Математические модели поведения экосистем, свойственных южным регионам России

• Автор: Грицай, Валерий Викторович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1 Имитационная математическая модель распространения

загрязняющих веществ от атмосферных источников

1.1 Метод системной динамики

1.2 Концепция построения модели.

Определение уровней и темпов.

1.3 Формализация модели.

РАЗДЕЛ 2 Программная реализация

РАЗДЕЛ 3 Практическое применение.

Модель миграции азота в экосистеме.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы


Вероятности переходов в общем случае могут зависеть не только от текущего положения системы, но и от того, как система достигла его. Имитационные модели призваны формализовать с помощью ЭВМ любые эмпирические сведения об объекте. Причинноследственные связи в имитационных моделях прослеживаются не до конца. Это позволяет анализировать системы в условиях большой размерности и неполной информации об их строении, более результативно использовать знания предметной области. Структура имитационных систем, как правило, включает аналитическое описание объекта, блоки экспертных оценок, имитации и обработки результатов вычислительного эксперимента , , , . Диффузные модели используют аппарат уравнений переноса диффузии. Область их применения расчет потоков вещества и энергии в относительно гомогенных или приближенных к ним средах. Балансовые модели описывают динамику систем как совокупность процессов переноса вещества и энергии. В качестве математического аппарата используются обыкновенные дифференциальные уравнения. Частным случаем являются так называемые компартментные1 модели. Они представляют объект в виде резервуаров компартментов и связующих их каналов . Л квадратная матрица воздействий, время. В общем случае матрица А может быть переменной, и ее элементы будут зависеть от времени. Матричные модели применимы, если динамика свойств объекта представима в виде линейной рекурсии. Модели теории исследования операций ТИО решают задачу оптимального управления в условиях, когда доступные ресурсы ограничены, т. Оптимизационные модели основа автоматизированного проектирования сельскохозяйственных технологий. Специфические индивидуальные модели служат для описания узкого круга процессов, например взаимодействий типа хищникжертва. Попытки их обобщения для прогнозирования динамики больших систем сталкиваются с существенными трудностями . Таким образом, можно отметить следующее использование моделей в экологии имеет ряд особенностей. Экстраполяция прогнозных оценок в ряде случаев затруднена, хотя интерполяция может выполняться с требуемой точностью. Предъявляются особые требования к экспериментальному обеспечению данные должны быть собраны за сравнительно короткий срок по единой методике. Вызывает трудности оценка качественных величин трудности формализации. Это заставляет совершенствовать средства прогнозирования и принципы интерпретации его результатов. В идеальном случае при принятии конкретных решений на практике могут найти применение практически все типы моделей. Значительный вклад в развитие математических методов исследования антропогенного воздействия на окружающую среду внесли, такие известные ученые как Г. И.Марчук, И. И.Ворович, А. Б.Горстко, Ю. А.Домбровский, Ф. А.Сурков. Широко известна имитационная математическая модель ресурсов водного бассейна Азовского моря , в создании которой наряду с вышеуказанными учеными принимали участие . .Горелов, Ю. А.Жданов, Л. В.Эпштейн. Кроме того, к настоящему времени молодыми учеными Кубанского университета И. Б.Гладским, Е. В.Кособуцкой и М. В.Зарецкой решены задачи исследования отдельных экологических процессов, таких как распространение загрязняющих веществ по глубине водного потока и распространение загрязняющих веществ в стратифицированной атмосфере 6, 9, , . Настоящая работа посвящена проблеме построения имитационных математических моделей поведения загрязняющих веществ в окружающей природной среде. Идея работы заключается в создании практического метода качественного и количественного исследования окружающей среды на базе применения хорошо зарекомендовавших себя методов, а также их совершенствования и уточнения в сочетании с современными возможностями использования информационных технологий. В качестве такового предлагается метод имитационного моделирования динамики движения природного и антропогенного веществ в окружающей среде и дополняющая его информационная система, содержащая базу данных геоэкологических, химикобиологических и других параметров, характеризующих исследуемую территорию.