Моделирование однородных территориальных зон на основе многомерной кластеризации и ГИС-анализа в условиях малого объема данных

• Автор: Кочергин, Глеб Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ханты-Мансийск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

1.1 Анализ существующих подходов к моделированию однородных территориальных зон

1.2 Методы и программные средства ГИСанализа пространственных данных.

1.2.1 Методические вопросы ГИСанализа.

1.2.2 Реализация функций пространственного анализа программными средствами ГИСтехнологий.

1.3 Методы многомерной кластеризации данных

1.4 Постановка задач диссертационных исследований

РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН.

2.1 Методические вопросы моделирования однородных территориальных зон.

2.2 Разработка алгоритма построения модели совокупности однородных территориальных зон
2.3 Разработка алгоритма преобразования результатов кластеризации в формат геоданных
2.4 Разработка численного метода исследования адекватности математической модели совокупности однородных территориальных зон
РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОДНОРОДНЫХ
ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН.
3.1 Структура комплекса программ имитационного моделирования однородных территориальных зон.
3.2 Модуль многомерной автоматической кластеризации
3.3 Модуль геопреобразования данных.
3.4 Подсистема пространственного анализа
РАЗДЕЛ 4. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛИ СОВОКУПНОСТИ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН
4.1 Исследование адекватности имитационной модели
однородных геоботанических зон на основе совокупности климатических и геоботанических данных
4.2 Исследование адекватности имитационной модели
однородных зон на основе данных о различных популяциях ели
4.3 Исследование адекватности имитационной модели
однородных зон мерзлоты на основе совокупности климатических и геокриологических данных
РАЗДЕЛ 5. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СОВОКУПНОСТИ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН.
5.1 Моделирование зон экологического риска воздействия атмосферного загрязнения при сжигании попутного нефтяного газа на растительный покров.
5.2 Моделирование зон шумового загрязнения окружающей среды в окрестностях аэропорта г. ХантыМансийска
5.3 Моделирование зон радиационного загрязнения речной воды и донных осадков.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Северный регион наука и социокультурная динамика Сургут, , на 2ом Региональном симпозиуме Химия и окружающая среда Сербия, , на Международной конференции Вычислительноинформационные технологии для наук об окружающей среде Томск,. Международной конференции по органической химии Польша, , на 2ои. Международной научнопрактической конференции Экологогеографические проблемы природопользования нефтегазовых регионов Нижневартовск, , на международной, конференции Экология Сибири, Дальнего Востока т Арктики . Томск, , на Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды. Етчгоггш Томск, , на 4ом Международном симпозиуме Контроль и реабилитация окружающей среды Томск,. Международной научнопрактической конференции по проблемам защиты, населения и территорий от чрезвычайных ситуаций Москва , на 7ом Сибирском совещании по климатоэкологическому мониторингу Томск, . Публикации. По результатам исследований опубликовано печатных работ, в том числе 3 в рецензируемых журналах из перечня ВАК, рекомендуемых для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, и 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 8 страниц, включая рисунок, таблиц, 9 приложений и список использованной литературы из 0 источников. Личный вклад. Диссертация написана с использованием. Автор самостоятельно разработал алгоритм построения, математической модели совокупности однородных территориальных зон, реализовал комплекс программ имитационного моделирования совокупности однородных территориальных зон, разработал численный метод исследования адекватности математической модели однородных зон. Автор самостоятельно провел численное исследование адекватности математической модели однородных зон, построенной на основе эмпирических данных, получил и проанализировал изложенные в работе результаты моделирования совокупности однородных территориальных зон на основе анализа реальных данных. Краткое содержание работы. Во введении обоснована актуальность проблемы моделирования однородных территориальных зон на основе экспериментальных данных, представленных выборками малого объема. Сформулированы основные цели и задачи диссертационного исследования, научная новизна и практическая значимость работы. Приведена структура и краткое содержание диссертационной работы. В первом разделе рассмотрено современное состояние вопросов моделирования однородных территориальных зон. Выявлены основные недостатки существующих алгоритмов применительно к моделированию однородных зон в условиях малого объема данных. Проведен анализ методов и средств геоинформационных систем для решения задач моделирования однородных территориальных зон. Рассмотрены различные алгоритмы многомерной автоматической кластеризации данных. В заключении первого раздела обоснованы цели и задачи. Во втором разделе рассмотрены методические вопросы математического моделирования однородных, территориальных зон в условиях малого объема экспериментальных данных. Приводится математическая модель, совокупности однородных территориальных зон, реализуемая с использованием нового алгоритма, основанного на сочетании методов многомерной автоматической, кластеризации и ГИСанализа. Представлен, новый алгоритм преобразования результатов, многомерной кластеризации к формату геоданных, пригодному для. Разработан численный метод исследования адекватности математической модели однородных территориальных зон на основе использования, экспериментальных данных и соответствующих им тестовых цифровых карт. В третьем разделе рассмотрены особенности создания комплекса программ имитационного моделирования однородных территориальных зон, реализующего новый алгоритм построения модели совокупности однородных территориальных зон и новый алгоритм преобразования результатов кластеризации к формату геоданных.