УДК 514.18:502.3

ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Голубничий Артем Александрович1, Захарова Ольга Леонидовна2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, кандидат биологических наук, доцент кафедры инженерной экологии и основ производства

Аннотация
В статье рассматривается процесс создания геометрической модели загрязнения атмосферного воздуха. Анализируются преимущества данного вида моделирования для сложных многопараметрических процессов. Выбираются основные параметры для моделирования и факторы, влияющие на качество атмосферного воздуха. Основными факторами в модели приняты: влажность, скорость ветра, количество осадков, температура, а также их сочетания и комбинирование.

Ключевые слова: геометрическое моделирование, индекс загрязнения атмосферы, климатические факторы, прогнозная модель


PARAMETERIZATION OF GEOMETRICAL MODELING OF AIR POLLUTION

Golubnichiy Artem Aleksandrovich1, Zaкharova Olga Leonidovna2
1Katanov Khakass State University, assistant at the department of engineer ecology and bases of production
2Katanov Khakass State University, candidate of biological sciences, docent of the department of engineer ecology and bases of production

Abstract
This article describes how to create a geometric model of air pollution. Analyzes the advantages of this type of modeling complex multivariable processes. Selected the main parameters for modeling and factors affecting the air quality. The main factors in the model adopted: humidity, wind speed, rainfall, temperature, as well as their combination and combination.

Keywords: air pollution index, climatic factors, geometric modeling, predictive model


Библиографическая ссылка на статью:
Голубничий А.А., Захарова О.Л. Параметризация процесса геометрического моделирования загрязнения атмосферного воздуха // Современная техника и технологии. 2015. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/02/5856 (дата обращения: 28.05.2017).

Большинство процессов имеющих естественную или техническую природу подчиняются сложным законам. Определение этих процессов приводит к необходимости решения многокомпонентных задач, установлению сложных параметрических зависимостей, что в свою очередь приводит к значительным сложностям в построении математических моделей.

Процесс выявления такого рода многофакторных зависимостей осуществляется посредством экспериментальных данных. При этом большое число параметров в исследуемой модели не только приводит к сложности расчетов, но также и существенно снижает наглядность модели как таковой.

Решением данной проблемы может служить метод геометрического моделирования. Данный метод является наиболее актуальным в качестве представления сложных динамических процессов и систем с соответствующим прогнозом динамики. Метод позволяет находить неизвестное значение функции при условии известности соотношений, связывающих данную функцию и ее производные на их геометрических моделях.

В качестве моделей наиболее часто используют статистические и аппроксимационные модели, построенные на данных полученных в ходе экспериментов. Аналитическое представление данных моделей затруднительно для понимания наглядности процесса, поэтому целесообразно осуществить их перевод в геометрический аналог.

Решением задачи геометрического моделирования выступает конструкция, представленная в многомерном геометрическом пространстве. Расположение элементов конструкции однозначно определяет соотношения аргументов и функции в сложных многопараметрических системах.

Наиболее частыми решениями выступают алгебраические и дробно-алгебраические поверхности, описываемые полиноминальными или дробно-полиноминальными зависимостями соответственно.

Разработка геометрической модели загрязнения атмосферного воздуха начинается с выявления временных уровней со значительным превышением концентраций загрязняющих веществ. При этом учитывая разность в переносе отдельных компонентов целесообразно проводить исследования не по комплексным показателям типа ИЗА-5, а по отдельным составляющим ИЗА или ПДК [1]. Следующим этапом является установление корреляционных связей между отдельными метеорологическими параметрами с каждым из загрязнителей и комплексным показателем загрязнения. При этом необходимо учитывать также совместное влияние факторов [2].

В качестве основных факторов влияющих на загрязнение атмосферы были выбраны следующие метеорологические показатели: влажность, скорость ветра, количество осадков, температура. Помимо прочего учитывается и временной характер изменения концентраций.

В качестве исследуемого параметра в модели выступает концентрация пяти приоритетных загрязнителей, которыми в зависимости от исследуемого города могут выступать различные компоненты.

Пример временной зависимости ИЗА-5 от влажности представлен на рисунке 1:

Рисунок 1. – Динамика изменения ИЗА-5 от влажности во времени

Данная поверхность представляет собой наиболее простой пример геометрического моделирования отдельных параметров. В случае многокомпонентности факторов наиболее целесообразно рассматривать ряд поверхностей или проекции гиперкубов в зависимости от количества исследуемых параметров.


Библиографический список
  1. Голубничий А.А. (2014) К вопросу о некоторых особенностях нормирования качества атмосферного воздуха в Российской Федерации // «Dny vedy – 2014». d.11 Pravni vedy – ss. 10-12.
  2. Голубничий А.А., Замулина М.В. (2015) Учет климатических параметров при распространении аэрозоля в рамках ОНД-86 // Современная техника и технологии. 2015. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/01/5631 (дата обращения: 23.02.2015).


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: