Алгоритмическое и метрологическое обеспечение ИИС мониторинга состояния объектов окружающей среды

• Автор: Куракина, Наталия Игоревна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. ИИС мониторинга, моделирования и прогнозирования состояния окружающей природной среды. Задача комплексной оценки состояния экологических объектов
1.1. Проблема получения достоверной информации о состоянии объектов окружающей природной среды
1.2. Задача оценки состояния объектов ОПС
1.3. Математическое моделирование динамики распространения загрязняющих веществ
1.4. Оценка достоверности результатов контроля
Выводы
Глава 2. Анализ достоверности основных типов данных
2.1. Метрологический анализ результатов контрольных измерений
2.2. Анализ достоверности экспертных оценок
2.3. Сложные оценки, полученные в результате объединения однотипных данных
2.4. Метрологический анализ результатов моделирования развития
экологической обстановки
Выводы
Глава 3. Получение комплексной оценки состояния объектов окружающей среды
3.1. Нормирование оценок
3.2. Пространство оценок
3.3. Формирование функционала оценок
Выводы
Глава 4. Программная реализация системы получения комплексных
оценок на базе ГИС
4.1. Построение ИИС на базе ГИС
4.1.1. Классификация ГИС, выбор программного продукта
4.1.2. Интегрирование преимуществ ГИС и ИИС
4.2. Структура информационной среды получения комплексных оценок
4.3.Решение задачи оценки
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Информационная организация программной системы
получения комплексных оценок
Приложение 2. Моделирование распространения примеси в воздухе
(методика ОНД -86)
Приложение 3. Моделирование распространения примеси в водотоке
Приложение 4. Формирование экспертных оценок
Приложение 5. Получение комплексной оценки

Введение
Бурное развитие хозяйственной деятельности людей, приведшее к интенсивному, часто разрушительному воздействию на окружающую среду (ОС) и поставившее человечество на грань реальной возможности экологического кризиса, придало высокую значимость экологическим проблемам и выдвинуло их сегодня на одно из первых мест.
Вопросы охраны окружающей среды нашли свое отражение в материалах конференции Организации Объединенных Наций, проходившей в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Она стала мощным импульсом для продвижения общества по пути устойчивого развития. Признавая целостный и взаимозависимый характер земли, нашего дома, представители государств, собравшиеся на встречу на высшем уровне в Рио-де-Жанейро, приняли свод принципов для последующего развития [1 - 3]. Непременным условием устойчивого развития общества является безопасность человека и окружающей среды, их защищенность от воздействия вредных техногенных, природных экологических и социальных факторов.
Несмотря на большие усилия, предпринятые за прошедший период, как в международном, так и национальном масштабах, качество окружающей среды продолжает ухудшаться. По данным Европейского парламента, только Западную Европу ежегодно загрязняют более 2 млрд. т. отходов, в том числе и токсичных. Особенно большой вред окружающей среде наносят быстро развивающиеся топливно-энергетический комплекс, транспорт и производства, связанные с переработкой угля, нефти и газа.
Необходимость количественной оценки антропогенных воздействий привела к созданию систем оценки состояния экологической обстановки, а также моделирования и прогнозирования развития ситуации, т.е. систем мониторинга [4].

что по направлению потока в непроточной (или очень мало проточной) части водоёмов концентрации загрязняющего вещества изменяются со значительно меньшей скоростью, чем по сравнению с другими величинами. С учётом этого A.B. Караушевым получено исходное уравнение для решения пространственной задачи:
уА-о
х дх
ґд2С д2СЛ ~УГ + а

(1.23)

В пространственной задаче учитывается изменение концентрации загрязняющего вещества по длине, ширине и глубине потока. Следовательно, оно более универсально, чем (1.22) и позволяет рассчитывать процесс в любом типе водных объектов (реки любой глубины, озёра, водохранилища).
Из уравнения (1.23) можно получить и предыдущее уравнение для неглубоких водоёмов (Н до 10м) с достаточной скоростью движения воды

(0.1 м/с и выше), в которых можно принять —— = 0 :

V„K-Dd- = 0. дх Qyl
При сбросе сточных вод в проточные водоёмы процесс формирования качества воды с учётом преобразования загрязняющего вещества в конкретной точке описывается уравнением:
дС г/дС _ д2С _ д2С п д2С . (1-25)
— + V Dr —— - Dv —— - D, —— + F (с) = 0,
dt дх х дх2 У ду2 &2
где х, у, z - продольная, поперечная и вертикальная координаты точки;
V - средняя скорость потока воды в водоёме;
D*, Dy, D2 - коэффициенты (дисперсии) конвективно-диффузионного
переноса в направлениях x,y,z;