.

На основании того, что минимальные пентадные температуры имеют тесную связь с минимальными абсолютными температурами воздуха определена расчетная линейная зависимость, позволяющая прогнозировать тенденции проявления характеристики /ц в следующем десятилетии. Прогноз уменьшения минимальной температуры предполагает падение пентадной минимальной температуры, что в свою очередь ориентирует на увеличение использования топливных ресурсов в зимнее время.

Таким образом, моделирование природных событий позволяет решать задачи управления энергетическими и аграрными ресурсами, оценивать риски, прогнозировать и планировать деятельность организации. В конечном итоге обеспечение информацией об экстремальных явлениях позволяет регулировать производственные процессы для уменьшения социально-экономических потерь.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Выполнена классификация характеристик экстремальных природных явлений за инструментальный и доинструментальный периоды наблюдений, учитывающая их информационные особенности.

2. Систематизированы источники получения сведений об экстремальных природных явлениях, к которым относятся: гидрометеорологические организации, библиотеки, архивы, геоинформационные системы, предприятия агропромышленного комплекса и другие для создания базы данных.

3. Разработана методика создания базы данных комплекса характеристик экстремальных природных явлений, которая включает в себя: 1) определение требований к проектируемой базе данных на основе особенностей экстремальных характеристик; 2) создание инфологической и датологической моделей данных; 3) создание пользовательского интерфейса базы данных, который включает в себя два модуля - материалы стационарных наблюдений и справочник исторических свидетельств.

4. Создана технология пространственно-временной обработки сведений, которая состоит из комплекса подходов и методов обработки данных об экстремальных природных явлениях на основе алгоритмов двухуровневой и иерархической моделей организации многолетних временных рядов, позволившая спрогнозировать тенденции изменчивости природных событий на многолетний период.

5. Предложена модель информационной системы, с помощью которой решаются задачи оценки затопляемых территорий, оптимизации размещения посевов с учетом экстремальных явлений и определения объемов топливных ресурсов для управления региональными народно-хозяйственными объектами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК Минобрнауки РФ:

1. Старкова, Н.В. Модель информационной системы оценки экстремальных природных событий / Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2009. - №1 (21). - С. 127-132 (0,4/0,2).

2.Старкова, Н.В. Модель информационной системы оценки изменчивости экстремальных природных явлений / В.Р. Елохин, Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Известия Иркутской государственной экономической академии. - 2009. - № 5 (67) -С.152-157 (0,5/0,2).

3.Старкова, Н.В. Функциональные возможности информационной системы оценки изменчивости экстремальных природных явлений / Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Вестник Воронежского государственного технического университета. -2009. - Т. 5, №10 - С.82 - 87 (0,4/0,2).

4.Старкова, Н.В. Информация об экстремальных природных явлениях в управлении производственными объектами / Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Научно-практический журнал «Вестник Иркутской государственной сельскохозяйственной академии». - 2010. - №39 - С.49-53 (0,3/0,2).

Статьи в других изданиях:

5.Старкова, Н.В. О концептуальной модели базы знаний об экстремальных гидрометеорологических явлениях / Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Тезисы докладов второй международной научно-технической конференции «ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДНАЯ СРЕДА - 2007: актуальные проблемы экологии и гидрометеорологии - интеграция образования и науки» - Одесса: ОГЭУ, 2007. - С. 156 (0,06/0,03).

6.Старкова, Н.В. База знаний об экстремальных природных явлениях и моделирование сельскохозяйственного производства / Н.В. Старкова // Материалы научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития регионального АПК». - Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2007. - С.137-141 (0,3).

7.Старкова, Н.В. Информация и база знаний об экстремальных природных явлениях / Н.В. Старкова // Труды XII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2007. -Ч. 3,- С.100-105 (0,4).

8.Старкова, Н.В. Об экстремальных природных явлениях и моделировании базы знаний / Н.В. Старкова // Материалы XVI научной конференции молодых

географов Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2007. - С.113-114 (0,1).

9.Старкова, Н.В. Методы оценки экстремальных событий в системе обеспечения сельскохозяйственных предприятий информацией / Н.В. Старкова // Труды XIII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Т. 2. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН,

2008. - С.38-44 (0,4).

10. Старкова, Н.В. Информационное обеспечение сельскохозяйственных предприятий данными об экстремальных событиях / Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Совместная деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей и научных организации в развитии АПК Центральной Азии». - Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2008. -С.147-152 (0,4/0,2).

11. Старкова, Н.В. Информация применительно к оптимизационным моделям обеспечения населения продуктами питания / Н.В. Старкова, Е.С. Труфанова // Сборник трудов научно-практической конференции сотрудников ИрГСХА. -Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2009. - С.149-154 (0,4/0,2).

12. Старкова, Н.В. Исторические этапы систематизации данных об экстремальных природных явлениях Восточной Сибири / Н.В. Старкова, Я.М. Иваньо // Сборник статей международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию образования ИрГСХА «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии». - Иркутск: НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН, 2009. - С.72-77 (0,4/0,2).

13. Старкова, Н.В. База данных об экстремальных природных явлениях ка часть системы информации для сельскохозяйственного товаропроизводителя / Н.В. Старкова // Труды XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационны и математические технологии в науке и управлении». - Иркутск: ИСЭМ СО РАН,

2009. - Т. 2,- С.23-30 (0,5).

14. Старкова, Н.В. Природные аспекты устойчивого развития сельски территорий / Е.В. Вашукевич, Я.М. Иваньо, Н.В. Старкова, Труфанова Е.С. / Материалы II научно-практической конференции «Безопасность регионов - основ устойчивого развития». - Иркутск: ИрГУПС, 2009. - Т. 2,- С.201-205 (0,3/0,1).

15. Starkova, N.V. Model of formation of a database about the extreme phenomen on the basis of the hydrometeorological and historical-archival information / Y.M. Ivan'o N.V. Starkova // The 11th International Workshop on Computer Science and Informatio Technologies (CSIT'2009). - Crete, Greece, 2009. - P. 187-191 (0,3/0,2).

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 070444 от 11.03.98 г. Подписано в печать 06.10.10 Объем 1,0 печ. л. Тираж 100 экз.

Издательство ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» 664038, Иркутская обл., Иркутский р-н, пос. Молодежный

Введение.

1 Методы и средства обработки данных об экстремальных природных явлениях.

1.1 Информация об экстремальных природных явлениях в управлении производством.

1.2 Анализ систем данных о природных явлениях.

1.3 Вероятностные методы оценки изменчивости климатических характеристик .'.

1.4 Методы восстановления и прогнозирования природных характеристик.

1.5 Оптимизация производственных процессов с учетом природных рисков.

2 Разработка алгоритмов оценки и прогнозирования природных событий.

2.1 Определение комплекса природных событий для моделирования их изменчивости.

2.2 Алгоритмы выделения событий.

2.2.1 Двухуровневая модель.

2.2.2 Многоуровневая модель.

2.3 Система подходов и методов моделирования характеристик природных событий.

2.4 Оптимизация использования земельных ресурсов в условиях проявления природных событий.

3 Создание информационной системы моделирования природных событий.82'

3.1 Назначение и функции проектируемой системы.

3.2 Информационное моделирование системы.

3.3 Реализация разработанной модели системы.

3.3.1 База данных информационной системы.

3.3.2 Структура программно-аппаратного интерфейса системы.

3.4 Применение разработанной информационной системы «Природные стихии 1.0» для управления предприятиями народного хозяйства региона.

Актуальность темы. В последнее время« увеличивается число исследований, посвященных информационным* системам, связанным с экологией, климатологией и гидрометеорологией. К сожалению, среди них практически отсутствуют работы, описывающие в совокупности экстремальные климатические явления различного происхождения: Другим* важным аспектом этой проблемы является использование результатов, моделирования, для управления региональными народно-хозяйственными* объектами в условиях природных рисков. Задача выявления^ закономерностей пространственно-временной изменчивости экстремальных природных явлений значительно усложняется при их рассмотрении в комплексе. Следует выделить два аспекта приложений моделирования природных экстремальных явлений: 1) определение территорий распространения этих явлений и оценка рисков хозяйственной деятельности человека; 2) прогнозирование тенденций их проявления для принятия решений- по эффективному управлению народно-хозяйственными комплексами. Ввиду особенностей изменчивости природных событий* и их существенного влияния на развитие урбанизированных территорий необходимо создание информационной системы, оценивающей изменчивость. характеристик различных экстремальных климатических явлений для определения вероятных тенденций их проявления и управления производственными процессами в условиях рисков. Эта работа имеет значение для Восточно-Сибирского региона, в котором наблюдается значительное количество природных стихий различного происхождения. При этом необходимо получение достоверной информации об изменчивости климатических явлений для решения различных прикладных задач в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и др.

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью создания и использования информационной системы моделирования изменчивости экстремальных природных явлений' с целью принятия решений товаропроизводителями в условиях природных рисков.

Целью- диссертационной работы является разработка информационной системы, позволяющей моделировать характеристики разных экстремальных природных явлений для-решения задач управления* региональными народно-хозяйственными комплексами в условиях природных рисков.

Задачи, исследования:. Для- достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) проанализировать и систематизировать характеристики экстремальных природных явлений для информационной поддержки различных отраслей;

2) выделить основные источники, содержащие информацию > об экстремальных природных явлениях для создания модели импорта данных;

3) сформировать базу данных характеристик экстремальных природных явлений;

4) систематизировать подходы и методы описания характеристик экстремальных природных явлений для разработки алгоритмов их оценки, реконструкции и прогнозирования;'

5) создать информационную систему моделирования изменчивости характеристик экстремальных природных явлений для информационного обеспечения народно-хозяйственных объектов региона.

Объектом исследования являются экстремальные природные явления во взаимодействии с производственными процессами.

Предмет исследования - технологии информационного моделирования природных событий для управления народнохозяйственными объектами.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, статистические методы обработки данных и 4 прогнозирования, методы моделирования и проектирования баз данных и информационных систем.

Результаты диссертационного исследования могут быть сформулированы в виде следующих научных положений.

1. Классификация характеристик по особенностям информации об экстремальных природных явлениях для разработки специального программного обеспечения.

2. Методика создания базы данных комплекса характеристик экстремальных природных явлений на основе систематизации инструментальных и доинструментальных данных.

3. Комплекс подходов, методов и алгоритмов для моделирования многолетней изменчивости природных событий.

4. Модель информационной системы оценки, реконструкции и прогнозирования характеристик экстремальных природных явлений* для: управления региональными народно-хозяйственными комплексами' с учетом природных рисков.

- Достоверность научных положений подтверждена использованием методов системного анализа, вероятностно-статистических методов,' корректностью использования информации, сравнением полученных результатов с тестовыми, апробированием результатов моделирования на реальных объектах.

Практическая значимость работы состоит в том, что теоретические выводы и предложенные методики могут применяться в региональных народно-хозяйственных комплексах: энергетике, агропромышленном комплексе, промышленности и др. Разработанная информационная система рекомендована научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства Иркутской области для использования предприятиями агропромышленного комплекса. Полученные результаты используются в учебном процессе при изучении студентами дисциплин "Системный анализ и основы моделирования экосистем", "Информатизация социально5 экономических процессов Восточно-Сибирского региона" и "Методы моделирования, производственных процессов".

Апробация« работы; Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих научных конференциях и конкурсах: 1) XVI Научная конференция молодых географов Сибири и Дальнего Востока, (Иркутск, апрель, 2007г); 2) Научно-практическая, конференция^ сотрудников ИрГСХА (Иркутск, февраль, 2007г.); 3) XII Байкальская« Всероссийская-конференция «Информационные и математические технологии- в науке и управлении» (Иркутск, июль, 2007г.); 4) II Международная научно-техйическая конференция «ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДНАЯ СРЕДА - 2007: актуальные проблемы экологии и гидрометеорологии - интеграция образования и науки» (Одесса, октябрь, 2007г.); 5) Международная научно-практическая конференция «Совместная деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей и научных организации в развитии АПК Центральной Азии» (Иркутск, март, 2008г.); 6) XIII Байкальская- Всероссийская конференция «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Иркутск, июль, 2008 г.); 7) I этап Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых ВУЗов Министерства сельского хозяйства РФ по номинации «Технические науки» (Иркутск, апрель, 2009); 8) II этап Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых ВУЗов Министерства сельского хозяйства РФ по номинации «Технические науки» (Красноярск, апрель, 2009); 9) Финал Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых ВУЗов Министерства сельского хозяйства РФ по номинации «Технические науки» (Москва, май, 2009); 10) Международная научно-практическая конференция, посвященная 75-летию образования ИрГСХА «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (Иркутск, май, 2009); 11) The 1 Ith International Workshop on Computer Science and Information Technologies (Crete, GREECE, October, 2009, при поддержке гранта РФФИ № 09-07-09258).

Сведения о публикациях; Основные результаты диссертационной; работы; опубликованы в 15 печатных работах (в том числе 4 публикации« в изданиях, рекомендованных ВАК, изших 2'по специальности^: 13101):

Структура и объем работы. Диссертационная- работа; состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 169" наименований, и 12 приложений: Общий объем работы» составляет 159 страниц; включая- 8: таблиц, 26 рисунков и приложения на 22 страницах.

- Заключение г

В теории и практике проектирования информационных систем встречается множество разработок, связанных с описанием природных процессов. Вместе с тем фактически отсутствуют программные продукты, позволяющие оценивать изменчивость множества характеристик экстремальных природных явлений различного происхождения.

На основе анализа особенностей информации об экстремальных природных явлениях впервые разработана информационная система для « 1 оценки изменчивости характеристик, отображающих непостоянство верхних и нижних значений, в пределах которых колеблются показатели климатических процессов.

Согласно анализу различных видов классификации природных явлений, сведений источников о гидрометеорологических явлениях за инструментальный и доинструментальный периоды наблюдений и оценки влияния стихийных природных явлений на хозяйственную деятельность человека определена классификация характеристик экстремальных природных явлений.

Систематизированы источники получения сведений об экстремальных природных явлениях, к которым относятся: гидрометеорологические организации, библиотеки, архивы, геоинформационные системы, сельскохозяйственные организации и другие для создания базы данных. Предложена методика создания базы данных, которая включает в себя: 1) формирование многолетних рядов годовых значений экстремальных характеристик из систематизированных источников на основе предложенных алгоритмов; 2) создание инфологической и датологической моделей данных; 3) разработка двух модулей пользовательского интерфейса базы данных — материалы стационарных наблюдений и справочник исторических свидетельств.

Результатом формирования базы данных являются? сведения^ о наибольших инаименыыих значениях характеристик экстремальных- явлений в различных стационарных пунктах наблюдений, датышроявления стихий; исторические материалы и др. База данных содержит исторические свидетельства с 1649 года. В отдельных таблицах приведены данные о критериях перехода значения характеристики в. событие. База, данных реализована в СУБД Ри-еВих! и служит основою для спроектированной! информационной, системы оценки изменчивости экстремальных природных, явлений. •

Технология пространственно-временной- обработки, данных включает комплекс подходов, алгоритмов и статистических методов анализа данных. Предложено рассматривать многолетние характеристики экстремальных климатических явлений в виде иерархической- и двухуровневой структуры. При этом технология позволяет обрабатывать ряды потоков событий и их значений во времени; и пространстве. Особое место уделяется* оценке редких событий. На основе комплекса подходов и методов обработки рядов потоков событий и их значений реконструированы данные по ряду рек Ангарского бассейна, определены уравнения регрессии, позволяющие восстанавливать естественный сток Ангары. С помощью разработанной системы спрогнозированы тенденции минимальных температур и дождевых паводков на следующее десятилетие.

На основе систематизации данных, комплекса методов и алгоритмов оценки и прогнозирования экстремальных событий предложена модель информационной системы оценки изменчивости экстремальных природных явлений для информационного обеспечения предприятий. Ядром информационной системы является база данных, в которой содержатся данные стационарных наблюдений и исторические свидетельства. В клиентской части программно реализованы функции сбора, обработки, анализа, экспорта/импорта данных об экстремальных явлениях и их визуализации. Спроектированная информационная система позволяет:

117 накапливать информацию о многолетних: экстремальных^ значениях характеристик природных явлений; оценивать динамику их изменений; определять период, повторяемости, выдающиеся явления с учетом историко-архивных данных; выявлять закономерности изменчивости/ природных событий; оценивать взаимосвязи* между явлениями; различного происхождения; прогнозировать тенденции появления событий: Полученная на выходе информация может быть доступна, другим системам дляфешения различных прикладных задач. В частности, результаты вероятностной оценки паводков-и половодий с использованием историко-архивных материалов-применены в ГИС «Карта» для^ отображения-зон« затопления и' подтопления; оптимизации размещения < посевов с учетом экстремальных явлений и определения объема, топливных ресурсов, как результата прогнозирования зимних минимальных пентадных температур.

В перспективе предполагается расширить функциональные возможности> разработанной информационной системы. Во-первых, необходимо увеличить объем информации базы данных. Во-вторых, следовало бы реализовать алгоритмы оценки* эрозионных процессов. В-третьих,.' нужно дополнить информационную- систему вероятностными методами описания событий хвостовых частей распределений. В-четвертых, необходимо рассмотреть возможности взаимодействия* предложенной системы с аналогичными. В частности, интерес вызывает связь разработанной системы с гибридной информационно-прогностической системой ГИПСАР, созданной сотрудниками ИСЭМ СО РАН, которая содержит базу данных климатических временных рядов разной периодичности, компоненты статистического анализа данных, методы прогнозирования.

1. Акулич, И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах: учебное пособие Текст. / И.Л. Акулич - М.: Высшая школа, 1993. — 336 с.

2. Алексеев, Г.А. О применении кривой распределения наибольшего члена выборки оценки вероятности максимальных расходов воды Текст. / Г.А. Алексеев // Метеорология и гидрология. 1961. - №1.-С.16-25.

3. Алисов, Б.П. Климатология Текст. / Б.П. Алисов, Б.В. Полтараус. -М.:Университет, 1974. 299с.

4. Артемьев, В.И. Обзор способов и средств построения информационных приложений Электронный ресурс. //Системы управления базами данных. 1996. - №5. (http://www.osp.ru/dbms/1996/05/52.htm).

5. Афанасьев, А.Н. Колебания гидрометеорологического режима на территории СССР Текст. / А.Н. Афанасьев. М.:Наука,1967. - 231с.

6. Базы данных в СССР. Каталог 1400 описаний баз данных по всем отраслям науки, техники и народного хозяйства Текст. 1 часть. - М.: ВИМИ, 1990.- 139с.

7. Барановская, Т.П. Информационные системы и технологии в* экономике: учебник Текст. 2-е изд., доп. и перераб. / Т.П. Барановская, В.Н. Лойко, М.И. Семенов, А.И. Трубилин. - М.: Финансы и статистика, 2003. — 416 с.

8. Ю.Барсукова, М.Н. Информация и моделирование сельскохозяйственных процессов в Восточно-Сибирском регионе Текст. / М.Н. Барсукова,- А.Ю. Белякова // Материалы научно-практической конференции. — Новосибирск: НГАУ, 2006. С.56-59.

9. Н.Белякова, А.Ю. Вероятностные модели экстремальных гидрологических явлений в задачах оптимизации сельскохозяйственного производства Текст. / А.Ю. Белякова, Я.М. Иваньо // Монография. — Иркутск: ЙрГСХА.2009. 146 с.

10. Белякова, А.Ю. О вероятностном описании событий максимального стока для моделирования сельскохозяйственного производства Текст. / А.Ю.

11. Белякова // Материалы региональной научно-практической конференции, посвященной« 40-летик>' экономического факультета «Проблемы социально-экономического развития регионального- АПК» Иркутск: ИрГСХА, 2005. - G.130-136. ' ,

12. Берг, JI.C. Климат и жизнь Текст. / JI.C. Берг. М.: Гос. изд. геогр. лит., 1947.-356 с.

13. Бефани, Н.Ф. Прогнозирование дождевых паводков на основе территориально общих зависимостей Текст. / Н.Ф. Бефани. JL: Гидрометеоиздат,1977. - 182 с.

14. Блохинов, Е.Г. Распределение вероятностей величин речного стока Текст. / Е.Г. Блохинов. М.: Наука, 1974. - 169 с.

15. Боголепов, М.А. Возмущения климата и жизнь земли и ее недров Текст. / М.А. Боголепов. Берлин: Гос. изд. РСФСР, 1923. - 24 с.

16. Бойко, В.В., Савинков; В.М. Проектирование баз данных информационных систем Текст. / В.В. Бойко, В.М. Савинков. М.: Финансы и статистика, 1989. - 544 с.

17. Бокс, Дж. Анализ временных рядов. Прогноз и управление Текст. / Дж. Бокс,' Г. Дженкинс. М.: Мир, 1994. - 314 с.

18. Болгов, М.В. Новые стохастические модели и методы в инженерной гидрологии' Текст., / М.В. Болгов, Н.В. Осипова // Труды конференции «Современные проблемы стохастической гидрологии». Москва, 2001. -С.30-37.

19. Болгов, М.В. Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообеспечения Текст. /М.В. Болгов, В.М. Мишон, Н.И. Сенцова. М.: Наука, 2005.-318 с.

20. Болт, Б.А. Геологические стихии Текст. / Б.А. Болт, У.Л Хорн, Г.А. Макдоналд, Р.Ф. Скотт. М.: Мир, 1978. - 440 с.

21. Борисенков, Е.П. Экстремальные природные явления в русских летописях XI-XVIIbb Текст. / Е.П. Борисенков, В.М. Пасецкий Л.: Гидрометеоиздат., 1983. - 240 с.

22. Брушлинский, H.H. Разработка компьютерных проектов Текст. / H.H. Брушлинский / Информационные Системы М, 1993.

23. Будыко, М.И. Глобальные климатические катастрофы Текст. / М.И. Будыко, Г.С. Голицын, Ю.А. Израэль.- М.: Гидрометеоиздат. 1986. 159 с.

24. Булатов, В.П. Системные исследования в энергетике в новых социально-экономических условиях Текст. / В.П. Булатов, Н.И. Воропай, А.З. Гамм и др. Новосибирск: Наука, 1995. - 188 с.

25. Быкова, В.Д Расчеты речного стока (Методы пространственного обобщения) Текст. / В.Д. Быкова, В.М. Евстигнеева, В.А. Жука. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 165 с.

26. В России стартовал проект Microsoft ESSE. Новости* Электронный, ресурс.'. Сайт RosInvest.Com. Адрес http: //www.rosinvest.com/printnews/123130/

27. Васильев, А.А. Гидрометеорологические явления, приводящие к стихийным бедствиям, и система их прогнозирования^ Текст. / А.А. Васильев // Метеорология и гидрология^. 1991.N1. - С.5-15.

28. Вёндров, А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем: учеб. пособие Текст. / А.М; Вендров. М.: Финансы и статистика, 2002. - 192 с.

29. Вендров, А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: учебник Текст. / А.М. Вендров. М.: Финансы и статистика, 2002. — 352с.

30. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов 7-е изд.стер. Текст. / Е.С. Вентцель. — М.: Высш. шк., 2001. - 575 с.

31. Веселов, В.М. Технологическая поддержка организация архивов Госфонда на ПЭВМ. Технология "Аисори АРМ ЯОД-Архив" Текст. / В.М. Веселов // Труды ВНИИГМИ-МЦД, 2002. - Вып. 170

32. Витинский, Ю.И. Статистика пятно-образовательной деятельности Солнца Текст. / Ю.И. Витинский, М.А. Копецкий, Г.В. Куклин. -М.:Наука, 1986. 296 с.

33. Волкова, В.Н. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи Текст. / В.Н. Волкова, В.А. Воронков, А.А. Денисов и др. — М.: Радио и связь, 1983. 248 с.

34. Гавва, Л;И. Влияние некоторых элементов на' физико-химические свойства, выщелоченного чернозема Текст.'/ Л.И Гавва A.C. Филлипов, A.M." Зайцев. //Вестник Иркутской сельскохозяйственной академии. Выпуск 24.- Иркутск, 2003. С20-24-.

35. Георгу, Г.Г. Записки, по поводу одного путешествия по Российской. Империи в 1772г Текст. / Г.Г. Георги. Спб., 1775. - 506 с.

36. Гмелин, И.Г. Перевод с предисловия, сочиненного профессором* Гмелиным, к первому тому флоры Сибирской* Текст. / И.Г. Гмелин. -Спб., 1749. -84 с.

37. Голосов, А.О: Аномалии в реляционных базах, данных- Электронный, ресурс. / Системы управления базами данных. 1996. - №3. (http://www.osp.ni/dbms/l 996/03/23 .htm).

38. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения Текст.

39. Государственный доклад о состоянии защиты населения и.территорий РФ1 от чрезвычайных ситуаций природного и-технического характера Текст. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. М:: ВИНИТИ. -1996. -Вып. 4.

40. Государственный' доклад о состоянии и об* охране окружающей* среды. Иркутской области в 2002 году Текст. Иркутск, 2004. - 327 с.

41. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2003 году Текст. Иркутск, 2004. - 295 с.

42. Гофман, В.Э. Работа с базами данных в Delphi Текст. / В.Э. Гофман, А.Д. Хомоненко. Спб.: БХВ - Петербург, 2001. - 656с.

43. Граббер, Мартин. Введение в SQL: учебник Текст. / Мартин Граббер. — М.: Лори, 2000. 382с.

44. Грекул, В.И. Проектирование информационных систем Текст. / В.И. Грекул, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкина. Изд-во: ИНТУИТ.ру, 2008. -304 с.

45. Ррисеев, Ю.П. Долгосрочное прогнозирование экономических процессов Текст. / Ю.П. Грисеев. Киев: Наукова думка, 1987 - 131 с.54;Гумбель, Э. Статистика экстремальных явлений Текст. / Э. Гумбель. М.: Мир,1965. -450 с.

46. Дарах'велидзе, П. Программирование в Delphi 7: учебник Текст. / П. Дарахвелидзе, Е. Марков, О. Котенок. Спб.: BHV-СПб., 2001. - 784с.

47. Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных Текст. / К.Дж. Дейт. 6-е издание: пер: с англ. СПб.: Вильяме, 2000. - с.549.

48. Дергачев, В.А. Циклические изменения- концентрации радиоуглерода за последние 10 тысяч лет и солнечная1 активность.Текст. / В.А. Дергачев // Циклические процессы в природе и обществе. Ставрополь: Университет, 1994. Вып. 1. С.67-83.

49. Дйго, С.М. Проектирование и использование БД: Учебник для студентов вузов'Текст. / С.М. Диго. Mi: Финансы и статистика, 1995. — 364 с.

50. Дружинин, И.П. Динамика многолетних колебаний речного стока Текст. / И.П. Дружинин, В .Р. Смага, А.Н. Шевнин. М: Наука, 1991.- 176 с.

51. Дружинин, И.П. Долгосрочный прогноз и информация Текст. / И.П. Дружинин. Новосибирск.: Наука, 1987. - 255 с.

52. Жуков, A.B. Изучаем Delphi: учебник Текст. / A.B. Жуков. СПб.: Питер, 2003.-430 с.62.3емлянский, A.A. Информационные технологии в экономике: учебник Текст. / A.A. Землянский. М.: КолосС, 2004. - 336с.

53. Иваньо, Я:М. О некоторых свойствах информации о климате: Текст. / . Я.М. Иваньо // Циклы (материалы Второй; международной конференции).- Ставрополь,2000. 4.2'. -€.54-58

54. Иваньо, Я.М. О степени влияния природных стихий на сельскохозяйственное производство?регионам Текст. / Я.М. Иваньо, А.Ю. Белякова // Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию образования ИрГСХЛ. Иркутск: ИрГСХА, 2004. - С.18:22.

55. Иваньо, Я.М. Связи экстремальных характеристик тепла и влаги в годовых циклах Текст. / Я.М. Иваньо // Циклы природы и общества (материалы четвертой международной конференции "Циклы природы и общества"). Ставрополь, 1996. Ч. 1. - С.287-290.

56. Иваньо, Я.М. Характеристика холодных зим Восточной Сибири в XVIII-ХХвв. Текст. / Я.М. Иваньо // Циклы (материалы Третьей международной конференции). Ставрополь, 2001. Ч.З. - С.35-37.

57. Иваньо, Я.М. Экстремальные природные явления исторического прошлого на территории Иркутской области Текст., / Я.М. ИванЕ»о. — Иркутск: Изд-во,Иркут. ун-та, 1997. 96с.

58. Иваньо, Я.М. Экстремальные природные явления: методология модели прогнозирование Текст. / Я.М. Иваньо. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2.007 - 266с.

59. Калинин, Г.П. Расчет повторяемости гидрологических явлений на основе* >анализа их формирования Текст. / Г.П. Калинин, З.И. Дарман // Метеорология и гидрология. — 1953. №1. - С. 46-50.

60. Кандзюба, С.П. Delphi. Базы данных и приложения. Лекции и упражнение-учебник Текст. / С.П. Кандзюба: СПб.: ДиаСофтЮП, 2005. - 576 с.

61. Картвелишвили, H.A. Стохастическая гидрология Текст. / Н.^ Картвелишвили. Л.:Гидрометеоиздат, 1981. - 167 с.

62. Картвелишвили, H.A. Теория вероятностных процессов в гидрологии и регулировании речного стока Текст. / H.A. Картвелишвили. jj .

63. Гидрометеоиздат, 1985. 192 с.t

64. Кендэлл, М. Временные ряды Текст./ М. Кендэлл. М.: Финансы и статистика, 1981. — 278 с.

65. Конолли, Т. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение Теория и практика: учебник Текст. / Т. Конолли, К. Бегг, А. Страчан — М.: Вильяме, 2000. 1120 с.

66. Конопка, Р. Создание оригинальных компонент в среде Delphi: учебник Текст. / Р. Конопка. СПб.: ДиаСофтЮП, 2004. - 386 с.

67. Константиновская, Л.В. Положение планет и Долгосрочное прогнозирование солнечной активности Текст. / Л.В. Константиновская //127f- '

68. Крамер; F. Математические методы статистики Текст. / Г. Крамер. М.: Мир, 1975. - 648 с.

69. Кремер, JI.K. Микроклиматические закономерности Текст. / JI.K. Кремер // Природные режимы и топогеосистемы приангарской тайги. -Новосибирск: Наука, 1975. С.71-108.

70. Кренке, А.Н. Изменчивость климата Европы в историческом прошлом Текст. /А.Н. Кренке, М.И. Чернавская, Р. Браздил и др. Москва: Наука,1995.-С.224.

71. Кренке, Д. Теория и практика построения баз данных: учебник Текст. / Д. Кренке. -СПб.: Питер, 2003.-800 с. .> ■ '

72. Крицкий, С.Н. О приемах исследования случайных колебаний речного стокаДТекст. / С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель // Тр. НИУ, 1946. Вып. 29. С. 3-23.

73. Крицкий, С.Н. Гидрологические основы управления водохозяйственными системами Текст. / С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель. М.: Наука, 1982. -271с.

74. Кузнецов, С. Введение в информационные системы Электронный ресурс. /С. Кузнецов // Системы управления базами данных. — 1997. -№2. (http ://www.osp.ru/dbms/l 997/02/83 .htm).

75. Kypc лекций по дисциплине «Информационные системы» Электронный ресурс. Сайт* Тульского! государственного политехнического университета им. JI.H. Толстого. Адресhttp ://www.tspu.tula.ru/ivt/oldsite/umr/is/indexis.htm.

76. Лагус, В. Эрик Лаксман. Его жизнь, путешествия, исследования и переписка Текст.;/В^Лагус. Спб;, 1890. - 488 с.

77. Лаукс, Д1 Планирование:и?анализ водохозяйственных систем. Текст. / Д. Лаукс, Дж. Стединжер, Д. Хейт. М:: Энергоатомиздат, 1984. - 400 с.

78. Лексакова, В:Д; Максимальный сток рек; бассейна Ангары Текст. / В.Д. Лексакова. Новосибирск: Наука, 1987. - 132 с.

79. Мазур, Ю.Я; Проблемы маневренности в развитии энергетики Текст. / Ю.Я. Мазур. М: Наука, 1986. - 94 с.

80. Маклаков, C.B. Bpwin и; Erwin; CASE- средства разработки информационных систем Текст. / C.B. Маклаков. — М.: "ДИАЛОГ -МИФИ", 1999.- 256с.

81. Мак-Лоун, P.P. Математическое моделирование Текст. / P.P. Мак-Лоун, Дж. Ул Крэггс, Б.Нобл, Н. Керл и др. М;: Мир, 1979. 248 с.

82. Малыхина, М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование: учебник Текст. / М.П. Малыхина. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 512с.

83. Маран, М'.М. Delphi. Начальный курс: учебное пособие по курсу «Алгоритмические языки и, программирование» Текст. / М.М. Маран — М.: МЭИ, 2002.-с.ЮО.

84. Мардиа, К. Статистический анализ угловых наблюдений Текст. / К. Мардиа. М.: Наука, 1978. - 239 с.

85. Масс'ель, JI.B. Интеграция информационных технологий в системных^ исследованиях энергетики Текст. / JI.B. Массель, Е.А. Болдырев^ А.Ю.Горнов и др. Под ред. Н.И. Воропая. Новосибирск: Наука, 2003. — 320 с.

86. Метеорологические наблюдения Никиты Канаева в г. Иркутске с 1744—. 1746 гг. Текст. Л., 1965. - 511с.

87. Мирошниченко, Л.И. Солнечная активность и Земля Текст. / Л.Х^ Мирошниченко. М.: Наука, 1981. - 145 с.106: Мищенко, З.А. Агроклиматология: учебник для студ. вузов Текст. / 3.^ Мищенко. К.: КНТ, 2009. - 512с.

88. Могилев, A.B. Информатика: учеб. пособие Текст. / Могилев A.B. М. :Вильямс, 1999. 816 с.

89. Монокрович, Э.И. Гидрометеорологическая информация в народно^ хозяйстве Текст. / Э.И. Монокрович. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 175с.

90. Новая иллюстрированная энциклопедия. Кн. 7. Жа Ит. Текст. — lyj . Большая Российская энциклопедия, 2001. - 225 е.: ил.

91. Определение расчетных гидрологических характеристик: СНиП 33-1 о 1 2003 Текст. М.: ГК РФ по делам строительства 2003. - 36 с.

92. Пантелеев, A.B. Методы оптимизации1 в. примерах и задачах: учебное пособие Текст. / A.B. Пантелеев:, Т.А. Летова М.: Высшая школа, 2002.544 с:.

93. Петр'ов, В.Н. Информационные системы: учебник Текст. / В.Н.Петров.— СПб.: Питер, 2002. -688 с.

94. Прогнозирование и финансирование экономики в условиях рыночных отношений Текст. М.: Мысль, 1970. - 448 с.

95. Программирование от RIN.RU Электронный ресурс. / Руководитель проекта: М. Р. Кагаловский. Режим доступа: http://program.rin.ru/index.html.

96. Продукты МэпМэйкерс. Сайт компании МэпМэйкерс Электронный 'ресурс. Адрес http://mapmak.mecom.ru/rproducts.htm.f

97. Раунер, Ю.Л. Динамика экстремумов увлажнения за исторический период Текст. / Ю.Л. Раунер. Изв. АН СССР Сер. геогр. 1981. N 6. -С.5-22.

98. Резников, А.П., Будущая природная обстановка в Приангарье и экологическая устойчивость (прогностическая экспресс-информация с комментарием) Текст. / А.П. Резников, Т.В. Бережных, Э.Н. Васильева, Т.Б: Мутина. Иркутск, 1994. - 51 с.

99. Ресурсы, поверхностных вод СССР. Ангара Текст. Л.:

100. Гидрометеоиздат, 1972. 295 с.f"

101. Рождественский, A.B. Статистические методы в гидрологии Текст. / A.B. Рождественский, А.И. Чеботарев. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 424 с.

102. Розанов, М.С. К вопросу о выборе СУБД при создании информационных систем Текст. / М.С. Розанов. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова.

103. Рябушкин; Б.Т. Применение статистических методов в экономическом анализе и прогнозировании Текст. / Б.Т. Рябушкин. М.: Финансы и статистика, 1987. - 75 с.

104. Сазонов, Б.И. Суровые зимы и засухи Текст. / Б.И. Сазонов. С-П: Гидрометеоиздат, 1991 -239с.

105. Система» обслуживания гидрометеорологической информацией! CliWare. Сайт Федеральной службы России по «гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Электронный ресурс. Адрес http://cliware.meteo.ni/meteo/CliWareDoc.html

106. Служба тематических толковых словарей Электронный ресурс. / Руководитель проекта: С.Ю.Соловьев; веб-дизайнер: С.А.Масленников ООО "Web and-Press" Режим доступа: http://www.glossary.ru/

107. Смирнов, F.H. Проектирование экономических информационных систем Текст. / Г.Н. Смирнов. М.: Финансы и,статистика, 2003. - 512 с.

108. СНиП 2.06.15-85. Инженерная защита территории от затопления и подтопления Текст. /Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. -20 с.

109. Советов, Б. Я. Информационные технологии: Учебник для вузов Текст. / Б.Я. Советов, В.В: Цехановский. М.: Высш. шк., 2003. - 263 е.: ил.

110. Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети Текст. / Е.Я. Соколов. -М.: Энергия, 1975. С376.

111. Справочник по климату СССР. Иркутская область-и западная часть Бурятской АССР. Метеорологические данные за отдельные годы Текст.!

112. Справочник по опасным природным явлениям в республиках, краях и областях Российской Федерации Текст. / Под редакцией К. Ш. Хайруллина. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1997. - 589с.

113. Старкова, Н.В. Информация об экстремальных природных явлениях в управлении производственными объектами Текст. / ЯМ Иваньо, HB.133

114. Старкова // Научно-практический' журнал «Вестник ИрГСХА». Иркутск. ИрГСХА. —2010:-№39—С.49—53.

115. Статистическое моделирование и прогнозирование Текст.: под ред. А.Г. Гранберга. М:: Финансы и статистика, 1990: - 382 е.,

116. Схрейвер, А. Теория линейного и целочисленного программирования: в 2-х т. Гексг./А. Схрейвер. Т 1: Пер с англ. М: Мир, 1991. - 360 с.

117. Тейксера, С. Delphi 7. Руководство разработчика. Разработка компонентов и программирование баз данных Текст.: в 2 т. / С. Тейксера, К. Пачеко. М: Вильяме, 2000. - Т. 2. - 992 с.

118. Тейксера, С. Delphi 7: Руководство разработчика. Основные методы, и технологии программирования Текст.: в2т./С. Тейксера, К. Пачеко. -М Вильяме, 2000.-Т. 1.-832 с.

119. Федосеев, В.В. Экономико-математические методы, и прикладные модели: Учеб.пособие для* вузов. Текст. / в.в. Федосеев, А.Н. Гармаш, Д:М. Дайитбегов и др. М.: ЮНИТИ, 1999. - 391с.

120. Хальд, А. Математическая статистика с техническими приложениями Текст. / А. Хальд. М., 1956. - 345 с.

121. Хоменко, А. Д. Базы данных: учебник для высших учебных заведений Текст. СПб.- КОРОНА принт, 2004. - 736 с.

122. Хрилев, JI.C. О влиянии климатического фактора на перспективную структуру топливно-энергетического баланса Текст. / JI.C. Хрилев //Теплоэнергетика. 1966. - N2. С.16-26.

123. Чернышев, C.JI. Моделирование экономических систем и прогнозирование их развития: Учебник Текст./C.JI. Чернышев Mi: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. - 232 с.

124. Черняк Ю.И. Системный анализ-в управлении экономикой Текст.*/ Ю.И. Черняк. М.: Экономика, 1975. - 191-с.

125. Чистяков, В.Ф. О разрывах в цепочке 11-летних циклов солнечных пятен Текст. / Солнечная активность и ее земные проявления / В.Ф. Чистяков // Тезисы докладов на конференции, посвященной памяти Г.В. Куклина. -Йркутск, 2000. С. 15-16.

126. Шибалкин, О.Ю. Проблемы и методы построения сценариев социально-экономического развития Текст. / О.Ю. Шибалкин. М.: Наука, 1992 -176 с.

127. Юдин, Д.Б. Математические методы управления в условиях неполной информации Текст./ДБ.Юдин. М.:Советское радио, 1974. - 400с.

128. Stylios, C. Knowledge based decision support system for flood risk assessmentText. / C. Stylios, V. Reppa, P. Groumpos// The 11th International Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT'2009).

129. Crete, Greece, 2009. P. 7-12.h