Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології


Соколовська Аліса Борисівна. Автоматизована інформаційна система забезпечення контролю екологічних водонебезпечних процесів: Дис... канд. техн. наук : 05.13.06 / НАН України. - К., 2002. - 218арк. - Бібліогр.: арк. 145-161.



Анотація до роботи:

Соколовська А.Б. Автоматизована інформаційна система забезпечення контролю екологічних водонебезпечних процесів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. - Інститут прикладного системного аналізу Міністерства освіти та науки України та НАН України.

У дисертації подано нове вирішення задачі удосконалення інформаційного забезпечення контролю екологічних водонебезпечних процесів у реальному масштабі часу. У роботі вперше запропоновано системний підхід до оцінювання і прогнозування динаміки водонебезпечних процесів на основі єдиної стратегії взаємного узгодження моніторингу й контролю водонебезпечних процесів. Розроблено структуру й інструментальні засоби автоматизованої інформаційної системи моніторингу, системного аналізу і прогнозування водонебезпечних процесів, що дозволяє забезпечити своєчасне формування й обґрунтування рішення в динаміці водонебезпечних процесів. Розроблено базову модель динаміки водонебезпечних процесів, на основі якої побудовані математичні моделі: оцінювання динаміки швидко - і повільно осцилюючих процесів; короткострокового й довгострокового прогнозування динаміки процесів; відновлення в статистичній вибірці пропущених даних. Реалізовано у середовищі Borland Delphi 5.0 пакет прикладних програм прогнозування динаміки водонебезпечних процесів. Наведено інформацію про практичну ефективність розроблених моделей і програм.

У дисертації подано нове рішення задачі удосконалення інформаційного забезпечення контролю екологічних водонебезпечних процесів у реальному масштабі часу на основі розробки структури й інструментальних засобів автоматизованої системи інформаційного забезпечення контролю екологічних водонебезпечних процесів з використанням сучасних інформаційних технологій, що дозволяє виконувати системний аналіз і прогнозування динаміки водонебезпечних процесів і відкриває можливість підвищення вірогідності й обґрунтованості інформаційного забезпечення процесів формування й обґрунтування рішень у динаміці критичних чи надзвичайних екологічних ситуацій.

Рис.1. Фрагмент розподілу місячних опадів за вказаними роками з відновленими даними і прогнозом до 2002 р.

Основні наукові результати, висновки і практичні рекомендації дисертаційної роботи полягають у наступному:

1. Проведено аналіз наукової літератури щодо стану досліджень екологічних водонебезпечних процесів, який показав, що найбільш важливими і складними залишаються проблеми підвищення вірогідності й обґрунтованості інформаційного забезпечення процесів формування й обґрунтування рішень у динаміці критичних і надзвичайних ситуацій; найменш дослідженими є задачі системного аналізу динаміки водонебезпечних процесів, взаємозв'язки і взаємодії причин, умов і результатів. Тому практично важливою й актуальною задачею є удосконалення інформаційного забезпечення управління і контролю екологічної обстановки.

2. Розроблено й обґрунтовано ієрархічну структуру системи інформаційного забезпечення управління і контролю екологічної обстановки, що відбиває організаційно-функціональний взаємозв'язок органів управління, а також інформаційний взаємозв'язок системи інформаційного забезпечення управління і контролю екологічної обстановки та відповідних органів управління.

3. Проведено аналіз екологічних водонебезпечних наземних (зливи, паводки, повені, затоплення та ін.) і ґрунтових (підтоплення, зсуви, обвали, провали та ін.) процесів, який показав, що ці процеси відрізняються складними взаємозв'язками, взаємозалежностями, взаємодіями різноманітних факторів і причин.

4. Розроблено ієрархічну структуру автоматизованої інформаційної системи моніторингу, системного аналізу і прогнозування екологічних водонебезпечних процесів, що призначена для безупинного системного аналізу динаміки цих процесів і своєчасного формування рішення для запобігання чи мінімізації збитків від їх впливу.

5. Запропоновано системний підхід до оцінювання і прогнозування динаміки водонебезпечних процесів на основі єдиної стратегії взаємного узгодження моніторингу й контролю водонебезпечних процесів. Розроблено базову модель динаміки водонебезпечних процесів. На її основі побудовані моделі: оцінювання динаміки процесів; короткострокового і довгострокового прогнозування динаміки процесів; відновлення пропущених даних вибірки швидко осцилюючої і повільно осцилюючої динаміки процесів. Реалізація єдиної базової моделі динаміки водонебезпечних процесів дозволяє одержати такі якісні переваги в порівнянні з відомими підходами:

уніфікувати обчислювальні процедури при вирішенні основних задач аналізу і прогнозування водонебезпечних процесів;

істотно скоротити тимчасові витрати на рішення практичних задач.

6. Реалізовано у середовищі Borland Delphi 5.0 пакет прикладних програм прогнозування динаміки водонебезпечних екологічних процесів у реальному масштабі часу на основі моделей оцінювання, прогнозування динаміки водонебезпечних процесів і відновлення пропущених даних у статистичній вибірці.

7. Здійснено апробацію запропонованого методу формування моделей водонебезпечних процесів з метою оцінювання його реалізованості, вірогідності й порівняння його обчислювальних можливостей з результатами типового методу аналізу тимчасових рядів - методу експонентного згладжування. Апробація реалізована на основі обчислювального експерименту з використанням тестових даних у формі дискретної вибірки тимчасового ряду, що формується на основі апріорно відомих функцій. У результаті обчислювальних експериментів зроблено висновки й рекомендації.

8. Результати експериментального іспиту вимірювальної системи формування первинної інформації з використанням модифікованої програми “Sensor” показали її високу точність і достатню для практики оперативність аналізу зсувних процесів, адекватну реакцію на зміну керуючих параметрів, а також стійкість до випадкових впливів.

9. Встановлено, що практичне використання програми “Sensor” дозволяє підвищити оперативність формування бази даних статистичних результатів вимірів, що відкриває можливість виконувати більш ранні і достовірні прогнози еволюції досліджуваної території Центральної Ливадійської зсувної системи (акт впровадження).

10. Виконано оцінювання й прогнозування динаміки опадів, відновлення пропущених статистичних даних на основі розроблених математичних моделей і програмних модулів за вихідними реальними даними про кількість щомісячних випадаючих опадів з 1890 року по дійсний час на ряді станцій Західної України.

11. Вірогідність отриманих у дисертації результатів забезпечується фізичним і математичним обґрунтуванням розроблених математичних моделей динаміки водонебезпечних процесів, оцінюванням їхньої точності й вірогідності на основі виконання обчислювального експерименту по тестових прикладах і зіставлення з реальними даними спостережень і результатами розрахунків за іншими методами.

Публікації автора:

  1. Панкратова Н.Д., Соколовская А.Б. Методика модели информационной технологии прогнозирования природных осадков // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці НАН України.– 2000. –№10. – С.166-174.

  2. Дударенко А.Н., Калюх Ю.И., Панкратова Н.Д., Соколовская А.Б. Автоматизация расчетов оползневого давления, коэффициента устойчивости и других характеристик напряженно-деформированного состояния опозневого массива с учетом грунтовых вод на основе программы LANDSLIP2dmod // Сборник НИИСК.– 2000. – С.24-29.

  3. Калюх Ю.И., Соколовская А.Б., Дударенко А.А. Автоматизация расчетов оползней на основе программы LANDSLIP2dmod при наличии грун-товых вод // Моделювання та інформаційні технології. – 2000. - № 6. – С. 170-175.

  4. Калюх Ю.И., Норенко Н.Е., Сиренко А.И., Соколовская А.Б. Мониторинг подъемно-транспортных машин: теоретические и прикладные аспекты // Техніка будівництва. –2000 . –№ 7. – С.74-79.

  5. Норенко Н.Е., Соколовская А.Б., Сиренко А.И., Калюх Ю.И. Экспериментальное тестирование системы мониторинга грейферной грязедобывающей установки куяльницкого лимана // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – 2000. – № 55.– С.55-60.

  6. Pankratova N.D., Sokolovskaya А.B. The automatic methodology of the forecasting of natural sediments // IX Miedzynarodowe Sympozjum «Geotechnika 2000», Ustron, Poland - 2000. - P.121-128.

  7. Соколовская А.Б. Прогнозирование осадков в ряде экологически опас-ных районах Западной Украины // Міжнародна науково-практична конфе-ренція «Вплив повеней та зсувних процесів на функціонування магістраль-них нафтогазопроводів, залізниць, автошляхів та електромереж. Еколо-гічна безпека та перспективи розвитку трубопровідного транспорту, інших інженерних комунікацій» (24-28 квітня 2000 р., м. Ужгород).-С. 48-49.

  8. Соколовская А.Б. Экологическое прогнозирование осадков на опас-ных территориях Западной Украины // Тези конференції «Оцінка впливу об’єктів будівництва на навколишне середовище (ОВНС). Аналіз та прове-дення природно-охоронних заходів згідно з ДБН А.2.2-1-95» (23-27 травня 2000 р.,м. Ялта) та другої міжнародної науково-практичної конференції «Інженерний захист територій і об’єктів у зв’язку з розвитком небезпеч-них геологічних процесів» (29 травня -2 червня 2000 р., м. Ялта).- С.92-93.

  9. Соколовська А.Б. Математическое моделирование литодинамики оползневых массивов с учётом эволюции влагосодержания грунта//Там же.