Красноярск, Россия
Красноярск, Красноярский край, Россия
Красноярск, Красноярский край, Россия
Специальное конструкторско-технологическое бюро Красноярского филиала Института вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук (СКТБ «Наука» ИВТ СО РАН)
Красноярск, Красноярский край, Россия
В работе показано значение выявления и прогнозирования существующих экологических проблем городской среды (на примере города Красноярска). Рассмотрены основные источники загрязнения атмосферного воздуха. Аргументирована необходимость построения модели пространственного распространения загрязняющих веществ в городской среде в контексте относительно новых типов моделей (Н-моделей). При построении математических моделей для решения экологических задач важную роль играет правильное определение переменных, существенно влияющих на экологическое состояние рассматриваемой среды. В работе предложен новый способ определения наиболее информативных переменных. На основе предложенного подхода к моделированию разработана непараметрическая модель пространственного распространения формальдегида по территории города на основе данных наблюдений государственной сети мониторинга атмосферного воздуха. Скорость моделирования позволяет использовать данный метод в режиме реального времени.
моделирование экологического состояния, непараметрическое моделирование, информативные признаки, загрязнение атмосферного воздуха города.
1. Введение
В последние годы высокий уровень техногенной нагрузки и резкое ухудшение экологической обстановки в Красноярске сделали одним из приоритетных направлений оценку экологического состояния территории.
1. Бельская Е. Н., МедведевА. В., Михов Е. Д., Тасейко О. В. Применение методов непараметрического моделирования в решении задач экологического мониторинга // Вестник СибГАУ. 2016. № 1(Т. 17). С. 10-18.
2. Антропов К. М., Казмер Ю. И., Вараксин А. Н. Описание пространственного распределения загрязнения атмосферного воздуха промышленного центра методом LandUseRegression (обзор) // Экологические системы и приборы. 2010. № 1. С. 28-41.
3. Аналитический обзор состояния и загрязнения атмосферного воздухаURL: http://krasecology.ru/Air/ LabReport. (Дата обращения 14.08.2015).
4. Молодой ученый. Информационная система для моделирования распространения загрязнения атмосферного воздуха с использованием ArcGIS. URL: http://www.moluch.ru/conf/tech/archive/4/895 (Дата обращения 14.07.2015)
5. Шлычков В. А. Диагноз экстремальных концентраций формальдегида в г. Томске на основе численного моделирования // Оптика атмосферы и океана. 2010. № 6. С. 493-498.
6. Кошкин Г. М., Пивен И. Г. Непараметрическая идентификация стохастических объектов / Дальневост. отделение Рос. акад. наук. Хабаровск, 2009.
7. Цыпкин Я. З. Основы теории обучающихся систем. М.: Наука, 1970.
8. Цыпкин Я. З. Основы информационной теории идентификации. М.: Наука, 1984. - 336 с.
9. Хардле В. Прикладная непараметрическая регрессия. М.: Мир, 1993.
10. Медведев А. В. Непараметрические системы адаптации. Новосибирск: Наука, 1983. - 174с.
11. Медведев А. В. Основы теории адаптивных систем. Красноярск: Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т., 2015. 526 с.
12. Медведев А. В. Анализ данных в задаче идентификации // Компьютерный анализ данных моделирования. Т. 2. Минск: БГУ, 1995. С. 201-206.
13. Надарая Э. А. Непараметрическое оценивание плотности вероятностей и кривой регрессии. Тбилиси: Изд-во Тбил. ун-та, 1983.
14. Михов Е. Д. Оптимизация коэффициента размытости ядра в непараметрическом моделировании // Вестник СибГАУ. 2015. № 2(16). С. 338-342.
15. Потылицына, Е.Н., Тасейко, О.В., Сугак, Е. В. Оценка влияния загрязнения воздуха предприятиями машиностроения на здоровье населения // Вестник СибГАУ. 2015. Т. 16, № 4. С. 958-968.
16. Безуглая Э. Ю., Воробъева И. А., Полуэктова М. В. Исследование химических процессов в атмосфере по данным мониторинга в городах // Тр. ГГО. СПб.: ГУ ГГО им. А. И. Воейкова, 2010. № 561. С. 164-184.
17. Ethylbenzene [Электронный ресурс].URL: http://monographs. iarc.fr/ENG/Monographs/vol77 /mono7710.pdf (Дата обращения: 17.05.2015).
18. Бенз(а)пирен в атмосферном воздухе и онкологическая заболеваемость в Кемерово / С. А. Мун[и др.] // Гигиена и санитария. 2006. № 4. С. 28-30.
19. Качество воздуха в крупнейших городах России за десять лет. 1998-2007 гг.: Аналитический обзор. ГУ «ГГО». Росгидромет. СПб., 2009. - 133 с.
20. WHO (2007). Health relevance of particulate matter from various sources, Report on aWHO Workshop, Bonn, Germany, 26-27 March 2007.
21. Усманова Л. М. Источники поступления формальдегида и его воздействие на живой организм // Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки: сб. ст. по мат. XXXI междунар. Студ. науч.- практ. конф. № 5(30). URL: http://sibac.info/archive/nature/5(30).pdf (датаобращения: 13.02.2017).
22. ATSDR. 1999. Toxicological Profile for Formaldehyde (Final Report). NTIS Accession № . PB99-166654. Atlanta, GA: Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
23. Какарека С. В., Ашурко Ю. Г. Анализ и оценка источников выбросов формальдегида в атмосферный воздух на территории Беларуси // Природопользование. 2012. Вып. 21. С. 75-80. URL: http://ecology.basnet.by/jornal/priroda21/Kakareka%20Ashurko.pdf (Дата обращения: 28.02.2017)
24. Хлебопрос Р. Г., Тасейко О. В., Иванова Ю. Д., Михайлюта С. В. Красноярск. Экологические очерки. Красноярск: Изд-во СФУ, 2012. - 130 с.
25. Михайлюта С. В. Особенности пространственно-временной динамики загрязнения атмосферы в условиях города: на примере г. Красноярска / диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Красноярск, 2005. - 134 с.
