Визуализация полей показателей экологического состояния атмосферного воздуха на региональном уровне

Abstract

RU: Постановка проблемы. Контроль состояния окружающей среды по данным измерений на территории региона, получение достоверной информации для принятия управленческих решений по разработке основных направлений и мероприятий, обеспечивающих снижение загрязнения окружающей среды, является одной из основных задач системы экологического мониторинга. Представляется целесообразным решение такого рода задач для случаев, различающихся территориально (город, полигон, регион), по видам природных объектов (атмосферный воздух, почва, вода, биота, здоровье населения), по времени (текущий момент и прогноз по ретроспективным данным). Это определяет многообразие исходных данных и их особенности. С другой стороны различные задачи для различных случаев и показателей состояния окружающей среды имеют много общего в применяемом математическом аппарате. Это позволяет унифицировать программы решения задач построения полей для различных показателей. Реализация такой задачи включает в себя создание базы данных текущей и ретроспективной информации о показателях экологического состояния окружающей среды по результатам измерений; создание унифицированных программ расчетов полей показателей экологического состояния; создание типовых карт территорий для основных городов области, полигонов и области; создание программ наложения результатов расчетов по данным измерений полей на соответствующие карты местности. Цель. В связи с этим в многоуровневую подсистему по оценке и прогнозу загрязненности атмосферы региона предлагается включить модель визуализации и прогноза полей загрязнений атмосферного воздуха по данным измерений. Методика. При разработке модели был принят эмпирический подход, основанный на многократном разложении характеристик, поступающих с постов наблюдений, по естественным ортогональным функциям. Научная новизна. Предложен модернизированный модуль визуализации полей загрязнений для системы экологического мониторинга. Вывод. Предложенная модель позволяет обеспечить возможность оперативного контроля спрогнозированного загрязнения и оценки состояния атмосферного воздуха по данным измерений при решении задач экологической безопасности. Такая структура подсистемы мониторинга, включающая модели нескольких уровней сложности в полной мере соответствует специфике техногенно нагруженного региона каким является Днепропетровская область.

UK: Постановка проблеми. Контроль стану навколишнього середовища за даними вимірювань на території регіону, отримання достовірної інформації для ухвалення управлінських рішень по розробці основних напрямів і заходів, що забезпечують зниження забруднення навколишнього середовища, є одним з основних завдань системи екологічного моніторингу. Представляється доцільним вирішення такого роду завдань для випадків, що розрізняються територіально (місто, полігон, регіон), по видах природних об'єктів (атмосферне повітря, грунт, вода, біота, здоров'я населення), за часом (теперішній момент і прогноз за ретроспективними даними). Це визначає різноманіття початкових даних і їх особливості. З іншого боку різні завдання для різних випадків і показників стану навколишнього середовища мають багато спільного у вживаному математичному апараті. Це дозволяє уніфікувати програми вирішення завдань побудови полів для різних показників. Реалізація такого завдання включає створення бази даних поточної і ретроспективної інформації щодо показників екологічного стану навколишнього середовища за наслідками вимірювань; створення уніфікованих програм розрахунків полів показників екологічного стану; створення типових карт територій для основних міст області, полігонів і області; створення програм накладення результатів розрахунків за даними вимірювань полів на відповідні карти місцевості. Мета. У зв'язку з цим в багаторівневу підсистему оцінки і прогнозу забрудненості атмосфери регіону пропонується включити модель візуалізації та прогнозу полів забруднень атмосферного повітря за даними вимірювань. Методика. При розробці моделі був прийнятий емпіричний підхід, заснований на багатократному розкладанні характеристик, що поступають з постів спостережень, по природних ортогональних функціях. Наукова новизна. Запропонований модернізований модуль візуалізації полів забруднень для системи екологічного моніторингу. Висновок. Запропонована модель дозволяє забезпечити можливість оперативного контролю спрогнозованого забруднення та оцінки стану атмосферного повітря за даними вимірювань при вирішенні завдань екологічної безпеки. Така структура підсистеми моніторингу, яка включає моделі декількох рівнів складності, повною мірою відповідає специфіці техногенно навантаженого регіону яким є Дніпропетровська область.

EN: Raising of problem. Control of the state of environment from data of measurings on territory of region, receipt of reliable information for acceptance of administrative decisions on development of basic directions and measures, providing a decline contamination of environment, is one of basic tasks of the system of the ecological monitoring. A decision such of tasks is expedient for cases, differentiating territorial (city, ground, region), on the types of natural objects (atmospheric air, soil, water, биота, health of population), at times (present moment and prognosis from retrospective data). It determines the variety of basic data and their feature. From other side different tasks for different cases and indexes of the state of environment have a lot in common in the applied mathematical vehicle. It allows to unify the programs of decision of tasks of construction of the fields for different indexes. Realization of such task plugs in itself creation of database current and retrospective information about the indexes of the ecological state of environment on results measurings; creation of the compatible programs of calculations of the fields of indexes of the ecological state; creation of model cards of territories for the basic cities of area, grounds and area; creation of the programs of imposition of results of calculations from data of measurings of the fields on the proper cards of locality. Purpose. In this connection in a multilevel subsystem by estimation and prognosis of muddiness of atmosphere of region it is suggested to include the model of visualization and prognosis of the fields of contaminations of atmospheric air from data of measurings. Method. At development of model empiric approach, based on frequent decomposition of descriptions, actings from the posts of supervisions, was accepted, on natural ortogonal functions. Scientific novelty. The modernized module of visualization of the fields of contaminations is offered for the system of the ecological monitoring. Conclusion. The offered model allows to provide a traceability спрогнозированного contamination and estimation of the state of atmospheric air from data of measurings at the decision of tasks of ecological safety. Such structure of monitoring subsystem, including the models of a few levels of complication to a full degree corresponds the specific of the technogenic loaded region what the Dnepropetrovsk area is.