Метод структурно-функционального анализа данных гидрофизического эксперимента

• Автор: Нгуен Хонг Шон
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

* Введение

Глава 1. ЗАДАЧИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

ГИДРОФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1. Характеристика гидрофизического эксперимента

1.2. Технические средства для гидрофизического эксперимента

1.3. Характеристика параметров аквагеосистем Арала и лагуны Ньюк Нгот

1.4. Адаптация технологии геоинформационного мониторинга к геофизическим условиям

1.5. Формирование базы данных об элементах окружающей среды

1.6. Особенности моделирования составляющих водного баланса

Глава 2. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ГИДРОФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Алгоритм восстановления динамических параметров методом
дифференциальной аппроксимации
2.2. Применение метода гармонических функций для восстановления данных микроволновой радиометрии в замкнутой области
2.3. Приближенный метод решения обратной задачи при идентификации геофизических параметров

2.4. Алгоритм рандомизированной линейно-ломанной аппроксимации.
Глави 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
3.1. Модель для структурно-функционального анализа гидрофизических полей
3.2. Модель регионального водного баланса зоны влияния
Аральской аквагеосистемы
3.3. Параметризация составляющих водного баланса Приаралья
Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГИДРОФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
4.1. Имитационные эксперименты и гидрофизические процессы в
зоне влияния Аральского моря
4.2. Имитационный эксперимент для оценки гидрофизических и гидрохимических параметров лагуны Пыок Пгог
4.3. Рекомендации по режиму гидрофизического эксперимента
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Гидрофизические исследования предполагают комбинацию теоретических и экспериментальных этапов сбора и анализа данных о характеристиках изучаемого объекта. При этом всегда возникают задачи оптимизации этих этапов с целью сокращения затрат на исследования и повышения их эффективности. Одним из современных подходов к решению этих задач является технология геоинформационного мониторинга (ГИМС-технология), адаптивный характер которой позволяет поставить и решить задачу повышения эффективности гидрофизического эксперимента. В данной работе в качестве объектов исследования выбраны две аквагеосистемы, функционирующие в различных климатических зонах: Аральское море и лагуна Ныок Нгот (вьетнамское побережье Южно-Китайского моря).
Как показал опыт борьбы с крупномасштабными изменениями геохимической и гидрологической обстановки в зоне Аральского моря решение проблемы приостановки процесса опустынивания и экологической деградации в этом регионе невозможно без создания многоуровневой системы мониторинга, снабженной функциями прогнозирования. ГИМС-технология предлагает возможность адаптивно-последовательного анализа информации о состоянии основных гидрофизических полей (температуры и солености) с коррекцией имитационной модели (по принципу обратной связи) и управлением процессами сбора и обработки данных мониторинга.
Аналогичная ситуация возникает в зоне функционирования лагуны Ныок Нгот, имеющей важное хозяйственное значения и находящейся под антропогенным воздействием. Поэтому в обоих случаях необходимо создавать имитационные модели гидрофизических полей аквагеосистем как элемент ГИМС-технологии. Такая модель обычно включает блоки сбора

Состояние природных объектов характеризуется большим разнообразием параметров. Среди них такие как характеризующие тип почвы и растительности, водный режим территории, солевой состав почво-грунтов, уровень залегания грунтовых вод и многие другие. В принципе, требуемая информация об указанных параметрах может быть получена с различной степенью достоверности и производительности из данных наземных наблюдений, дистанционных измерений и из банков данных географических информационных систем, где содержится априорная информация, накопленная в прошлые годы. Проблема, возникающая перед ответственным за принятие соответствующего решения, заключается в получении ответов на следующие вопросы:
- какие приборы целесообразно использовать для проведения наземных и дистанционных измерений;
как сбалансировать количество наземных измерений и объем дистанционных данных с учетом их информационного содержания и стоимости;
- какие математические модели пространственно-временных изменений параметров природных объектов целесообразно использовать для интерполяции и экстраполяции данных контактных и дистанционных наблюдений с целью уменьшения объема (количества) последних и, соответственно, уменьшения стоимости работы в целом, а также для получения прогноза функционирования наблюдаемого объекта.
Для зон Арала и лагуны Ныок Нгот реализация ГИМС-технологии требует выделения характерных элементов природно-антропогенной системы, функционирующей в каждой зоне. Эта процедура реализуется через множество двумерных матричных структур - идентификаторов, в символьной форме описывающих географическую конфигурацию зоны,