Разработка специального математического и программного обеспечения системы анализа и оценки химических и радиационных загрязнений мегаполиса в условиях неполноты исходных данных

• Автор: Горштейн, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 75 с. : ил

Введение

1. Системный анализ проблемы оценки загрязнений в условиях неполноты исходных данных

1.1. Анализ существующей сети радиоэкологического мониторинга

1.2. Анализ типов хранимых в отдельных базах данных информации.

1.3. Виды статистической обработки.

1.3.1. Проверка выборки на выбросы. Винзоризованные оценки.

1.3.2. Вид распределения. Оценки параметров, критерии согласия.

1.3.3. Сравнение различных выборок.

1.3.4. Корреляция и регрессия

1.3.5. Расчет тенденций

1.4. Статистическая обработка данных в системе химического и радиационного мониторинга
1.5. Возможности пополнения баз данных.
2. Особенности статистической обработки данных в системе измерений экологического мониторинга на основе цензурированных выборок.
2.1. Методы приведения всех членов выборки к значащим значениям
2.2. Постановка задачи. Моделирование исходных данных
2.3. Анализ модельных расчетов.
2.4. Проверка предлагаемой методики восстановления параметров распределений на экспериментальных данных радиоэкологического мониторинга
3. Исследование искажений в воспроизведении градиентных полей, возникающих при использовании стандартных программных продуктов
3.1. Моделирование полей интенсивности контролируемого параметра
3.2. Алгоритм оценки общей погрешности поля
3.3. Смещение положения максимума и его величины в условиях отсутствия части данных
3.4. Погрешности градиентного поля, возникающие изза различий шага между исходной решеткой и задаваемой для пересчета данных на равномерный шаг
3.5. Погрешности градиентного поля от смещения начальных координат и вырезания области из целого
3.6. Погрешности градиентного поля для реальной сети экологического мониторинга
4. Обработка информации о состоянии окружающей среды на примере данных радиоэкологического мониторинга.
4.1. Разработка программ для автоматизации статистических расчетов по радиоэкологическому мониторингу
4.1.1. Отбор необходимых данных
4.1.2. Анализ одиночных выборок
4.1.3. Анализ групповых данных.
4.1.4. Разработка форм отчетов для выдачи результатов на печать
4.2. Анализ тенденций отдельных контролируемых параметров радиационного мониторинга Москвы.
4.3. Пространственная однородность градиентного поля. Выделение территорий с данными, принадлежащими единой совокупности.
4.4. Оценка минимально необходимого количества наблюдений
4.5. Выявление точек потенциального техногенного загрязнения.
Заключение.
Литература


В последнее время широкое распространение получили региональные системы мониторинга, в которых акцент делается на ГИСтехнологиии ГИС географические информационные системы для отображения экологических параметров . ГИС помогают ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивают ответы на запросы анализа пространственных данных, представление результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. Эта технология объединяет традиционные операции при работе с базами данных, такими, как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического пространственного анализа, которые предоставляет карта. Требуемая для принятия решений информация может быть представлена в лаконичной картографической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами, что позволяет лицу принимающему решения, сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и осмысливание доступных разнородных данных. Все объекты, включенные в базу данных, выносятся на карты, масштаб которых может быть различен от обзорного, показывающего всю Россию, до детальных крупномасштабных карт отдельных объектов. Большое внимание исследователями уделяется разработке различных математических моделей, позволяющих прогнозировать развитие неблагоприятных ситуаций, вопросы переноса загрязняющих веществ, производить оценку риска для населения и окружающей среды и пр. Более того, математические модели могут оказаться определяющими в построении соответствующей программы мониторинга, когда непосредственные измерения будут играть роль процедур, обеспечивающих функционирование моделей. Пристальное внимание привлекают проблемы оптимизации сети наблюдения , выбора пороговых и контрольных уровней , , вопросы обработки данных от пунктов и датчиков контроля . При размещении сети наблюдения следует стремиться к тому, чтобы пробы разных типов отбирались в одном и том же месте, что должно облегчить комплексное использование количественных и качественных данных мониторинга, например, для расчета нагрузок на окружающую природную среду. В настоящее время при выборе количества и местоположения автоматических станций мониторинга атмосферного воздуха ЛСМА наблюдается тенденция проектирования и создания сети мониторинга на основании эмпирических и точечных критериев. Определив критерий для размещения станций, разрабатывают расчетный алгоритм соответствующий этому критерию. Логично требовать, чтобы аппаратура и методики, которые применяются в мониторинге, были аттестованы и стандартизованы. Необходимая чувствительность и точность аналитических методов зависит от требований, предъявляемых к информации. Разработка и использование более эффективных, например по пределам обнаружения или по точности, методов должны соотноситься с затратами, связанными с внедрением таких методов. Согласно конечной целью мониторинга является получение информации, подготовленной для принятия решения. Поэтому необходимо преобразование данных в сведения, которые удовлетворяют конкретным требованиям к информации. Поскольку для многих действующих в настоящее время функциональных систем мониторинга отдельных природных сред характерным является недостаточность информации при обилии данных, следует обратить особое внимание на конечный продукт мониторинга, т. В связи с этим возникает вопрос о действиях, выполняемых для достижения этой конечной цели, а именно о процессе обработки данных. Данные должны быть проанализированы и преобразованы в заранее определенные формы представления информации с использованием необходимых для этого методов анализа данных. Вся информация должна направляться тем, кто нуждается в ней с разграничением доступа для различных целевых групп пользователей. В настоящее время существует большое количество специализированных пакетов для статистической обработки данных как, например, универсальные статистические пакеты 8Р, 8У8ТАТ, МГМ1ТАВ, i, 8ТАТТ1СААУ , которые импортируют или экспортируют данные формата АБСН, 6ВА8Е, ЬоПю 3. Кроме того, они способны компоновать данные для анализа из различных файлов, осуществлять выборку подмножеств данных, их ранжирование или сортировку по тем или иным условиям.