Диссертация на тему "Математическое моделирование наиболее вероятных сценариев и условий возникновения лесных пожаров", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИРОДНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.

1.1 Основные факторы лесной пожарной опасности.

1.1.1 Карты РГМ и лесопожарная зрелось лесных участков

1.1.2 Грозовая активность.

1.1.3 Антропогенная нагрузка

1.2 Математические и экспериментальные аспекты моделирования сушки и зажигания ЛГМ

1.2.1 Сушка слоя ЛГМ и лесная пожарная опасность

1.2.2 Упрощенные математические постановки задачи о сушке слоя ЛГМ

1.2.2.1 Нульмерная постановка задачи о сушке слоя ЛГМ.

1.2.2.2 Аналитическое решение задачи о сушке слоя ЛГМ.
1.2.3 Математическое и экспериментальное моделирование зажигания горючего материала
1.3 Спутниковый мониторинг.
1.4 Метеоданные и модели атмосферы
1.5 Системы прогнозирования лесной пожарной опасности
1.5.1. Канадская и американская системы прогноза лесной пожарной опасности.
1.5.2 Методики Нестерова и ЛенНИИЛХ.
1.5.3 Испанская методика прогностического моделирования числа пожаров.
1.5.4 Южноевропейские методики прогнозирования лесной пожарной опасности.
1.5.5 Методика математического моделирования Томского государственного университета.
1.5.6 Сравнительный анализ некоторых методов математического моделирования лесной пожарной опасности.
1.6 Технологии проектирования и разработки программного обеспечения .
1.6.1 Проектирование и разработка программных продуктов.
1.6.2 Многопроцессорные вычислительные системы
1.6.3 Модели вычислений.
1.6.4 Некоторые аспекты параллельной реализации на кластерных вычислительных системах.
1.6.5 Балансировка вычислительной нагрузки
1.7 Выводы.
2. ДЕТЕРМИНИРОВАННОВЕРОЯТНОСТНАЯ МЕТОДИКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ С УЧЕТОМ ГРОЗОВОЙ
АКТИВНОСТИ И АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ.
2.1 Математическая модель вероятности возникновения лесного пожара
2.1.1 Физикоматематическая модель лесной пожарной опасности.
2.1.2 Вероятность возникновения лесных пожаров по метеоусловиям
2.1.3 Вероятность возникновения лесных пожаров и грозовая активность
2.1.4 Вероятность возникновения лесных пожаров и антропогенная нагрузка
2.1.5 Связь вероятности возникновения лесных пожаров со статистикой лесных пожаров.
2.1.6 Логическая структура вероятностного критерия возникновения лесных пожаров
2.2 Математическое моделирование влияния метеоусловий, АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ И ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ на вероятность
возникновения лесных пожаров
2.3 База данных математической модели.
2.4 Шкалы лесной пожарной опасности.
2.5 Прогнозирование числа лесных пожаров
2.6 Обсуждение результатов математического моделирования
2.6 Выводы
3. ЗАЖИГАНИЕ СЛОЯ ЛЕСНОГО ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА И ПРОГНОЗ ЛЕСНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.
3.1 Физикоматематическая постановка задачи о зажигании ЛГМ одиночной нагретой до высоких температур частицей.
3.2 Метод решения.
3.3 Результаты математического моделирования .
3.4 Безразмерная математическая постановка задачи о зажигании ЛГМ частицей
3.5 Результаты математического моделирования по безразмерной постановке
3.6 Прогнозирование лесной пожарной опасности и зажигание ЛГМ ЧАСТИЦЕЙ
3.7 Шкалы пожарной опасности.
3.8 Выводы.,.
4. ПОДХОД ЛАНДШАФТНОГО РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ К ЗАДАЧАМ ПРОГНОЗА ЛЕСНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
4.1 Основные идеи подхода ландшафтного распараллеливания
4.2 Основные положения ландшафтного распараллеливания
4.3 Математические постановки
4.4 Оценки ускорения и эффективности параллельных программ
4.5 Технические аспекты параллельной реализации.
4.6 Результаты работы параллельных программ .
4.7 К вопросу о балансировке вычислительной нагрузки
4.8 Обсуждение результатов.
4.9 Выводы
5. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАСЧЕТНОВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ И НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЛЕСОПОЖАРНОГО МОНИТОРИНГА.
5.1 Модель системы прогноза лесной пожарной опасности.
5.2 Алгоритм расчета вероятности возникновения лесных пожаров.
5.3 Описание информационнопрогностической системы
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА

Новые детерминированностатистические методики прогностического моделирования вероятности возникновения лесных пожаров и лесопожарных возгораний с учетом процессов сушки и зажигания слоя ЛГМ, грозовой активности и уровня антропогенной нагрузки. Методики базируются на новых математических постановках задачи о сушке и зажигании слоя ЛГМ, новом вероятностном критерии лесной пожарной опасности. Новая детерминированностатистическая методика прогностического моделирования числа лесных пожаров. Новый подход ландшафтного распараллеливания параллельный программный комплекс, методическое обеспечение для лесопожарного мониторинга крупных лесопокрытых территорий. Информационнопрогностическая система определения вероятности возникновения лесных пожаров. Публикации и апробация работы. Результаты, представленные в настоящей диссертационной работе, обсуждались на следующих конференциях школасеминар молодых ученых Современные проблемы физики и технологии г. Томск, , , Сибирская школасеминар по параллельным вычислениям г. Томск, , Всероссийская конференция молодых ученых Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики г. Сопряженные задачи механики, информатики и экологии г. Томск, , международная конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям г. Новосибирск, , всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям г. Кемерово, , г. Красноярск, , международная школасеминар молодых ученых Актуальные проблемы физики, технологий и инновационного развития г. Томск, , третья сибирская школасемйнар по параллельным вычислениям г. Томск, , международная конференция ЕМУШ. ОМ г. Томск, , XIII международный симпозиум Оптика атмосферы и океана г. Томск, , международная конференция Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании г. Павлодар, Казахстан, , всероссийская конференция аспирантов и студентов по приоритетному направлению Рациональное природопользование г. Ярославль, , международная конференция Современное состояние лесной растительности и ее рациональное использование г. Хабаровск, , XIII Рабочая группа Аэрозоли Сибири г. Томск, . Материалы диссертационного исследования опубликованы в и научных трудах. Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Написана на 3 листах, содержит 5 таблиц и рисунка. Список литературы содержит 2 наименований. Во введение представлена цель и задачи данного исследования, методы их решения, кратко освещается круг исследуемых проблем и результатов, полученных в данной области ранее. Представлены основные положения, выносимые на защиту, научнопрактическая значимость и результаты апробации работы. Глава 1 освещает круг вопросов, связанных с созданием новой методики определения вероятности возникновения лесных пожаров, лесной пожарной опасности. Также рассматриваются процессы сушки и зажигания ЛГМ. Глава 2 посвящена разработке и тестированию новой детерминированновероятностного метода определения вероятности возникновения лесных пожаров, основанного на новой математической постановоке задачи о сушке слоя ЛГМ и новом вероятностном критерии определения лесной пожарной опасности, а также новой методике прогноза числа лесных пожаров. Представлены результаты математического моделирования различных сценариев пожарной опасности. Глава 3 посвящена разработке новой математической модели зажигания слоя ЛГМ нагретой до высоких температур частицей, а также разработке детерминированновероятностного метода прогностического моделирования лесопожарных возгораний. В главе 4 рассматривается новый подход к решению проблемы прогнозирования вероятности возникновения очагов многочисленных лесных пожаров на крупных лесопокрытых территориях подход ландшафтного распараллеливания. Рассматриваются основные идеи и положения данного подхода, технические аспекты параллельной реализации программ, результаты и анализ работы параллельных программ, разработанных в рамках данного подхода. Приводится анализ границ применимости данного подхода и возможности его применения к решению других задач.

Название работы	Автор	Дата защиты
Математическая модель эволюции леса	Кузнецов, Виктор Иванович	2000
Математическое моделирование транспорта придонных наносов в речных руслах	Гусейнова, Милада Руслановна	2005
Математическое моделирование переходных процессов и предельных циклов движения виброударных систем с разрывными характеристиками	Новиков, Дмитрий Александрович	2011

Электронная библиотека диссертаций

Математическое моделирование наиболее вероятных сценариев и условий возникновения лесных пожаров