Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Информационно-имитационное моделирование экологических систем на основе бассейново-ландшафтного подхода

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Васильев, Дмитрий Николаевич

Глава 1. Водосборный бассейн реки как объект исследования

1.1 Обоснование выбора речного бассейна как объекта исследования и необходимость использования информационных технологий для анализа его функционирования

1.2 Задачи исследований и особенности информационного моделирования в рамках бассейново-ландшафтного подхода

1.3 Требования к информационной системе водосборных бассейнов

Глава 2. Обзор методов моделирования и инструментальных средств для исследования речных водосборных бассейнов

2.1 Анализ подходов к построению моделей геосистемы речного водосборного бассейна

2.2 Обзор информационных систем и программных средств моделирования речных водосборных бассейнов

Глава 3. Информационная модель речного водосборного бассейна

3.1 Формирование информационных описаний для анализа и моделирования геосистем

3.2 Информационное описание речного водосборного бассейна

3.3 Подход к построению информационных моделей природных объектов, рассмотренный на примере речного водосборного бассейна

Глава 4. Разработка модели информационной системы «Водосборные бассейны рек» на примере Владимирской области и ее использование для решения бассейновых задач

4.1 Концепция построения информационной системы для прикладных исследований

4.2 Модель информационной системы «Водосборные бассейны рек» на примере

Владимирской области

4.3 Методика анализа характеристик водосборных бассейнов с использованием информационной системы

Глава 5. Геоэкологическая характеристика функционирования речных водосборных бассейнов

5.1 Информационные модели бассейнов рек Владимирской области

5.2 Классификация водосборных бассейнов и их кластеризация по динамике изменения гидрологических характеристик

5.3 Прогнозирование гидрологических режимов функционирования бассейнов с использованием нейросетей по результатам классификации и кластерного анализа

5.4 Оценка изменения гидродинамических условий при техногенной нагрузке 156 Заключение

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Информационно-имитационное моделирование экологических систем на основе бассейново-ландшафтного подхода"

Актуальность темы обусловлена сложной экологической обстановкой и необходимостью принятия обоснованных управленческих решений в области экологии и природопользования. Их эффективность и результативность во многом зависит от информационной поддержки процесса принятия решения.

Закон "Об информации, информатизации и защите информации" дает право свободно! 'О доступа к экологической информации, однако природоохранные организации слабо обеспечены системами качественного информационного обслуживания. В настоящее время региональный уровень представлен рядом экоинформационных систем; экошгформшдаонные системы крупных территориальных образований [21, 55, 74, 95 и др.], субъектов Российской федерации [14, 60 и др.], крупных городов, областных и районных центров [6, 12, 15 и др.] и другие. Все они имеют свои принципы построения, свою структуру, реализованы в различных средах, но не скоординированы и не связаны между собой, не объединены в единую сеть, учитывают специфику только местных задач. Локальные системы узко специализированны и существуют без должной их интеграции с региональными информационными системами.

Комплексное решение экологических задач [91] возможно только в рамках единой информационной системы, обеспечивающей интегрированное накопление и многофункциональное использование информации.

Одним из важнейших объектов экомониторинга признаны реки и речные системы, перспективным направлением исследования их функционирования и развития являются бассейновые и басеейново-яандшафтные модели. Информационное обеспечение такого подхода к исследованию, мониторишу и управлению характеризуется наличием небольшого количества информационных систем водосборных бассейнов, находящихся, как правило, в стадии разработки, и почти полным отсутствием информационных систем бассейнов малых рек. Владимирская область не исключение и единой информационной системы водосборных бассейнов рек Владимирской области не существует.

Современные информационные комплексы, при построении которых использованы принцип деления территорий на водосборные бассейны, удовлетворяют многим требованиям, предъявляемым к информационной системе для прикладных исследований, но каждая в отдельности не обладает всеми необходимыми свойствами. Поэтому актуальным является разработка информационной системы, которая содержит требуем}«» для решения бассейновых задач информацию, обладает необходимой функциональностью и сочетает разнообразие способов представления данных и знаний, модифицируемость и простоту.

Цель диссертационной работы: разработка модели информационной системы водосборных бассейнов малых рек для изучения фундаментальных основ их функционирования и для поддержки принятия решений в задачах управления водопользованием.

Поставленная цель обеспечивается решением следующих задач:

• исследование особенностей моделирования природных объектов и решения задач в рамках бассейново-ландшафтного подхода;

• разработка комплексного подхода к компьютерному моделированию геосистем, который сочетает построение информационно-имитационных моделей природных объектов и информационных систем для их исследования;

• создание информационной системы и ее использование для исследования функционирования речных водосборных бассейнов на примере бассейнов рек Владимирской области.

Научная новизна работы:

• Предложен новый подход к информационно-имитационному моделированию и разработана концепция построения компьютерной системы для исследования природных и природно-антропогенных геосистем.

• На основе предложенного подхода создана модель информационной системы для речных водосборных бассейнов на примере рек Владимирской области, включающая информационную среду и открытую систему поддержки экологического моделирования. Разработана методика анализа комплекса л&ндшафтно-гадрологачеехшх и экологических характеристик водосборных бассейнов с использованием информационном системы и на ее основе впервые выявлены группы водосборных бассейнов рек Владимирской области, сходные по многолетней динамике функционирования.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Васильев, Дмитрий Николаевич

Заключение

В заключение отметим перспективы развития предлагаемых подходов и использования полученных результатов, среди которых можно выделить следующие:

Построение информационных моделей элементов водосборного бассейна согласно разработанной методике, и далее их функциональных моделей и моделей процессов позволит смоделировать функционирование бассейново-ландшафтной системы в целом. Это создает предпосылки рациональной организации экомониторинга и выделения экологических критериев принятия решений в управлении природопользованием.

Разработанную методику анализа характеристик водосборных бассейнов, описанную в главе 5 целесообразно развивать в следующих направлениях:

• Проведение детального анализа, который предполагает анализ нехарактерных точек и определение причин их появления.

• Выделение циклов в динамике характеристик водосборных бассейнов, сравнение соответствующих им режимов функционирования для водосборных бассейнов разных групп и выявление причин взаимовлияния.

• Определение состояний (например, маловодный год), в которых может находиться данный водосборный бассейн, и описание соответствующих режимов функционирования. Сопоставление влияния различных факторов на поведение бассейна в разных состояниях.

• Обучение нейронной сети по данным выделенных групп и состояний водосборных бассейнов и далее использование полученных нейросетевых моделей для прогноза их поведения.

• Модифицировать методику для анализа среднемесячных данных.

В результате реализации положений предложенной концепции построения информационной системы возможно создание информационной среды прикладного исследователя, которая позволит накапливать и систематизировать опыт и знания о предметной области, конструировать новые модели и объекты, при этом использовать имена и обозначения, соответствующие профессиональному языку, а компьютерные

понятия команд, файлов, папок и т.д. будут необходимы только при импорте нового объекта. Совершенствование системы будет осуществляться самим пользователем.

Дальнейшее развитие системы может идти несколькими путями:

• наполнение информационной системы данными;

• увеличение числа базовых элементов, которое приводит к совершенствованию способности системы по представлению данных и знаний, улучшению средств поиска информации, к возрастанию числа выполняемых функций; добавление элементов, реализующих закономерности предметной области, расширит возможности моделирования водосборных бассейнов рек;

• развитие информационной среды, предполагает два варианта: систематизация имеющихся данных и получение из них новых знаний и увеличение числа производных и составных (прикладных) объектов и моделей, что ведет к накоплению системой опыта, расширению списка решаемых задач. Это направление является принципиально важным и отличает рассматриваемую информационную систему от других программных комплексов.

В рассматриваемой системе создаются все предпосылки использования достижений в области искусственного интеллекта: большое пространство поиска, разнообразие видов информации и знаний, наличие объектов, обладающих потенциальными возможностями скрещивания, воспроизведения и саморазвития и т.д. Таким образом, становится целесообразным использование генетических алгоритмов, нечеткой логики. фреймов, семантических сетей, которое осуществляется через подключение базовых элементов, воспроизводящих интеллектуальные процессы. Самым актуальным может стать направление, называемое "Искусственная жизнь", где задача построения среды считается самой трудноразрешимой.

Среди дальнейших перспектив можно отметить, что водосборные бассейны рек Оки и Клязьмы подразделяются на более мелкие водосборные бассейны, информация о которых может составлять основу для расчета интегрированных показателей этих рек. В свою очередь, при осуществлении регионального экологического мониторинга данные могут обобщаться целиком по бассейнам р. Оки или р. Клязьмы и интегрироваться в информационную систему р. Волги.

Выводы

1. При компьютерном моделировании природных объектов и. в частности, водосборных бассейнов могут быть использованы средства, специально предназначенные для анализа геосистем; программы общего назначения (СУБД, электронные таблицы, языки программирования); универсальные методы моделирования (ООА, Б АВТ.), Для исследований в рамках бассейновых задач необходим синтез указанных технологий на основе развития методического обеспечения компьютерного моделирования, адаптации универсальных методов анализа к бассейно-ландшафтному подходу, совершенствования и настройки традиционных средств обработки информации.

2. Использование информационных описаний как совокупности информационных сечений позволяет систематизировать сведения о предметной области. Предложен подход ж информационному моделированию, включающий три взаимообусловленных этапа: формирование информационного описания, построение объектной модели, создание системы информационных представлений, которые в целом образуют итеративную схему построения информационных моделей природных объектов. Сформировано информационное описание и построена объектная модель речного водосборного бассейна.

3. Разработана концепция системы поддержки экологического моделирования, предназначенной для создания, настройки и развития моделей природных объектов. Предложена модель информационной системы «Речные водосборные бассейны» на примере Владимирской области, состоящей из трех функциональных частей: собственно информационной системы, информационной среды, системы поддержки моделирования, и включающей ряд подсистем.

4. Анализ характеристик водосборных бассейнов с использованием информационной системы проводится в три этапа: классификация, кластеризация значений различных параметров, сопоставление и интерпретация полученных результатов. Геосистема бассейна рассматривается в пространственном и временном измерениях.

5. На основе предложенных методики и алгоритма кластеризации выявлены группы бассейнов-аналогов, сходные по динамике функционирования, определены сходства и различия гидрологических режимов рек Владимирской области. При этом

выделена определяющая роль подземного питания в формировании стока, что, по-видимому, связано со спецификой образования речных русел и водосборных бассейнов.

6. Проведенные исследования выявили резкие отклонения показателей гидрологического режима некоторых речных водосборных бассейнов в отдельные годы от ожидаемых значений, это позволяет ставить задачу дополнительных исследований влияния на функционирование бассейна антропогенного фактора.

7. Использование разработанной информационной системы позволяет научно обоснованно организовывать региональный экологический мониторинг в пределах малых речных бассейнов, сходных по ландшафтным особенностям и гидрологическому режиму, в целях регламентации техногенной нагрузки и предотвращения загрязнения природной среды.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Васильев, Дмитрий Николаевич, Москва

1. Аджиев В. Объектная ориентация: философия и футурология // Открытые системы 1996№6. -С. 12-18.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития: Учебное пособие. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1994. -455 с.

3. Алгоритмическое и информационное обеспечение систем э ко информации: Сб. науч. трудов / Отв. Ред. Ю.М. Полищук. - Томск: ТФ СО АН СССР, 1989. - 175 с.

4. Андреев A.M. Березкин Д.В. Куликов Ю.В. Смагин АЛО. Смелов A.B. Геоинформационные системы, объектно-ориентированный подход к проектированию // "Геодезия и картография", 1995 N9. - С. 24-31.

5. Андреев В.Л. Анализ эколого-географических данных с использованием теории нечетких множеств. - Л.: Наука. Ленинградское отделение, 1987. - 158 с.

6. Анохин В.Н., Шумахер Д.А. Опыт использования ГИС-технологий в управлении природопользованием И Информационный бюллетень ГИС-ассоциации, 1998 № 4 (16).-С. 19-24.

7. Ахременков А., Амелькин С., Сучков В. Программная система для разработки моделей водосборного бассейна. - IVL: АО "МДС", 1998. - 143 с.

8. Ахтырченко К. В.? Леонтьев В. В, Распределенные объектные технологии в информационных системах // Системы Управления Базами Данных № 5-6 1997. - С. 52-58.

9. Бакаев A.A. И др. Методы организации и обработки баз знаний. - Киев: Наукова думка, 1993.- 150 с.

10. Беручашвили Н.Л. Геофизика ландшафта. - М.: Высш.шк., 1990. - 287 с.

11. Введение в базы данных // Ю.А. Зеленвдв. - Ярославль: Изд-во ЯрГу, 1997. - 240 с.

12. Винокуров Ю.И., Широкова СЛ., Ловцкая О.В., Михаилиди ILM. Использование информационных технологий при решении экологических задач. - Новосибирск: Сибирское отделение Российской академии наук, 1999. - 121 с.

13. Разработка и реализация основ экологической информационной системы мониторинга и экологического образования для г. Владимира: Отчет о НИР / Владимирский Политехнический институт, 1992.

14. Власов В Л. Организация охраны поверхностных вод по водосборным бассейнам /7 Известия АН, 1990 № 3. - С. 11-20.

15. Восстановление и охрана малых рек; Теория и практика / Дж. А. Гор, Э.Е. Хер-рикс, Л.Л. Осборн и др. - М.: Агропромиздат, 1989. 314 с.

16. Вронский В.А. Прикладная экология: Учеб. Пособие для студентов ВУЗов. - Ростов н/Д: Феникс, 1996. - 509 с.

17. Геофизика ландшафта (Теоретические аспекты, подходы к моделированию, результаты) -М.: Наука, 1981. - 175 с.

18. Геоинформатика / А.Д. Иванников, В.П. Кулагин, А.Н. Тихонов, В.Я. Цветков. -М.: МАКС Пресс, 2001. - 349 е.

19. Гомберг ИХ. Программные средства для ведения государственного мониторинга подземных вод РФ // Доклад на семинаре "Геоинформационные системы (ГИС) и их возможности в водном секторе", Москва 1998. - С. 62.

20. Гомберг ИХ., Кралухин Д.В. ГИС для гидрогеолога // Информационный бюллетень ГИС-Асеоциации, № 2(14) 1998. - С 63.

21. Горстко А.Б. Угольницкий Г.А. Введение в моделирование эколого-экономических систем / Отв.ред. Г.С. Маркман. - Ростов н/Д: Изд-во Рост. Ун-та, 1990. - 110 с.

22. Града Буч Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ // Пер. с англ. - М.: Изд-во Бином, СПб.: Невский диалект, 1999. - 560 с.

23. Грачев Н.Р. Математические модели водных объектов как элементы ГИС /У Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, № 2(14) 1998. - С. 29-32.

24. Гринберг А.М. и др. Исследование структур речных водосборов с применением дистанционных методов // Известия АН № 1 1994. - С. 14-21.

25. Дулин CK., Родин С.Р Методология проектирования информационных моделей на ПЭВМ. - М.: Наука, 1990. 149 с.

26. Дунаев С. Доступ к базам данных и техника работы в сети. Практические приемы современного программирования. - М.: Диалог-МИФИ, 1999. - 212 с.

27. Железняков Г.В. Гидрология, гидрометрия и регулирование стока. - М.: Колос, 1984, - 432 с.

28. Жуланов А.Н. Системы поддержки принятия решения в экологии. Обзор. - М.: МИПК, 1993. - 187 с.

29. Заморин А.П., Марков A.C. Толковый словарь по вычислительной технике и программированию: Основные термины (около 3000). - М.: Рус.яз., 1987. -221 с.

30. Зотов СИ. Бассейново-ландшафтная концепция природопользования /7 Известия РАН. Сер.геогр., 1992 № 6. - С. 55-65.

31. Исаченко АХ. Ландаыафтоведение и физико-географическое районирование: Учеб. для геогр.спец. ун-тов. - М.: Высш.шк., 1991. 365 с.

32. Искусственный интеллект: Справочник в 3-х кн. - М.: Мир, 1990.

33. Исследования формирования речного стока и методы его расчета / Под ред. A.B. Рождественского, Б.М. Доброумова. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1986. - 136 с.

34. Казанский Б. А. О топологии водоразделов // География и природные ресурсы, 1989 №2.-С 161-166.

35. Как организовать общественный экологический мониторинг Руководство для общественных организаций. - Волгоград: Волгоград-Экопресс // Под ред. к.х.н. М.В.Хотулевой, 1998. - 340 с.

36. Карташов В.А. Система систем: Очерки общей теории и методологии. - М.: Прогресс-Академия, 1995. - 325 с.

37. Кейслер П., Чен М. Теория моделей. - М.: Наука, 1977. - 614 с.

38. Клименко A.B. Основы естественного интеллекта. Рекуррентная теория самоорганизации. Версия 3. - Ростов н/Д.: Изд-во Рост, ун-та, 1994. - 304 с.

39. Клубов СВ, Прозоров Л.Л, Геоэкология: История, понятия, современное состояние. - М.: ВНИИзарубежгеология, 1993. - 208 с.

40. Компьютерные системы ППР в экологии: Сб. науч. тр., - Киев: Институт кибернетики АН СССР, 1991. - 77 с.

41. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС Учебное пособие. - Издательство Петрозаводского университета, 1995. - 292 с.

42. Королев ЮХ Общая геоинформатшеа. Часть I. Теоретическая информатика. Изд-во ООО СП Дата-ь, 1998. - 254 с.

43. Корьггный Л.М. Геосистемно-гидрологический подход к природно-хозяйственному райошфованию //География и природные ресурсы № 2 1987. - С. 133-138.

44. Корявов П.П., Шапочкин Д.А. Концептуальное проектирование БД системы гидрологических моделей речного бассейна. - М.: ВЦ АН СССР, 1985. - 34 с.

45. Крюков В.И. Территориальное деление тульской области для целей экологического мониторинга // Тула: Известия Тульского гос. университета. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности", №4 1998. - С. 35-42.

46. Любарский Ю.Я. Интеллектуальные информационные системы. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1990. - 232 с.4f.í¿4a3yp И.И., Молдованов О.И. Введение в инженерную экологию / Отв.ред. В.П. Мелышюв. - М.: Наука, 1989. - 375 с.

47. МамШРЙ.И. Динамика ландшафтов: Методика изучения. - М.: Изд-во МГУ, 1992. -166 с.

48. Мильков Ф.Н. Бассейн реки как парадинамическая ландшафтная система и вопросы природопользования // География и природные ресурсы, Новосибирск, №41981. -С. 51-59.

49. Мильков Ф.Н. Физическая география: Учение о ландшафте и географическая зональность. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. - 328 с.

50. Минский Марвин Фреймы для представления знаний. - М.: Энергия, 1979. - 151 с.

51. Моделирование процессов экологического развития: Сб. тр. / Гл. ред. Н.П. Лаве-ров. - М.: Изд-во МГУ, 1992. - 79 с.

52. Найденко В.В., Никольский Е.К., Дынкин A.M. и др. Структура и состав единой информационной системы волжского бассейна (ГНС-Волга) // Доклад на семинаре "Геоинформационные системы (ГИС) и их возможности в водном секторе", Москва 1998. - С. 54.

53. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, A.B. Алексеев, Г.В. Меркурьева и др.. - М.: Радио и связь, 1989. - 302 с.

54. Общая гидрология. Л.К. Давыдов, АЛ. Дмитриева, Н.Г. Конкина. - Ленинград: Гидрометеоиздах, 1973. - 430 с.

55. Объектно-ориентированные технологии проектирования прикладных программных систем // С.С. Гайсарян. - - М.: Стройиздат, 1998. - 140 с.

56. Отраслевой стандарт ГОСКОМВУЗА Российской Федерации: информационные технологии в высшей школе: Термины и определения 01.002-95.

57. Отчет по направлению "ГИС - технологии". - Институт угля и углехимии СО РАН, 1998. - 120 с.

58. Полшков Е.А. Отображение трехмерных математических моделей геологических объектов в геоинформационной системе // Доклад на семинаре "Геоинформационные системы (ГИС) и их возможности в водном секторе", Москва 1998. С. 3-5.

59. Представлание и использование знаний: Пер. с япон. / Под ред. X. Уэно, М. Исид-зука. - М.: Мир, 1989. - 220 с.

60. Представление знаний в человеко-машинных системах и робототехнических системах: в 3 Т. - М.: Мысль, 1984.

61. Преображенский B.C. и др. Основы ландшафтного анализа. - М.: Наука, 1988. -191с.

62. Пржиялковский В. Модели, базы данных и СУБД в информационных системах // «Биосистемы в экстремальных условиях», вычислительный центр РАН: М., 1996. -90 с,

63. Прикладные аспекты изучения современных ландшафтов: Сб. ст. / [Редкол.: К. А. Дроздов, В.Б. Михно и др.]. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1982. - 155 с.

64. Природа моделей и модели природы / Под ред. Д.М. Гвишиани и др. - М.: Мысль, 1986. - 670 с.

65. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем / Редкол.: Ю.А. Израэль и др.. - СПб.: Гидрометеоиздат, Т 7 - 15, 1985 - 1993.

66. Прогнозирование эшлогических процессов / Отв. Ред О.М. Кожова и др. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1986. - 214 с.

67. Проектирование картографических реляционных баз данных. - Томск: ТФ СО АН СССР, 1990.-112 с.

68. Протасов В.Ф., Молчанов A.B. Словарь экологических терминов и понятий. - М.: Финансы и статистика, 1997. - 159 с.

69. Протасов В.Ф., Молчанов A.B. Экология, здоровье и природопользование в России / Под ред. В.Ф. Протасова - М.: Финансы и статистика, 1995. - 524 с.

70. Пручкин С.И. Создание ИС «Реки Ивановской области» на основе WINGIS // Доклад на семинаре 'Теоинформационные системы (ГИС) и их возможности в водном секторе1', Москва 1998. С. 11.

71. Разработка и создание иерархической структуры геоинформационной системы, включающей типологию водоемов, состояние водной среды, характеристику основных звеньев экосистем бассейна реки Енисей. - Новосибирск: Наука, 1999. -233 с.

72. Региональные экологические информационно-моделирующие системы / Отв. Ред. Ф.Г. Унгер. - Новосибирск: Наука. Сибирская изд. Фирма, 1993. - 132 с.

73. Розанов Ю.А. Теория вероятностей, случайные процессы и математическая статистика: Учебник для вузов. - М.: Наука, 1985. - 320 с.

74. Седов Е.А. Одна формула и весь мир. М.: Знание, 1982. 176 с.

75. Сеннов A.C. Информационные технологии в исследовании водных ресурсов: Учебное пособие. - СПб.: Невский диалект 1994. - 321 с.

76. Страшкраба, Милан. Гнаук, Альбрехт Пресноводные экосистемы: математическое моделирование. - М.: Мир, 1989. - 373 с.

77. Толковый словарь по вычислительной технике. - М.: ИО «Рус. редакция», 1995. -496 с.

78. Толковый словарь по искусственному интеллекту / Авт. сост.: А.Н. Аверкин3 М.Г Гаазе-Рапопорт, Д.А. Поспелов. - М.: Радио и связь, 1992. - 256 с.

79. Трифонова Т.А. Энергетическая модель формирования горного литоводосборного бассейна и речного русла. - Геоморфология, 1995 №4. - С. 34-45.

80. Уинстон П. Искусственный интеллект. - М.: Мир, 1980. - 520 с.

81. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. - М.: Мир, 1989. - 388 с.

82. Хортон P.E. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. Пер. с анг. М. ИЛ, 1948. - - 450 с.

83. Шенк Р. Обработка концептуальной информации. - М.: Энергия, 1980. - 361 с.

84. Шилов И.А. Экология. - М.: Мысль, 1998. - 512 с,

85. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях: Пер. с англ. - Киев: Диалектика, 1993. - 240 с.

86. Экоинформатика: Теория. Практика. Методы и системы / Под ред. В.Е. Соколова. -СПб.: Гшгоометеоиздат 1992. - 512 с.' Д. ' ' '

87. Экологическая информация в России. Обзорно-справочное издание. — Самара: Лаборатория природных экосистем ИЭКА "Поволжье", 1998. — 208 с.

88. Экологические системы. Адаптивная оценка и управление / Под ред. А.Д. Базыки-на - М.: Мир, 1981.-397 с.

89. Якубайлик О.Э., Краснопеев Д,7 Черемных Д. Макет АРМ для экологического мониторинга рек. // Тезисы докладов конференции молодых учёных КНЦ СО РАН, Красноярск 1997.

90. Яцык A.B., Стеля О.Б. Компьютерное моделирование и управление в гидрогеологических системах // Доклад на семинаре "Геоинформационные системы (ГИС) и их возможности в водном секторе", Москва 1998. - С. 55.

91. Васильев Д.Н. Задачи моделирования речного бассейна // Экология речных бассейнов: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Владимир, 1999. - С 113-114.

92. Васильев Д.Н. Информационная система для анализа водосборных бассейнов // Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Сб. статей науч. конф. - Шуя, 2000. - С 15 - 16.

93. Васильев Д.Н. Использование объектно-ориентированного подхода в моделировании геосистем // Материалы V междунар. конф. аспирантов и студентов. -Москва, 1999.-С24-25.

94. Васильев Д.Н. Новый подход к формированию терминологической базы в области представления знаний // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-12: Сб. трудов Междунар. науч. конф. В 5-ти т. Т.З. - Великий Новгород, 1999. - С 68-70.

95. Васильев Д.Н. Обзор ГИС и программных средств моделирования речных бассейнов // Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Сб. статей науч. конф. - Шуя, 2000. - С 14 - 15.

96. Васильев Д.Н., Трифонова Т.А., Мищенко Н.В. Основные подходы к изучениюструктуры и классификации речных бассейнов // Нечеткая логика, интеллектуальные системы и технологии: Материалы междунар. науч.-техн. конф. - Владимир, 1998. - С 209-212.

97. Васильев Д.Н., Трифонова Т.А. Особенности моделирования речного бассейна // Экология речных бассейнов: Материалы междунар. науч.-практической конференции. - Владимир, 1999. - С 115-117.

98. Васильев Д.Н., Трифонова Т.А. Формирование информационных описаний для анализа и моделирования геосистем (на примере речного бассейна) // Владим. гос. ун-т - Владимир, 2000. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ.

99. Васильев Д.Н., Трифонова Т.А., Чернов В.Г., Кулаков М.А. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Информационная система «Водосборные бассейны рек Владимирской области» № 2002610617.

100. Dally, W.J. and KajiyaJT. March 1985. An Object-oriented Architecture, SI-GARCH Newsletter vol. 13(3).

101. Danforth, S. and Tomlinson. С March 1988, Type Theories and Object-Oriented Programming. ACM Computing Surveys vol.20(l), p.34.

102. DeMarco, T. 1979. Structured Analysis and System Specification. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

103. Kavi, K. and Chen, D. 1987. Architectural Support for Object-oriented Languages. Proceedings of the Thirty-second IEEE Computer Society International Conference.1.EE.

104. Landsberg, H.E., 1985. World survey of climatology, Vol. 1-15, Elsevier.

105. Lim, J. and Johnson, R. April 1989. The Heart of Object-oriented Concurrent Programming. SIGPLAN Notices vol.24(4), p. 165.

106. Lindstrom, G., 1999. Trends and variability in Swedish floods. Contribution to the Symposium on Hydrological ExtremesA Understanding, Predicting, Mitigating. IAHS at IUGG, Birmingham, (Manuscript)

107. Liskov, B. and Zilles, S. 1977. An Introduction to Formal Specifications of Data Abstractions. Current Trends in Programming Methodology: Software Specification and Design vol.1. Englewood Cliffs. NJ: Prentice-Hall.

108. Meyer, B. 1988. Object-oriented Software Construction. New York. NY: Prentice-Hall.

109. Mever. Obiect-oriented Software Construction, a. 47.

110. Minsky, M. 1986. The Society of Mind. New York, NY: Simon and Schuster.

111. Robson, D. August 1981. Object-oriented Software Systems, Byte vol.6(8), p.74.

112. Rodriguez-Iturbe Ignacio, Rinaldo Andrea, 1997. Fractal River Basins : Chance and Self-Orsanization. Geomorpholo^v. 12. 107-123.

113. Stroustrup, B. May 1988. What Is Object-oriented Programming? IEEE Software vo!5(3)9 p. 10.

114. Thomas, D. March 1989. What's in an Object? Byte vol 14(3), p.232.

115. Tinkler K. J., Wohl Ellen E., 1998. Rivers over Rock : Fluvial Processes in Bedrock Channels, Geophysical Monograph Series, 107, -261-277.

116. Tinkler, K.J., 1997. Critical flow in rockbed streams with estimated values of Manning's roughness, Geomorphology, 20, 147-164.

117. Wegner. P. October 1987. Dimensions of Object-oriented Language Design. SIGPLAN Notices voL22(12). p.171.

118. White W.A., 1972. Deep erosion by continental ice sheet. Geological Sosiety of America Bulletin 83.

119. Yourdon. E. 1989. Modem Structured Analvsis. Englewood Cliffs. NJ: Prentice-Hall

120. Приложение 1. Информационное описание водосборного бассейна реки Судогда.

121. Река Судогда - правый приток Клязьмы, протекает по территории Судогодско-го и Гусь-Хрустального районов, имеет длину 116 км; протекает по древней ложбине стока ледниковых вод, течет с юга на север. Берет начало в 2 км к юго-востоку от села

122. Лазаревка и впадает в Клязьму у села Спас-Купалшце на 244 км от ее устья.

123. Артемовка до Губщева, а также у деревни Овсянниково располагаются уникальные торфянники. В верховьях реки располагается Гусевской заказник. Судогда используется туристами для сплава на байдарках и каноэ.

124. Рис. П1.1 Гидрографическая сеть бассейна реки Судогда.• Восточная часть бассейна расположена в границах западного крыла Окско

125. Цнинского вала Коврово-Каенмовского плата.1. Климат.

127. Ср. месячная 1 воздуха, град. -11,4 -10,6 5Д 3,8 11,6 15,8 18,1 16,2 10,4 3,4 -3,1 8,8 3,4

128. Ср. мес. кол- во осадков, 38 30 33 37 46 70 81 67 60 56 47 45 610мм

129. Ср. мес. ск-ть ветра, м/с 4,2 3,8 3,9 3,1 3,3 2,9 2,8 2,6 3,0 3,7 3,8 3,9 3,4

130. Исп. с водной пов-ти, 15 75 103 99 89 56 28 5 470мм

132. Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде ноября и держится примерно 145 дней. Высота снежного покрова в конце зимы составляет 30-40см. Окончательный сход его наблюдается в основном в первой декаде апреля.1. Рельеф.

133. Правое крыло водораздела проходит по западному крылу Окско-Цнинского вала и приподнята над остальной площадью бассейна, максимальная высота составляет 160 м. Урезы воды от истока к устью плавно понижаются от 120 до 90 м.

134. В целом. благодаря равнинному характеру местности, территория бассейна богата застойными водами. Здесь часто встречаются крупные во

135. Рис. П1.2 Рельеф бассейна реки Судогда. ДОразделъные болота.

136. Пойма р.Судогды спокойная, рельеф имеет слабоволнистый характер.

137. Почвы, почвообразующме и подстилающие породы,

138. Бассейн расположен на территориях юго-западного и восточного дерново-подзолистых природно-сельскохозяйственных районов.

139. Почвы верхнего течения слабоэродированные, нижнего и среднего -среднеэродированные.1. Растительность.

140. Естественная растительность представлена лесами, лугами и болотами.

141. На территории бассейна господствуют бореальные сосновые и сосново-еловые леса с подлеском из мелколиственных пород. В восточной части правобережья в ело-во-березовом подлеске встречается дуб со спутниками.

142. В нижнем ярусе хвойных лесов присутствуют брусничные, кисличные, черничные серии зеленомощного цикла, ассоциации лишайникового цикла.

143. На равнинных участках леса смешанные: береза, осина, ель, сосна. Травянистая растительность представлена белоусом, душистым колоском, щучкой, ожикой, вероникой идр.

144. Луга подразделяются на суходольные, заболоченные и пойменные. Суходольные луга

145. Рис. П1.3 Леса бассейна реки Судогда. " самые бедные по Атоническому составу.

146. Они состоят из белоуса, душистого колоска, полевицы обыкновенной, клевера горного и мелкого разнотравья.

147. Для р. Судогда. характерно наличие затопляемой поймы, извилистость русла и небольшое падение, что обуславливает медленное течение.

148. Режим рек характеризуется весенним половодьем, низкой летне-осенней меженью с редкими дождевыми паводками, устойчивой зимней меженью.

149. Грунтовые воды залегают на различной глубине:6-10м на водораздельном плато, 2-3м в прирусловье и нижних частях склонов, 0,5-1,5м в центральной и притеррасной частях поймы и в понижениях элементах рельефа обусловило развитие процессов заболачивания.

150. В таблицу Табл. П1.2 сведены основные характеристики ландшафта территории водосборного бассейна реки Судогда с распределением их по природным районам.опссейн районы дочетвертичные отложе нш четвертичные отложения высоты и уклон

151. Табл. П1.2 Основные характеристики ландшафтов водосборного бассейна реки Судогда.

152. Изменение состояния р.Судогда4,5 4 с| З35 ш1. О- 3 <58 мт О 8 1.55 1 0,5 0 т* 41. Шт