Методы оценки опасности наводнения на основе данных мониторинга и средств вычислительного эксперимента

• Автор: Кириллова, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ НАВОДНЕНИЙ

1.1. Вычислительный эксперимент как технология научных исследований

1.2. Модели оценки характеристик морских наводнений сейсмической природы

1.3. Контроль и прогнозирование максимальных уровней воды при весенних паводках

1.4. Оценка риска и ущерба от наводнений

Выводы к главе

2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ НАВОДНЕНИЙ ОТ ВЕСЕННИХ ПАВОДКОВ
2.1. Метод оценки опасности от наводнений от весенних паводков на основе теории экстремальных статистик

2.1.1. Основные понятия и определения теории экстремальных статистик

2.1.2. Модель оценки опасности от наводнений

2.1.3. Оценки опасности от наводнения по данным об уровне воды на реке

Енисей в районе поселка Ворогово
2.2. Метод оценки промежутков времени между наводнениями от весенних паводков
2.2.1. Процесс риска наводнения, обусловленный весенними паводками
2.2.2. Оценка промежутков времени между наводнениями для поселка
Ворогово
2.3. Построение параметра Херста для наводнений от весенних паводков
2.3.1. Методика Херста для анализа данных наблюдений
2.3.2. Моделирование максимального уровня воды методом Херста

2.3.3. Интерпретация результатов моделирования
Выводы к главе
3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ЦУНАМИ
3.1. Нелинейный многопараметрический регрессионный анализ данных мониторинга
3.1.1. Методика построения регрессионной модели
3.1.2. Описание алгоритмического и программного обеспечения
3.2. Оценка опасности от морских наводнений сейсмической природы в Японском море
3.2.1. Описание вычислительного эксперимента
3.2.2. Построение нелинейной регрессионной модели для оценки цунамиопасности
3.2.3. Оценки цунамиопасности на основе регрессионной модели, применительно к побережью Приморья и цунамигенной зоны в Японском море
3.2.4. Сравнительный анализ прогнозируемых данных о цунами
3.3. Оценка опасности цунами на основе регистрации волны в открытом океане
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Анализ расчетных и натурных мареограмм
3.3.3. Регрессионное моделирование данных о цунами
Выводы к главе
4. ЗОНИРОВАНИЕ ПРИБРЕЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ ПО СТЕПЕНИ
ОПАСНОСТИ
4.1. Оценка риска и ущерба от наводнений на основе нечетких
множеств
4.1.1 Основные понятия теории нечетких множеств
4.1.2. Системы нечеткого вывода
4.1.3. Оценка состояния повреждения объекта на основе теории нечетких множеств

4.1.4. Моделирование риска на основе нечетких множеств
4.2. Зонирования береговой территории по различным критериям
4.2.1. Постановка многокритериальной задачи принятия решений
4.2.2. Принцип Парето-оптимальности
4.2.3. Численные методы построения множества Парето
4.2.4. Метод обобщенного критерия
4.2.5. Общая структура алгоритма зонирования береговой территории по степени опасности
4.2.6. Пример зонирование береговой территории по степени
опасности
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
1.1. Многопараметрическая регрессия данных наблюдения для оценки
опасности наводнений от весенних паводков
1.2. Алгоритм регрессионного моделирования данных о наводнениях от
весенних паводков
ПРИЛОЖЕНИЕ
2.1. Численное моделирование морских наводнений от цунами
2.2. Расчетный материал для решения задачи оценки параметров цунами
ПРИЛОЖЕНИЕ
3.1. Расчетный материал для решения задачи оценки состояния повреждения объекта
3.2. Программное обеспечение для расчета множества Парето
ПРИЛОЖЕНИЕ

00-1 I ~~Х'
Выполняются условия теоремы 2, следовательно, Р(И) принадлежит области притяжения типа I. Утверждение доказано.
Утверждение 2. В случае экспоненциального распределения Я(А):
3 , 1пГ
яг = А, ог = 1- к.

Доказательство:
Исходя из утверждения 1. Я(А) принадлежит области притяжения типа I. Далее, воспользуемся теоремой 3. и найдем аТ и Ьт непосредственно:
Я(А) = 1-е«’ => А = 'п(1~—,.

г'(.) = |д(1'д)-”,

ьг=,, = р-'
“Я я я
С учетом, что й, = 00: г(/) = ]М1г£_1^м = _1_ ] е-^Ли = йг=[^г)Г, = ПДГ'=Я1п у1
Итак, аг = Я, Ьт = — + к. Утверждение доказано.
Вернемся к оценки риска превышения высоты воды Я порогового уровня А в течение Т лет:
Ят(Я > й) = Р(МГ > А) = 1 -Р(МГ <И) = 1-Р(ат(Мт -Ьт)< ат(А -Ьт)).
(из теоремы 3., замечания и утверждения 1.)
—=-> 1 - <3(аг(й—*г))=
1-ехр(-е'йК^))
(из утверждения 2.)
= 1 - ехр(-е'Л(М'г+*))) = 1 - ехр(-<ТЛА+1пГ+")
= 1 - ехр(-Г • е" • е“") = 1 - ехр(-Г • Л • е“ВЛ).
Итак, оценка риска превышения высоты воды Я порогового уровня А в течение Т лет имеет следующий вид:
ЛГ(Я > А) = 1-ехр(-Г •А-е~вн),