Сибирский федеральный университет

Перевод названия: APPLICATION OF NON-PARAMETRIC MODELING IN SOLVING PROBLEMS OF ENVIRONMENTAL MONITORING

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Ключевые слова: моделирование экологической обстановки, непараметрическое моделирование, Н-процессы, загрязнение атмосферного воздуха города, спутниковые снимки, environmental situation modeling, Nonparametric modeling, Н-processes, urban air pollution, satellite view

Аннотация: Рассмотрены основные задачи экологического мониторинга, в том числе решаемые с использованием спутниковых данных дистанционного зондирования. Проведен анализ экологической ситуации в России, существующих методов размещения пунктов наблюдения в системах контроля атмосферного воздуха и программ наблюдений. Охарактеризована система экологического мониторинга в Красноярске и необходимость применения методов моделирования при оценке экологической обстановки с целью комплексного учета многих факторов (параметры источников выбросов, текущее метеорологическое состояние атмосферы, условия рассеивания для данной местности, свойства моделируемых веществ и др.). Исследована проблема создания модели экологической обстановки в г. Красноярске в контексте Н-моделей. Показана необходимость использования соответствующих непараметрических индикаторов при построении обучающихся параметрических моделей «трубчатых» процессов. Проанализирован вопрос идентификации в узком и широком смысле. Рассмотрен стандартный способ моделирования экологической обстановки, описаны сложности, возникающие при моделировании процессов, имеющих «трубчатую» структуру, параметрическими методами. Представлена модель прогноза экологической ситуации в г. Красноярске, разработанная методами непараметрического моделирования с использованием ядерных оценок на основе данных наблюдений государственной сети мониторинга, приведены результаты моделирования пространственного распределения окиси углерода. Обоснована необходимость применения данного подхода в принятии управленческих решений, регулирующих экологическую обстановку в режиме реального времени. В связи с необходимостью развития региональных сетей мониторинга, задачи выбора пунктов наблюдения и оптимизации программы мониторинга качества атмосферного воздуха являются наиболее актуальными, в их решении необходимо комплексное рассмотрение всей совокупности факторов и угроз, а также использование новейших технологий (в том числе применение аэрокосмических (дистанционных) методов экологического мониторинга). Предложенный подход позволит оптимизировать процедуру принятия решений в области управления качеством окружающей среды. В дальнейшем возможно расширение модели, что позволит рассчитывать распространение загрязнения не только в пространстве, но и во времени и увеличить точность прогнозов. The analysis of the air quality in Russia showed the invalidity of existing methods of the air control and observation systems. The analysis of the main objectives of environmental monitoring can be solved by using satellite remote sensing data. The system of environmental monitoring in Krasnoyarsk city is developing. But nowadays it is important to apply modeling techniques in the evaluation of the environmental situation to integrate a number of factors (parameters of the emissions sources, current meteorological situation, the air dispersion conditions, the pollutant properties and others.). This paper shows the availability of H-models using for creating a model of ecological situation in Krasnoyarsk city. The using of appropriate non-parametric indicators is necessary to construct the parametric models with using “tubular” processes. This research analyses the issue of identification in the “narrow” and “broad” sense. Also, this paper discusses the standard way of modeling the environmental situation and describes the complexities in the modeling process with “tubular” structure by using of parametric methods. The model of the environmental situation forecast in Krasnoyarsk city was developed with using the methods of non-parametric modeling by the help of nuclear grade. The results of modeling characterize the spatial distribution of carbon monoxide. The using of this approach is efficient for the environment management in real time. The necessity of development of regional monitoring networks demands to solve the problem of choosing observation points and optimization program of air quality monitoring. For this purpose it is necessary to consider all influencing factors in totality, and also to use new technologies (including the remote environmental monitoring methods). The proposed approach will optimize the decision-making procedure in the field of environmental management. The improvement of the model can be connected with calculating of the time and space distribution of pollutants, and increasing of the accuracy of environmental quality forecasts.

Журнал: Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева

Выпуск журнала: Т. 17, № 1

Номера страниц: 10-18

ISSN журнала: 18169724

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

• Бельская Е.Н. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
• Медведев А.В. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
• Михов Е.Д. (Сибирский федеральный университет)
• Тасейко О.В. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)