Презентація на тему:
Технологія автоматизованого моделювання та відображення стану забруднення поверхневих вод з використанням веб-технологій

* МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Технологія автоматизованого моделювання та відображення стану забруднення поверхневих вод з використанням веб-технологій Автори: д.т.н., професор Мокін Віталій Борисович аспірант Семчук Ю.С. Конференція Інтернет-Освіта-Наука-2012

* Мета роботи полягає в отриманні та забезпеченні можливості формування максимально точної екологічної інформації з урахуванням регулярних оновлень. І тільки з використанням Інтернет-технологій можливе ефективне вирішення проблеми постійного моніторингу вод та обробки даних про стан забруднення поверхневих вод, якщо дані часто оновлюються і це оновлення здійснюється різними суб’єктами моніторингу.

* Для досягнення поставленої мети роботи необхідно розв’язати такі задачі: 1. Організація збирання даних забруднення для представлення цілісної поверхні розподілу показників стану забруднення по акваторії поверхневих вод. 2. Моделювання неперервної картини стану поверхневих вод із використанням геостатистичного аналізу та врахуванням особливостей річок, таких як звивистість, наявність приток, напрямок течії річки тощо. 3. Розробка технології автоматизованого моделювання та відображення оновленої інформації в будь-який момент часу.

* Аналіз просторових даних

* Основними етапами побудови карти інтерполяції є: подання (візуалізація) набору емпіричних даних; дослідження даних (визначення статистичних параметрів, перевірка на нормальність, виявлення тренда); побудова варіограмної моделі; побудова (моделювання) поверхні; оцінка точності моделювання. Аналіз даних з використанням геостатистичного аналізу в ГІС «ArcGIS»

* Моніторингова мережа басейнів на прикладі р. Південний Буг

* При застосуванні методів геостатистичного аналізу для моделювання якості води у річках слід враховувати наступні закономірності та фактори, які впливають на якість цих вод: Звивистість річки. Напрям течії річки. Наявність приток та постів моніторингу на них. РОЗРОБКА МЕТОДІВ АНАЛІЗУ СТАНУ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВЕРХНЕВИХ ВОД

* Ділянка річки Південний Буг, що має досить значний коефіцієнт звивистості, та створи спостережень якості поверхневих вод вздовж течії річки Застосування геостатистичного аналізу для моделювання якості вод з урахуванням їх звивистості

* Метод ординарного кригінгу заснований на обчисленні для кожної точки ваг λ1, λ2,…, λn. Тоді інтерполятор буде отриманий як зважена сума даних:   де: Z(si) виміряне значення в i-й точці; λi невідома вага для виміряного значення в i-й точці; s0 координати шуканої точки; N кількість опорних точок. Розв’язок дає рівняння кригінгу:     де: Рівняння кригінгу

* а) б) Побудова варіограм: Для розрахунку значень матриць G та g потрібно вивчити структуру даних шляхом створення емпіричної варіограми: а) при визначенні відстані по прямій, б) при визначенні відстані вздовж річки

* Побудова матриць G та g і визначення ваг кригінгу Метод 1 (визначення відстані по прямій) Метод 2 (визначення відстані уздовж річки) Матриця G Матриця g Ваги кригінгу λ

* Визначення значення концентрації нітратів для створу спостереження № 5 Порівняння отриманого значення з фактичним (концентрація нітратів, мг/л) Метод 1 (визначення відстані по прямій) Метод 2 (визначення відстані уздовж течії річки) Значення, отримане при застосуванні методу 1 Значення, отримане при застосуванні удосконаленого методу – методу 2 Фактичне значення Інтерпольоване значення 0,0972 0,08204 0,0735 Помилка інтерполяції 24% 10% -

* Дану технологію можна використовувати як в наукових, так і в навчальних цілях. Наприклад, при спільній роботі студентів над однією картою і при одночасному введенні даних по різних постах моніторингу, які імітують роботу різних суб’єктів моніторингу. Розроблені методи ординарного кригінгу геостатистичного аналізу були апробовані на реальних даних Басейнового управління водних ресурсів р. Південний Буг.

* ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!