Программно-алгоритмическое обеспечение ИИС экологического контроля водных объектов с использованием геоинформационных технологий

• Автор: Микушина, Вера Николаевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения и сокращения

Введение

Глава 1 Экологический контроль природных водных систем

1.1. Классификация систем мониторинга

1.2. Характеристика факторов, определяющих качество водных систем

1.3. Мобильные средства экологического контроля

1.3.1. Катер Г1СК-1

1.3.2. Патрульный катер экологического контроля "Экопатруль-1"

1.4. Характеристика объекта исследования

1.4.1. Характеристика антропогенной нагрузки на акваторию Финского залива
1.4.2. Исследование динамики вод в акватории Финского залива
Выводы
Глава 2 Планирование измерительного эксперимента для нахождения зоны максимального загрязнения природного объекта
2.1. Классификация методов теории планирования эксперимента для
поиска экстремума функции отклика
2.2. Градиентные методы поиска экстремума функции отклика
2.2.1. Метод градиента
2.2.2. Метод крутого восхождения
2.2.3. Метод сопряженных градиентов
2.3. Неградиентные методы поиска экстремума функции отклика
2.3.1. Метод Гаусса-Зайделя
2.3.2. Методы случайного поиска
2.3.3. Симплексный метод поиска
Выводы
Глава 3 Разработка методики ведения экологического контроля водных объектов. Метрологический анализ
3.1. Учет пространственных свойств водного объекта и особенностей технических средств проведения экологического контроля
3.2. Учет влияния ветра и течений при поиске зоны максимального загрязнения
3.3. Критерии определения длины ребра симплекса
3.4. Методика планирования маршрута движения мобильной лаборатории при проведении экологического контроля состояния водного объекта с целью поиска зоны максимального загрязнения
3.5. Метрологический анализ результатов определения зоны максимального загрязнения
Выводы
Глава 4 ИИС ведения экологического контроля водных объектов с использованием ГИС
4.1. Анализ существующих ГИС. Выбор профессиональной системы
4.2. Построение ИИС экологического контроля на ГИС основе
4.3. Геоинформационная модель системы контроля
4.3.1. Пространственная топооснова
4.3.2. База данных результатов контроля
4.3.3. Нормативная база данных
4.3.4 Гидрологическая модель водного объекта
4.4. Апробация методики ведения экологического контроля с целью поиска зоны максимального загрязнения
4.4.1. Апробация методики ведения экологического контроля у береговой линии
4.4.2. Апробация методики ведения экологического контроля с учетом течений
4.4.3. Сравнение классического и предлагаемого подходов
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение В
Приложение С

• мониторинг акватории;
• определение пространственной и временной неоднородности качества вод акватории, выявление и контроль за точечными и диффузионными источниками загрязнения, отслеживание процессов перемещения и смешения водных масс разного происхождения;
• оперативный контроль соблюдения экологического законодательства;
• контроль источников загрязнения на соответствие установленным нормативам;
• сопровождение различных работ на акватории (дноуглубительные работы, строительство защитных, портовых и других сооружений);
• подготовка экспериментальных данных для экологической экспертизы различных работ, планируемых в акватории;
• проведение исследовательских работ на акватории, в частности, по выявлению возможности целенаправленного влияния на экологическую обстановку.
Решение разнообразных задач, поставленных перед комплексом, обеспечивается проведением одновременного измерения в реальном масштабе времени большого числа химико-физических параметров окружающей среды, представлением результатов измерения в удобном для восприятия оператором виде, экспресс обработкой и анализом получаемой информации, в частности, выделением, оконтурированием и нанесением на карту зон с аномальными значениями параметров, формированием обобщенных характеристик качества вод в акватории, архивированием получаемой информации и документированием результатов работы.
Предусматривается, что комплекс способен решать поставленные задачи в разнообразных режимах работы - при патрулировании на разных скоростях хода, при работе в точке на якорной стоянке или в дрейфе, на переходе в район патрулирования, при оконтурировании выявленных аномалий и т.д. Такое разнообразие видов и режимов работы требует большой гибкости и