Информационно-аналитическая среда оценки качества поверхностных вод речного бассейна

• Автор: Архипова, Ольга Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 165 с. : ил.

1.1 Качество воды в водоемах и водотоках. Основная терминология

1.2 Обзор основных методов математического моделирования состояния водных объектов

1.3 Имитационная модель динамики качества поверхностных вод

1.4 Методы расчета разбавления сточных вод в реках.

1.4.1 Экспресс метод ГГИ.

1.4.2 Метод Таллинского политехнического института ТПИ.

1.5 Модели формирования стока

1.5.1 Модель формирования стока равнинных рек имитационная камерная модель

1.5.2 Адвективнодиффузионная модель формирования стока

1.7 Пространственный анализ и геомодслирование в изучении поверхностных вод

1.7.1 Геоинформационные Системы. Основная терминология.

1.7.2 Использование ГИС в задачах оценки качества водных ресурсов
1.8 Задачи работы
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.
ГЛАВА 2 ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА МОДЕЛИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
2.1 Принципы построения интегрированной среды
2.2 Основные принципы построения Банка моделей.
2.3 Характеристика предметной области. Физикогеографическая характеристика водных объектов бассейна Нижнего Дона.
2.4 Решение стационарной задачи. Модели динамики качества воды для речной системы
2.4.1 Имитационная модель оценки качества поверхностных вод в речной системе
2.4.2 Балансовая модель распространения ЗВ.
2.4.3 Модель качества водных ресурсов, основанная на уравнении турбулентной диффузии
2.5 Решение нестационарной задачи. Моделирование качества речных вод в условиях аварийных сбросов.
2.5.1 Минимально обеспеченный уровень информации об аварийной ситуации.
2.5.2 Достаточно полный уровень информации об аварийном сбросе сточных вод
2.6 Модель оценки качества поверхностных вод.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3 ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В РЕЧНОЙ СЕТИ БАССЕЙНА НИЖНЕГО ДОНА
3.1 Создание пространственной модели территории
3.1.1 Задача расстановки точечных источников на электронную карту
3.1.2 Использование функций гидрологического моделирования для построения границ водоразделов и дренажной сети
3.3 Пространственный анализ водопользователей.
3.4 Пользовательский интерфейс и взаимодействие основных блоков системы
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 ИНТЕРНЕТОРИЕНТИРОВАННАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ НИЖНЕГО ДОНА.
4.1 Геоинформационные технологии в Интернет.
4.2 Интернет версия системы
4.2.1 Методы построения Интернетверсии ГИС.
4.2.2 Организация обработки и передачи геопрострапственных данных
4.2.3 Серверная часть.
4.2.4 Клиентская часть
4.2.5 Последовательность сеанса пользователя
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты научных исследований по проекту отражены на Интернетстраницах сайта ГИС Центра РГУ, аккумулирующего научные и учебнометодические материалы в области геомоделирования, математического моделирования и компьютерных технологий, ориентированных на современную экологическую проблематику. Апробация работы. Южный Федеральный округ Ростовна
Исследования, проводимые по теме диссертации, легли в основу научноисследовательской работы, проводимой по гранту С1ФР г. ОНЗ РАН Развитие технологий мониторинга, экосистемное моделирование и прогнозирование при изучении природных ресурсов в условиях аридного климата. Ключевые слова и словосочетания математическое моделирование, компьютерные технологии, геоинформационная система, интернеттехнологии. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе в материалах школ и конференций, 2 статьи в центральной печати и одна глава коллективной монографии. Объем и структура диссертации. Общий объем работы 5 страниц, в том числе таблиц и рисунка, страниц приложения. Список литературы содержит 5 наименований. Краткое содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы исследования и практическая значимость, сформулированы цель и задачи работы, описана структура работы и основные положения, выносимые на защиту. В первой главе изложены основные принципы математического моделирования качества водных ресурсов, дан обзор математических моделей, применимых для оценки качества поверхностных вод, обоснован выбор имитационных моделей. В результате анализа существующих методов и подходов предложена методика комплексного использования моделей
различного уровня сложности и детализации для изучения проблемы качества водных ресурсов региона. Определен состав банка математических моделей. В главе подробно рассмотрены инструменты пространственного анализа и геомоделирования, определено их место в изучении поверхностных вод. Сделан обзор современных подходов к моделированию речных бассейнов на основе ГИС. Во второй главе Определена компьютерная технология совместной работы банка математических моделей и базы данных водных ресурсов региона в рамках единой геоинформационной системы. Обосновано преимущество использования методов геоинформационных технологий в задачах моделирования пространственных объектов. Определены основные критерии формирования банка моделей и состав входящих в него моделей. Дана характеристика объекта исследования поверхностных вод бассейна Нижнего Дона. Определен состав банка моделей для оценки качества поверхностных вод бассейна Нижнего Дона. Представлено решение стационарной и нестационарной задачи моделирования загрязнения поверхностных вод бассейна Нижнего Дона. В третьей главе изложены основные принципы построения геионформационой системы Водные ресурсы бассейна Нижнего Дона. Изложены основные этапы построения базы данных и основных информационных потоков. Изложена детализированная процедура подготовки первичной информации для математических моделей, методика создания пространственной модели территории и расстановки основных объектов на электронную карту местности. Предложены методы визуализации результатов моделирования в рамках геоинформационной системы и средств анализа объекта исследования методами геоинформационной системы. В четвертой главе дан обзор существующих картографических интернеттехнологий. Реализована Интернетверсия геоинформационной системы. Представлены результаты экспериментальных исследований. Проведены исследования и разработана методика комплексного использования моделей различного уровня сложности и детализации для оценки качества водных ресурсов. Разработана структура и определен состав Банка моделей на основе известных математических моделей стационарная и нестационарная задача. Разработана компьютерная технология совместной работы банка математических моделей и базы данных о состоянии водных ресурсов в рамках единой геоинформационной системы. Разработана и реализована, на примере конкретного региона бассейна Нижнего Дона, интегрированная среда Водные ресурсы с использованием Банка математических моделей и ГИС. Разработана и реализована, на примере конкретного региона бассейна Нижнего Дона, интернеториентированная ГИС Водные ресурсы.