Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка методов экологического зонирования при помощи математических моделей и спутниковых изображений

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов экологического зонирования при помощи математических моделей и спутниковых изображений"

I * I 0 9 ' шо "ФОРУМ"

АГЕНТСТВО - БИЭИНФОРМАТ ИКИ И ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

На правах рукописи УДК 577.4:551.510.42:574.9:550.3

БУТУСОВ Олег Борисович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО 30Н1Р0ВАНШ ПРИ ПОЗДИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И СПУТНИКО-ВЬК ИЗОВРАШЕНИЙ

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

дкссэртацми ка соискенкэ учэной стапенп доктора фаэкко-математичзских наук

Москва — 1992

Работа выполнена в Центре по проблемам экологии и продукт ности лесов РАН.

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук»

профессор' А.И.^шин, Доктор фнэпсо-матеыатических наук

A.И.Тарко»

доктор физико-математических наук

B.А.Светлосанов

Ведущая организация - НИИ "Восход".

Защита диссертации состоится " Q " ноября 3992 гада в часов на заседании специалй51зровйкного Создай Д 270,01.С при Агентстве бкоинформатмки и экологии человека ЫНО "Форум" п( адресу: II78Ö7, Москва, Ш1-7, пр-т 60-летия Октября, 7/1, кто ренц-зая.

С диссертацией модно ознакомиться в библиотеке Совета. Автореферат разослан "Ь п октября 1992 года.

Учеиьй секретарь ' /О /

Специализированного Совета l

доктор физ.-мат. иаук г Добряков С.Н,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Шд экологическим аоннрованкем подразумевает процедуру разделения территории на области с приблизительно «здийоковем ^»логическим состоянием природной среды. При этом необходимо ресита вопрос о выборе оценки качества экологического состо-' яккя или га оценки степени экологической деградации природной средн. ' ГЗсаледкее крайиэ валко для всякого рода стоимостных оценок, заярамэр, для етскмостпоЯ сцэкизз вбквя кля для сценок затрат нвоб-' ггодЕягыг для ое рекультивации. Еяологкч^скоз сокиросание необходимо яакш для плаанроваякя проезженного и гаиюго строительства, землеустройства» лесоустройства и природоохранных мероприятий.

Ссус;естзл8нкэ зкодоктезского локирования язляетсп непростой задачей,, которая трэЗует дет сеозго резеиия разработки специальных методология« соединяющий в единый комплекс результаты локальных би-. сгеоцекотических исследований ко определении гачестЕа экологического состояния природной средн, локальных данных об уровнях з«грязне-ггаЯр- ' ¡математического моделирования атмосферного перекоса промышленных загрязнений и обработку спутниковых изображений. При этом -в ¡качестве критерия разграничения згаяогнческих зон долины бить гсспользозани показатели згсологического состояния биогеоценозов или иэ макропараиэтры гсовтрсэншэ ив этих показателей. Только в этом случае зонирование будет экологическим.

Тоскуя образом с проблемой экологического зонирования территорий вокруг прокншеннш производств связана проблема • 'разработки и идзйткфнкации штегааткчзксзз моделей атмосферного перекоса, в нас-г:с.,;:~,ээ. время' разработана больное число различных моделей для расчета полей вагрязкеот» вокруг прошвяэшшх источников, ко как известно» упкзерсшаныя моделей еэ еуз^эствует к кздцал из разработанный моделей ' кмэвя собственную строгую область применения. Последнее а сссЗенкостл актуально для решении задач атмосферного перекоса з условиях елоиюго рельефа и городской застройки. При решении зтих задач ксзгедояатеяэ вркяодиться сталкиваться с проблемами учета гене-. Р"-7Г:-з атиосфэрЕыа вихрей, отрьгва яачзтга,, образования застойных

. зон, локальных атмосферных циркуляций и рядом других. Есе эти во; росл ппляются вачжыми и а^тугльнккч и наили свое отражение в каст« ЯЕ,ой диссертация.

Вопросы экологического зонирования также 'теснейшм образ* связаны с выделением районов опасных с точки зрений аварийных чре: зычайных ситуаций. Разработка' математических моделей позволяют накапливать банки данных виртуальных траекторий облаков токсикант» дает возможность * заблаговременно рассчитать границы опасных зон видэть необходимые рекомендации. Зга проблема является важной и и туалыюй.

Вагкными к актуальными так,ге являются вопросы использования д. экологического зонирсзанкя спутниковых изображений.' Эти вопро: также нашли отражение в диссертации. ' . ' ,

Цель работы. Цель диссертационной работы - разработка метод« логки использования данных локальных биогеоценотических гзсслодсв; ний, математического моделирования атмосферного распространен: загрязнений и спутниковых изображений для экологического зокяровг ния территорий со сложным рельефом и в условиях городской гастро! ки. Эта общая цель включает в себя решение ряда частных проблем:

- раоработку комплексных показателей 'экологического состояв! природных систем с цзлыо >:х использования для выделения экологиче« ких зен при помощи математического моделирования и на спутников! изсСраязннях;

- разработку методологии математического моделирования рас! ространения загрязнений в условиях сложного рельефа и городш застройки, а такгю соответствующих математических методов, алгорж мов и программ;

- разработку методологии идентификации математических модал« атмосферного переноса аэрозолей тяжелых металлов по данным хнтнг „1иза загрязнения снелчого покрова;

- разработку методологии определения 'уровней фонового эагряг нения за счет воздействия со стороны трансграничных потоков tottcs кантов и идентификации соответствующих моделей по данным о еагряг нении снежного покрова;

- разработку методологии учета для целей экологического аош

рэвания математических моделей локальных атмосферных циркуляции, а такие ссотзсгствухщих математических методе^ алгоритмов и программ;

- разработку математических методов, алгоритмов и программ использования спутниковых изображений для экологического зонирования.

Вса это имеете составляет эффективны;! инструментарий необходимый для ссуя'.эствления адекватного экологического зонирования.

Нзтодц исследования. Исследования проводились на основе современных математических моюдов зкологки природной среды, гидродипз-, жки» механики и физику атмосферы, а такхя методов цифровой обработки кзобра: гний. В качеств? аппарата исследований использовались методы экологического моделирования, стохастических г.роцассов, численной гидродинамики, дифференциальных уравнений з частных производных, статистического анализа, теории туроулентностн, инфрезой фильтрации изображений, а также распознавания и идентификации образов.

Научная новизна работы. Научная новизна диссертации заключается в решении целого ряда новых научных и практических проблем:

1. Разработана методология построения и использования комплексных экологических характеристик для выявления корреляционных связей ме.уду экологическим состоянием природных систем и уровнем их загрязнения промышленными аэрозолями. Эгк связи з дальнейшем используются для выделения-экологических зон по изолиниям расчетного среднегодичного поля загрязнений.

2. Разработана методология математического моделирования атмосферного переноса 'промышленных аэрозолей, как в условиях сложного рельефа, так и в условиях городской застройки. Предложено рассматривать три приближения для описания процессов взаимодействия клубов загрязнителя с элементами рельефа: приближение пологих барьеров, приближение крутых барьеров и приближение жесткого рассеяния. Выбор того или иного приближения определяется условиями гидродина»,тки ат->,«сферы. Предложена методика идентификации моделей атмосферного переноса аэрозольных поллотантов на основании данных о загрязнении сненнога покрова

3. Разработана методика определения трансграничных потоков

прокьагэииых вагрязканый ео данным о фоновых еагряшзеютг снекаого покрова. Прзддокэнэ шяогьаовать .свежий покров как идеальный интегратор сукмаркьк фояоваз вагргонзниЯ. Ерэдлогэна штекатмческай юдель для пзресчэта Фоиоеш: загрязнений еюккого сскрзза в трала-' граничные потоки гоквккангоа. Ыэгодкка феакруетгса ва' оредподовиив о то:.:, что фоаовь» ваграэкеняя цэигшгл.оЯусгэалзян врансгранкчаш западным перекосом.

4. разработала Ъ'атемзгкчзскЕл цодэг& .ешэсфзршв (здцртшдоЗ в замкнутых котяозингх. {Ьдзяь вродкойзт в качестве игсгрукэгаа прогнозирования проц5ссоа уа&догшя горязг лесов. Разработана tejí-ез имитационная «жохасвичзскаа одео суздзсси£ в. ехэтосд степь-лес, которая oosscscrso с кэдэ»» хзжавяа. гаьгагфзрзгах цзрку-глция поззолмг прогетсйрогаи» bpd^sssü скэгрпгй: войн хсоов б условиях глобгшьпш азмаиоаяй tvssssa a taso сазрся^едг^згс ' го давления. •' ' ' '

5. РазргЗотшга мактомгуичэшия кодэль распространения трака*?.' портних загрязнений в услззияя ушсто какьока.' Предяояэка «одифа-. нация модели лет учета гффэкгоз сзяэаяиьк с сгшгчкэм арки в одпой нз зданий каньона.

6. Раэрабстга ряд мзтодоз окзнтуризаккя объектов на спутниковых кзоЭракэккяг, а яакхк помэхоусуоЯчивий олторкш генерализации грккчиых контуров. Разработан ряд сшюрлгкоз для идоитизякацик природных объектов на изобршданиях путем совтдошя теиерапизовази&Е .контуров этих объектов с эталонами банка данных. ГОмзхоустойчивый алгоритм генерализации позволяет отфильтровывать келкомаспгабшз флуктуации граничного контура, причем уровень фильтрации.задаэтсЕ

•. специальным управляющим параметром. Таким образом создаемся бозиэп-ность для получения и хранения в банке данных дискретного ряда последовательных приближений граничного контура. Такой подход ютиэт v быть использован при применении сккергетических методов распозказа-ч ния образов, развивазшх E-голой Г. Жкэке,

Практическая ценность работа к' рзакизация результатов. - Разработанная в диссертация мзгодология вкояэшческого зоиирования получила пракгическоэ кспользоваикэ' да разграничения кмаактнш, ' буферных и Фоновые' T©ppssro¡p¡¡»$' вокруг' Карабахского шдэпяавшакого

. комбината на !йтом Урале. Для каддой из вон определены суммарные деградации природных систем и прогнозируется развитие территории. 3 настсящео время Карабашекия медеплавильный комбинат закрыт на реконструкция и в окрестностях проводятся работы по рекультивации земель.

Для исследования вопроса о распространении клубов загрязнителя в условиях городской застройки разработана специальная стохастнчее-кая траекторная модель. Шдель оформлена в виде интегрированной среды под названием АРМ "Экологическое прогнозирование". !.йдель позволяет рассчитывать траектории движения клубов загрязнителя для случая аварийных и залповых выбросов. АРМ разработан в рамках программы "Информатизация России" к годучил практическое использование в качестве функциональней гадачд С/.гуационного центра ГКЧО России.

Алгоритм обработки спутниковых изобретений разработанные в диссертации использованы для выделения песков, пастбищ и лесов Уб-сунурской котлевины. Результаты пелу-гилк практическое использование а ходе советско-мснгсльс'здго эксперимента "Убсу-Нур" к для выделения импактной зоны з районе Карабахского медеплавильного комбината.

Инструментарий АРМа использован для экологического зонирования ГГэровского района Москвы. Расчктано. расположение буферных зон от высоких источников и выданы рекомендации по их уменьшению.

Вцелом полученные результаты составляют единую методологи» экологического зонирования, в которой использование математического !.?оделирования и спутниковых изображений приводит к значительному

I

сокращению объема трудоемких полевых биогеоценотических исследований. При этом результаты полученные ь конечном числе пунктов локального биогеоценотического зондирования распространяются на всю территорий яри помощи математического моделирования или обработки спутниковых изображений.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладываюсь на следующих всесоюзных и международных ганфэренциях: "Влияние промыплеиньос предприятий ка окружающую среду'Ч Звенигород,1984); 3-ий международный симпозиум "Космический; глобальный мониторинг би-осфэрьГ(Тапзсэнт,1б85); "Проблемы социальной экологии"(Львов,1886); "Ыэтоды а средства тематической обработки аэрокосмической икформа-

ции'Ч Звенигород,1986); Всесоюзное совещание по экоинформатике экологическим базам данных (Москва,1986); "Космические методы иг чения бяосферы"(Звенигород,1988); Многостороннее . совеща> стран-членов СЭВ «о проблеме "Советско-монгольский эксперимент УС -йур"(Кызыл,1G89); Мэздународная конференция по биоиндикаторам i рушенных территорий (Чешские Будевьовицы,1988); "Новые информацис Hut технологии в АСУ городом'Ч Москва, 1990); "Математическое моде л рование в проблемах рационального природопользованн (Ростов-на-Дону,1990); 1-ая международная конференция по городск информационным системам "МИС-91"(Прага,1991); "Проблема лесов лесной экологкк'Ч Минск,1S90), а также доложены и обсу«дены на Вс союзных и международных семинарах Научного совета по проблемам б; осферы АН СССР (Львов, 19CS; Кызыл, 1987; Москва 1988; Улам-Бато; 1990; Варшава, 1990) и на ряде научных семинаров институтов P¿ (Институт проблей управления, 1985; Центральная аэрологическая о« серв&тория, 15ВД; Институт географии, 1989; Иинститут почвоведеш к фотосинтеза, 1990; Центр по проблемам экологии и продуктивное^ лесов, 1992 и др.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5' научкда работ к, кз них две монографии, а также методические материг лы, технические проекты и научно-технические отчеты.

Структура и объем работы. Диссертация состоит ив 7 разделов включая введение и общие выводы и списка литературы из 208 мсточии ков. Объем работы 287 листов машинописного текста, 86 рисунков и . таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

В первом разделе, который является вводным, дается общая постановка задачи, формулируется цель работы и обосновывается актуальность исследуемой темы и ее прикладное значение.

В этой ке разделе исследуется вопрос об использовании для решения задач экологического зонирования комплексных характеристик „ Проблема эта в некотором смысле аналогична комплексному описании интегрального загрязнения воздушного бассейна. Выбросы промышдешш

редприятиЯ в настоящее время насчитывают многие тысячи компонент, исло которых день ото дня растет. В этой связи исследователи ат--зсфзрного загрязнения пришли к необходимости рассмотрения комп-зксньк интегральных показателей.

Аналогичная проблема .возникает при описании экологического эстояния природных, систем. Рассматривая лесную экосистему, глк зрмодинамическую систему и применяя принцип Ле Шателье, получено сражение для комплексного показателя ее экологического состояния:

f-fb¡31/31." (i)

- постояны® коэффиц-еНты, которые характеризуют весовой слад различных показателей в экологическое состояние экосистемы,. Í- . . 31* " параметры экосистемы и их фоновые эталонные значения.

Упрощенный вариант формулы (1) получается, если положить в ней ¡е весовые коэффициенты единице:

У - (2)

i

При проведении практических расчетов с использованием формулы !) была предложена следующая пятиуровневая классификация зкологи-(ских состояний:

1,0 - 0,8 - хоропее экологическое состояние,

Q.8 - 0,6 - удовлетворительное экологическое состояние,

0,6 - 0,4 - тревожное экологическое состояние,

0,4 - 0,2 - плохое экологическое состояние,

0,2-0 - катастрофическое состояние.

Комплексный показатель (2) характеризует состояние природной ¡стемы в смысле его сопоставления с эталоном. Предполагается, что ш каддой природной системы мокло определить оптимальные значения ¡ракетров внешней среда. Отклонение ог этих параметров вызывает градации экосистем, степень которой штет быть описана 'формулой !). Комплексный показатель (2) получил название природного потен-шша экосистем Он удовлетворяет принципу адитизности, в силу че-¡ сул«арныЛ показатель экологического состояния ткэт быть преде-

тавлен в виде суши показателей для отдельных компонент экосистем Например; .

у -1/3 (^ + . ' (з)

где: ^ - природный потенциал почвенного покрова, - природш потенциал растительного покрова, Уг - природный потенциал животьч го населения экосистемы.

Зажно подчеркнуть, что использование природного потенциала качестве меры деградации природной' среды позволяет осуществляв дифференцированный анализ причин деградвфш и прогнозировать ®1 дальнейаее развитие.

Кроме природного потенциала могут быть введены в рассмотрен] также и другие комплексные показатели для описания других функци< кальных аспектов экосистемы.

В разделе • обеуедается также вопрос об использовании комшзею ных показателей для оценки экологического состояния лесных экоси« тем по космическим снимкам.. Конкретные оценки выполнены для терр: тории вокруг Карабахского медеплавильного ' комбината. Полученэд результаты были использованы для экологического вонирования эт< территории. Следует отметить, что предлагается два независимых № тода использования комплексных показателей для экологического зон! рования: при помощи математического моделирования атмосферного го реноса промышленных загрязнений и при помощи космических снимка: Совместное использование этих двух методов зонирования повышает Н1 ' делмость полученные результатов к вдобавок является источником 1 взаимной коррекции.

Практически экологическое зонированиэ территории поаводя> представить в наглядном виде -при помощи картосхем зоны влияния те: когс-кных источников на окррэхзщую сроду. Такие схемы удобны д. изучения временной динамики экосистем и являются перспективными д, Биологического мониторинга.

Общая схема последовательных этапов необходимых для проведен: экологического зонирования првдетаэхэяа ка ркс.1.

Алгоритм рис. 1 е особенности удобен для проведения еоиировек:

а 2гсж5зкяг,р' когда нсточакк щшншишого вег&явкения находится з окрузяэкня природной срздм.

Вз второй разлэле кэгоиэки результата Есследозаннй по проблема .».сатокзтичзсксго иодзлирозаяня атксгфар^ого распространения аагряа-яяя„ целей гяэшгэтескэго гоиярозапия в условиях с лонного рейссЗз и гсг-одскоЯ застройки. .Проблема эта з настошцее время ии-зекепево гсоЕздуется различным? ш®л&уи (НаБгрляяд, Главная гео-фкзагсзскгя с5зэрзагоргш$ а Е ЕЗйзкг», ВЦ СО РАН; А; С. Гаврилов, Лэ-шнградсккй гадромзгорожзгггсескйа нзстицгт; Е Л. Бызозз, Институт г^вврзтэт&хьсеЗ штсорогш-ки з др.), -во зо иного» сад остается ггедазлгоЯ. .

га сзеовзшш вродэлгяйсго а дксс^ртгадя анализа турбулентности гоэдутав гвчэккЯ з гсжеши слзжого рэльефа предложено три приб-дияэвкя для от шкэгароаЕКйЯ. ' ' .

Ззрзсэ зги зрз штора? •: , где - критическое

^сса ?«.1йкгяез» схаежгрзжз обтекание к мохе? быть яс-

зрйблиязкйг. Эгся? предельный случай н-зваи • сдучеги "Уагиегс* зваяшдэйсгзия погона о барьере?*. Прн этом ско-\ рссгн' потека ~а ¡фтэтгга рельефа релизы быть достаточно малы.

Для течений;, при которых йб > Нев за препятствием возникает турбулентный ехзд. В этом случае для описания аикзатроннн крупномасштабных турбулентных пульсаций требуется решение уравнений Навь-еСтскса или Рейнолъдса. Этот предельный случай получил название , случая "крутых" барь^ов.

Рассмотрено такте взаимодействие потока с- несколькими барьерами. При -.том згедено понятие дли»!« свободного пробега крупномасштабного зяхря Ь. Оценку для Ь молю получать из известных-сооткскэ-ний.. дея аазкеимоети чкака Рейкольдса 2 турбугегггяом следа от ■ расстоЕККЯ за щрзкяветзка:«

I, - {йэел; . (4)

* . -

\ где? У - *аастотг аузьдадед, 1 - адатаость гладкости, ц - скорость '* 'потока, ? -. сага гкдЕждяиЕйэтаскога еозротидэнкя препятствия пото-■ку. '

Локальные полевда исследований

Выбор маршрутов

ЛЬКск-: -:ыэ

бгц иомерешш

I

Локально измерения загрязнения | 6гц

Локальные комплексные коэффициенты экологического состояния(эс.)

Локавьнкз комплэксе;ь;э [КОЭффИЦИвНТ«!

загрязнения бгц

Математическое моделирование I

Идентификация модели по под-I факельным се?.:з; рам

Поло комплексного коэффициента загрязнения

I

¡Идентификация ¡модели по ло-| ¡кальньм бгц данша

Критерии экологического гокиро- | вания

Шла комплексного коэффицм-1еита вс

1 |

(Зонирование территории -1 Коррекция

Зоны экологического состояния I

Обработка

спутниковых

изображений

Сегментация кзэбракзкия

л.

| Ццектификацж локалькьк бгц .

Преобразование: яоКалъиш комплексное ксэф-' [Сйцкекть! ос -- яркость изоб-¡ракзяия■

шркостное поле |комплексного ¡коэффициента' эо

■ ¡территории

Рис. 1. Обдая схсмп алгоритма -ч^т-гтессюто оонировшшз территории нонруг ксаочшккоа щракьшлзнкого эш'ришюиия.

и

В предельном случае, когда Ь « А, гдз А - среднее расстояние еяду препятствиями, результат' представляет простую суперпозицию Оте:саккя отдельные барьеров. В яротивоко^яном предельном случае, сгда Ь > А происходит рассеяикв крупаомасптгбных вихрей на прз-. ятстзкях, поскольку врега гжзим позволяет вихро дойти до очередко-о препятствия.

В этом пределе для списания процессов распространения загряз-екий удсб::о ввести понетк® гфЗзэктквного анхря, траоктория которого удэт являться еукжЯ тргэеторка отдэллеых вихрей. Этот предельный лучай пояучкл ваэваякэ "юсгкэго** гзегээдвЖстзкя потокоэ а про-ятстбйлмя. 1-акболсэ подходкой оЗяастью дгя применения ятого пркб-ияэнкя язяаэтся горо«ская веагрсйка е неравномерной планировкой.

Яано опйсаикэ кггвдекстэзпоЯ мэдэли для расчета полой затряз-эякя а услоз;ш стойкого рэлм^з. Схема алгоритма модели показана а рте. 2. Процедура рзтают задачи схжадавается из двух частей -остроеике зерткклькьЕС езчэиий здеяь лкиий тока и расчет соответс-вуаадях колей загрязнения.

На основании зтая расчетов определяется поправочные коэффнш?-нты учитывайте г:скаиеикз горизонтальных полей загрязнения за счет лекентоз рельефе. Зги коэМкцеэеяы получил^название Лозффицнентоз ггядекия.

Сезонные н годовнэ наксялеикя аэрозолей па подстклаюсзэй ~о-эрхности расчитываятся а ьздегэ ко егедуюэзй формуле: .

С(Л,У) - Т ] Р(ч) е1у (Б)

0

где: вероятность направления ветра в пределах 1-ого румба сзы ветров, N - число румбов, Т - длительность сегоиа.А- газзфф:вд;-кты осаждения аэрозолей на поверхность. ,

йэдробко рассмотрен случай обтекания турбулентным потоком пря-оугояького барьера. При этом для расчета коэффициентов турбулеат-ой зязкссти я энергия турбулентных пульсаций использовано пркбет-экие - ¡йдасогороза. В результате били 'расчитаны изолинии поля агряэкекия м соответствующе коэффициенты осакденкя.

Д^ч среднегодовых прогнозов Зыка прэдояэиа методика мдентифи-

Входные- параметры шделм

Цикл по розе ветров

Расчет линий тока на уровне максимальной концентрации |

Аппроксимация рельефа вдоль линии тока _I

РеЕЭНие краевой вадачи переноса в вертикальней | сечении .| •

Рассчет коэффициентов осадцешш и уровня максимальной концентрации

1 .

¡Ревение краевой задачи переноса з горксонтаЕ.крй]' плоскости

Корректировка расчетов. » кет

Критерий выхода из цикла: »---

}С!и" - С(й,'"!/С(Ч< р 5.

¡Ср.

■еднегодоЕо® загрязнение

Рис. 2. Блок-схема катекаткескоЯ мэдоги расчета повей загряз-' нения при ойгекежша барьероэ.

дациа моделей перзпсса -по данным о накоплениях аэрозолей в скеяком ~окрове. Цдзгот^ккацня проводится по система из двух векторов Д -=. {A¿ J f «"{q.| » r,~C2 Aj - ксгффициенты осаздеодга, - мощности мсточни-»а.

Ропзикэ водачя едзггтв^фккгцйи получено в результате минимизации глэдукгэЛ квадратичной формн:

SÍQ . Л.) - 2Г (Q - Л?/' (в)

К » ¡f 5 • Л t » »Л

'гдз: 52- Е!«г1эримэкгал&Г!!нэ а::ачзшл для величины накопления 5-ого киградвекта m a-ofi пробкой плозади. ^ятаягаация (б) приводит s слэдуэдэй скоте»« нелинейных уравнений для определения компонент isiîTcpoa и Д г

Q -IStаА/тГс^л?

S : set 1 i i 1

Для реЁэиия ейатеиы (7) использовался метод последовательных

рйЗлияэнкп. Еря рэеэким_ в качества начальных условий били ксполь-ОЕЕки данные заводской- лаборатории пылэгезсзыбросоз Карабахского эдеплшзияьиого комбината.

¡На )ш,з показаны профиля концентраций вагрязняаяих тяшльи этадлоа в cseüfflioM гскроза в окрестностях йарабааского комбината.

Графики концентраций различных загрязнителей а общем сохраняют дкиузэ картину поведения. Расхождение графиков на больсих расстояния объясняемся как д«ссперс:-:эй состава частиц аэрозолей разного замера, таге и 'ошибкой кзкерекий, которая возрастаем при уменьшении оицаитрацки. Однако,, обедай характер графиков примерно повторяется, то евндетельетзуе? о проявлении яффектов связанных с рельефом.

Результаты геологического зонирования, показаны на рис. 4. На гсу рксуккэ граница кмпактаой зоны соответствует изолинии, для ко-

(ГЬ

сроЗ Л/Q » 0,4-10 м , а граница буферной, зоны соответствует изо-. ШИШ Л /Q о 0,08'lóV?

Рис. 3. Профили концентраций тяиельк штатов в снеге в относительных единицах Р/Ртх, гдэ Р - концентрация в единицах 10 кг/кгс вдоль пговостоадой траисегаш. Показана такие расчетная зависимость 51 Л} полученная на ьздел© аослэ е® идентификации ио ошшыы данные

Рис.

. Результат экологического зонирования территории вокруг Карабашского медеплавильного комбината. О- Карабап, (Ц - озера, [Щ] - импактная зона, Е23- буферная зона«

Экологическое зонирозалне позволяет оценить ущерб нанесенный йроуьгалекным производством окрулаящэй природной среде. Для этого достаточно ¡рас^итать. суммарный жэффкциен? деградации по следующей фзрфлэг

; К * 1ДЗа + 5Ь)С ]| Е®г(г)с!з |(кпь£г)с«з 5 (8)

А

* IB . •

где: КЭа » KDb - кс8ф£эдзаты деградации для нмавгсткой н буферной волы ссогветствекко, Sa is Sb - шюади шшжкой и буфэрао: вок. В результате раэчетоз по формуле (8) найдено» что суммарна коэффициент деградации территории код воздействии' вагрявкенмЯ cj стороны Карабапского кодепяаьилького комбината составляет К ™ 63%. Кгак территория плооздьи около 400 ке. км понесла урок пркиарко ■ к« 637., если его оценивать во величине кошдексаого коэффициента деградации фитоцзковов. Цх» етоа.достозеркоги» полученных результате^ следует 'на использования в расчегек давний пряма: биогеоцанотичае-ких измерений. - ' '■

В атом т разделе рассштрзй вопрос с шделкраванкп распространения загрязнений для случая больного шала препятствий. Sro? случай характерен для городской настройка. Вьпзо' он бал 'класск&гщз-рован как предельный случай "иэсткого" рассеянна бодбоз' еагрявиитбг ля на элементах рельефа па» састройки. Задача втв imov ваако? значение для оперативного прогеозирозгии* траектории даишивя ' фахола •доряв городскую застройку для случай esapRfcHi; кли валкозщ вьЗро-f.o». Для ее решения была разработана стохастЁЧзгас&я ураекторкая. коле» двииения клубов загрязнителя." . ; . • . ; .*.

Исходным положением модели является . гипотезе: -о гоа»'«го. справедливо разлошше скорости ветра на две комшзите' ^ .',

и. '»ТТ. +' и' ,:. : (©) ' '-."О

.где иг усредненное аначенкз скорости, и'5~ пульсации ы отгшзаешя . от среднего.

Ез формулы (9) видно, что для моделирования необходимо решта две отдельные вадачк:. то шделироЕашко средней скорости и ига шдэ-лированию пульсаций.

Для интервалов t » Г „ где Т - вреда осреднений,' турбу^шгокая.' диффузия осуцэствлкзтса в результате нкзшчестотшй динамики средней скорости. Для t « Т турбулентная дифйлакя ироискодит sa счег.. высокочастотных пульсаций. .

Согласно модели Хнко потенциал , скорости , котика-,' протекаиерго;

¡врез препятствия мояэт быть представлен в виде электростатического гатенциака двойного сяога. Шршйкзя, щоАт << т „ гдедг - размер регсятстзкй, г - расстояинэ до препятствия» получим следуяхцую фор-¡улу для расчета потенциала скоростей;

Ф = - Z M + f (10)

an к к й

де h и - высота и илосдда препятствия. Нрн этом компоненты сиэ-сстн трехмерного усрздкэшюго течения шгут быть расчнт&на по

ОРМУЛЕМ!

Oe/î j. 'тЭв/ду,' û3 ■ (il)'

Ссотнопеииз д г << г кэ выполняется лишь для случая, когда очка, э которой определяется скорость течения расположив вблизи юверхности обтекаемого тела Во всех остальных случаях соотношение шодняется достаточна хорош. В формуле для расчета потенциала лэдует проводить суммирование только по блияайшим соседям. Вклад удаленных соседей близок к нулях

. Пульсационная компонента расчитывается по аналогии s модель» 'нффорда следующим образом;

u'.(t) - u't (t-Àt) 0 (At) + Si

Ai

где у . - лагра!<«эз коэффициент автокорреляции для а-ой оклокеяты скорости,, & - временной иаг, - иекорелирова-гаая случайная величина.

Мэдеяь использует три ¡«асса устойчивости атмосферы: устойчива, нейтральная и неустойчивая. Параметризация атмосферы для этих ■рэя классов известна.

Модель учитывает размытие клуба при его двюяэннн ко траектории.

* Вэрификащ'.я я эдеитифмкация моделей траекторного типа ыоиет >ыгь выполнена с использованием отдароз.

йргеткгсэскс® совместно® применение ждаров и моделей открывает газыэ Еэрспекяивы э рэоэини нроб^еш гантро<ет ®а загрязнением ат-

мосферного воздуха. В особенности удобны для совместного мспояьао* ван«я траекторию модели поскольку, как так и яруги® оперирую? траекториями факелов. Фактически нередвишая лидэрная установка позволяет производить измерения интегрального.загрязнения в шпэ-речном сечении факела вдоль Всей траектории его распространения, причем в оперативном режиш.

Еще одна полезная особенность моделирования траекторным методом заключается в том, что траегагорная модель мокет быть испояьео-ваиа для накопления банков виртуальных траекторий движения факела . Накопленные траектории позволяй® заблаговременно провести вычленение аварийно опасных соя.

Траекторная модель была реализована для ее использования к© персональном компьютер® в виде интегрированной среды, которая получила название "АРМ Экологическое прогнозирование". Программная оболочка осуществляет манипуляции с данными, которые необходимы для работы модели. Данные сгруппированы в виде трех баз. ' Первая база данных содеряжт информацию по источникам загрязнения, вторая климатические данные и третья картографичеасяе данные. Схема АРМа представлена на рис. 5.

Запуск модели осуществляется из главного меню программной обо-, лочкм. Сункцяональная блок-схема модели показана на рис. 6.

Из рксуниз видно, что схема состоит кз двух частей. Перзая ос., juiiaii часть расчитывает траектории движения клубов загрязнителя, которые не остаются в оперативкой памяти ЭВМ, а велксывагесп на дш.'К. Таким образом имеется возмо.таость экспериментирования с spa-, скторкяш, которые могут накапливаться в банках дачньк. Киструкеи-•гарий АРМа позволяет получать информацию об урозкяк приземной кок-' центрации в позиций курсора на вкраяе дисплей, в яакнэ графики этой концентрации вдоль трассы двииения курсора. Шхожмке каддой траектории иллюстрируется кругами, размеры которых прошрционашыш раз-цррак клуба вагряэкитедда, как кгобрадеко ка рке. 7. Таким образом Бовмияяость визуального изучения миакдироваяия факела и иэ-^•|>-.'|(йн его размеров.

8 Данные по 3 источникам

Ч программах ошот ь Ч—--г—-Н

К

I

11--—I I«--1

11 Кяикатическкз 1 11 Картографические | 11 давныэ | 11 данные !

и

-I Ц1-

----и

Траекторией модель распространения 1

_а_[и

Модель расчета | среднегодовых I

| скояого-экономические ! оценки к зонирование

Ркс.5. вуякционаяьная блок-ехет АРМа "Зиогогмческо® прогиозированкз".

На экран зызодятся такие пять графических окой, которые виде, иг дополнительную информацию необходимуга для анализа траектории дзияенкя клубов загрязнители. Три окна показывают изменения координат центра клуба, одно окно показывает изменение вертикального размера клуба н эщэ одно окно выдае® график изменения концентрации примеси внутри клуба. Информационные окна показаны на рис. 7.

Вторая кастз схека называемся зксядакатор и предназначена для вкзуаяизацай кагашдевдыя а ба.*ш ярвэкторкй сгаяей загрязнения э, вида разжшш еэчэш&,

Вход |—

Выбор вагрязштеяя и параметров

—[ Шход

Циклы: по источника« по траекториям

Цикл вдоль траекторий

Тело цикла:

1. Параметризация атмосферы

: 2. Расчет потенциала взаимодействия)

I 3. Расчет турбулентных пульсаций

4. Расчет концентрации внутри клуба!

б. Расчет смещения клуба

6. Проверка граничных условий

д > 1 < Ишах{-

Зкспликация

полей загрязнений

1. Сеточная

2. Изолинии ••

3. Таблицы

Выбор вида ■ экспликации;

1. по к

2. 'по У ■ ■ а по г

Запись траектории

Рис.6, йуикциональная блок-схема траекторкоЯ ыодел>; ат-шефэрного переноса и акешшкатора результатов.

Рис.8. Результат экологического зонирования для Перовского района Шсквы. Учитывается воздействие только со стороны У наиболее крупных промышленных объектов. Сплошной линией показаны буферные зоны,

АРМ "Экологическое прогнозирование" был испольвован для расчета полей загрязнения к экологического зонирования Перовского района Москвы. Были расчитакы среднегодовые поля загрязнений по трем основным загрязнителям: N02, СО и S03 методов прямого моделирования,' т.е. путем перебора характерных синоптических ситуаций. Для комплексной оценки загрязнения воздузного бассейна были рассчитана комплексные интегральные показатели. • Граница буферной зоны опреде-: лялась условием: К > 1, где: Я « l/N&t/HJ£Xt- комплексный показатель загрязнения возКмпактная зона определялась по критерию? К > 2. Результаты зкологичесгюго 8огг/.розакия по Перовскому району показаны на рис. 8.

Из рис.8 видно, что буферные зоны оказались расположенными в ротонах хилой застройки, а нз Bojcpyr промышленных объектов. Его обусловлено проведением зонирования исклпчителыго по данным о загрязнении толысо со стороны высоких труб. Полученные результаты указывают на то, что взаимодействие 'факелов и элементов застройки мо-хзт приводить к образовании застойных зон.. Общая площадь этих вон для Перовского района невелика и составляет около 3% территории района. ■ "

В третьем разделе изложены результаты' по исследованию роли, трансграничного дальнего' переноса в формировании уровней фоновых загрязнений и их учета при экологическом зонировании. В этой связи была разработана математическая модель накопления азрозольных загрязнений в снежном покрове за счет западного трансграничного пере-. :-:сса. . '

" Учет дальнего перекоса весьма важен для целей экологического ;л.:;прования больших регионов.. Действительно реализация зонирования предполагает инвентаризацию потоков загрязнителя, как от локальных, источников, так и от дальних, последние ,шгут быть учтены, если известны потоки токсикантов через ватг&дкую границ:; страны. Такая постановка обличается от других.проблем связанных е трансгаиичным переносом, например, от проблемы идентификации источников трансграничного загрязнения. Для экологического зонирования ваяны лишь суммарные усредненные .потоки шхшзгаитоа чэрев границу. ;3тн-. потоки во многом формирует аналогическое состояние того, что в кас-

Т0ЯЕ1Э9 время принято считать фоновыми территориями. Ськтически для определения тшетх усредненных потопов достаточно провести измерения урозией загрязнения снежного покроза и связать их при помоем модели о трансграничными потоками.

Такая задача была решена б диссертации, где разработана интегральная модель сезонного накопления трансграничных аэрозольных загрязнений з снетшом покрове. В моделе имеются два временных масштаба: Т - время накопления загрязнений з скежном покрове и I - время дальнего перекоса.

Изучение трансграничных потоков проводилось в рамках программы "Яартировгние критически* нагрузок я уровней кислотообразующих выпадений" Конвенции о трнсграничпом загрязнении Еоздуха на большие расстояния на примерах лесов северозападз России (Карелия и ¿Вольский полуостров).

Результаты полученные для Карелии (г. Костомукша) представлены з таблице 1.

Таблица 1.

Интегральные потоки загрязнителей через границу в районе "г. Костомукша (Карелия)

Тя.гйлыэ

. ыэталлы Fe Ш Zn Си Cd Nl Pb Со

Загрязнение снега 78 1,2 16 3 0,33 1,1 3 0,96 q (к) х 10Лг/г

1 Пэтоки ; токешган-

■ тов черев 4298 66 382 165 18 60 165 53 •

I. траншу э

¡Т/КМ ГОД

Полученные данные отражают распределение тяжелых штаалов в 1 атмосфере региона. Аномально большие значения для Ре и 2п указывают ка наличие па сравнительно небольшом расстоянии локальных ие-. точнякоь загрязнения. Для их идентификации можно использовать модели траекторкого типа, наподобие тех, которые описаны, в разделе 2.

Результаты полученные для Кольского полуострова (г. Никель) представлены з таблице 2.

Эти- результаты свидетельствуют, о значительных потоках по кеко-торш тяжелым металлам. По всей вероятности это указывает на наличие Слизких локальных источников загрязнения.

Таблица 2.

Интегральные потоки загрязнителей через границу в районе г. Никель (Кольский полуостров)

Тяжел» га

металлы Zn Cu Ш Ni Со Pb Cd Hg As. Se

Загрязнение снега 30 45 2 14 2 3 0,5 2,3 . 84 27 q _( k) x iosr/r.

Потоки токсккан-

тов через 1584 2376 105 73S 105 158 26 122 4435 1425 границу в

кг/км год . '

3 четвертой разделе каложены исследования ко ьатештйческому моделирование локальных атмосферных, циркуляций для up&oû . акоюгй»

веского зонирования. ■ Проблема локальных атмосферных циркуляций тесни образом увязана с проблемой образования застойных зон, которые ео многом определяют существенную неравномерность концентраций загрязнения при распространении загрязняющих веществ в условиях, слод-гюго рельефа.. Так, например, локальные циркуляции а районе озера Байкал соадают застойные боны повышенных концентраций загрязняювдх выбросов Байкальского целшсзного завода что вызывает усыхание. горных лесов на с;слонах хребта Хамар-Дабан. Известно таю®, что локальные циркуляции участвуют в перераспределении злати и в формировании песков. Эти процессы з особенности характерны для опустынен-ных районов Центральной и Средней Азии.

В качестве объекта исследований была выбрана Убсунурскаи котловина, располозяанная в самом цэнтро Евразии на границе Тувы и Монголии. Ее размеры около 400x150 км достаточно велики, но высокие хребты па ее границах и большое озеро в центре котловины способствуй развит™ крупномасштабны* местных циркуллций. Леса в котловине рас полога пи по с'слопам гор. . Связано это с тем, что оа время вегетационного периода здесь выпадает достаточное количество осадков, за счет влаги, которая пернссятся локальной горно-долинной бризовой циркуляцией из центральных частей котловины на склони окаймляющих ее гор. Учет этих процессов важен для осуществления адекватного экологического зонирования, поскольку в данном случае необходимо выделение зон с одинаковыми значениям! природного потенциала, которой з сбою очередь зависит от влагообеопеченности экосистем.

Предложены две математические модели локальных атмосферных циркуляций з замкнутых котловинах.

Первая предназначена для моделирования конвективных крупно-нгсптабных циркуляционных ячеек типа ячеек Бинара для условий характерных для Убсунурской котловины. Локальные циркуляции такого Ttma зозигосалт при неустойчивой стратификации пограничного слоя ат-».ясфари. Исследования Е П. Иванова и А. 2. Ордановича показали, что могут возникать циркуляционные ячейки с размером порядка б - 10 .км. Конвекции саяаакннэ с этнш ячейками участвуй в переносе влаги из центральных районов котловины на склоны гор.

В основу разработанной модели полоши метод "частицы в ячей-

ках" развитый в работах О. X. Харлоу и О. М, Белоцэрковского для оЩ-лозвуковых течений. Для крупномасштабных сеток ионод шкот быть пользован для моделирования локальных цкркулг.ций ма территорий больших замкнутых котловин. Дня решения задачи в качестве Есзыуг^-ний первого порядка использовались пульсации давления, вжвакнЙ восходящими и нисходящими потоками. Эти потоки моделировались й! двухмерных вертикальных сечениях пограничного слоя. В качества левого.приближения для профилей давления и плотности ггспояьэовалис!8 соответствующие зависимости для поллитропкой атмосфера. Схеш числительного алгоритма показала га рис. О.

Результаты моделирования показана па рис. 10 и ркс.,11. Ей рис. 10 показаны линии тока локальных циркуляционных ячеек, а нё рис. 11 показано распределение по сэченкю котловины ос.ад:здб вшавпик за счет внутренних -циркуляция. .

Вторая модель локальных ц;:р!<уляций основана та предположении о еозмошости описания процессов переноса влаги кв центра котловины на склоны гор при помоад большого единого вихря, имеющего бдновре-менно горводолмниыа н бризовый характер. 1акой вихрь является ква-андвухмеркым, что в значительной степени упрощает его математическое описание. Результаты расчетов на кодэле такш приводят к^ значительному росту осадков на окаймляющих котловину склонах. Рас- . четы показывают, что по мере приближения к предгорью температура постепенно возрастает на 3 - 4 градуса» а затем по мере подъема по • склону рачинается адиабатическое охлаждение. Дяк описания процессов результирующих изменений в растительности была разработана имитационная стохастическая модель акотона степь-лес.

При моделировании многолетней динамики 'акотона э качестве обиэго количества осадков использовалась суша:

V « V + V* ■ (13) ' ;

' . '

где: V/ - вневниз осадки, которые регистрируются внутри котловины на метеостанции, V'- осадки га счет внутренних циркуляции.

Как показали расчеты» ' заутренние атмосферные циркуляции могу? частично компенсировать уменьшение внешня осадков вызванный

| Вход ~|

Градиенты ?е!,шзратуры, давления и плотности

Пэре пои влш'и вертикальными щгр-'^'лпцкп;.м

яичные усдозкя [—| Турбулентный перенос —| Конвективный' перекос .' 1 , ,, Г расчет Р

Перенос? влаги горизонтальны:-,си циркуляция^

Граничите условия

ТурбулентгаЯ переносы Конвективный перекос

Расчет ? Ь

Распределение осадков

Рнс. 0. Блок-схема алгоритма математической модели локальных атмосферных ц2$ркуляций в ражиутых котловинах.

а

у у ., у у у»

яр. Танку-Ола ... оз. Убоу-Цур

хр. ХШ2-ХуЗИЙН

Рко. 10. Линии тока локальных атмосферных циркуляция а вертикальном, сечения котшвнны, проходяс^м через озеро Убеу-Нур.

140 км

11. Распределение по сечению котловины осадков выпавших ва счет внутренних циркуляций в относительных единицах !/1шах, где ¡пах » 14 мм.

климатическими изменениями. Таким образом внутренняя циркуляция выступает в роли своего род& отрицательной обратной связи стабили-•,' эирутаей полоиениз границу степь-лес. Таю«,« образом при проведении экологического зонировался необходимо учитывать локальные атмосферные циркуляции, которые приводят к перераспределению влаги и образованию засушливых и увлажненных гон.

В пятом разделе излагаются исследования по математическому моделированию распространения загрязнений от транспортных потоков в : условиях уличного каньона. При атом возшзшо образование зон повы-пэмного загрязнения за счет эффегаов взаимодействия клубов загрязнителя со стенками каньона. Валкое влияние также оказывает образование вихревых дорожек Кармана за движущимся автотранспортом, йслад транспортных потоков в общую загазованность атмосферы мегополиса очень велик. Достаточно отметить, что для Москвы он составляет свк-.шэ 70% общего загрязнения по основным газообразны),« загрязнителям. При этом заметную экранирующую роль играют здания влияющие на даль-кость распространения автотранспортных загрязнений. Важно при атом учитывать, что измерительные посты расположены в основном на магистралях и следовательно не регистрируют уровни загрязнения внутри жилых кварталов. Последнее необходимо учитывать при проведении эко-1 логического зонирования. Существующие методики оценки загрязнений ,, не учитывают также дифференциации величин концентрации загрязнителей для различных этажей зданий, что такяз необходимо учитывать при экологическом вонировании жилых районов. Для ресекия вышеперечисленных -задач необходима детальная модель способная к учету каньон-ных эффектов. Такая модель идентифицированная- и масштабированная долзхным образом способна прогнозировать уровни загрязнений для вы-пеперечисленных ситуаций. В настоящее вреия моделирование представляет собой наиболее аффективное и дешевое средство по сравнению с сэтьо датчиков, которое позволяет.решать проблемы связанные ? распространения загрязнений в условиях каньона.

В этой связи предлога и*л специализированная многочастичная мо-дел» турбулентной динамики для описания распространения загрязнений ¡а условия» каньона Шдедь является стохастической по своей сути. В ['.вей шдэднруотся двииекия клубов загрязнителя от выхлопов автот-

.'I • • - ■

ракопорт& Выбор стохастической модели а дакком случае на являвтой случайным поскольку одной из целей исследований было иеучэиие влияния архитектурных особенностей на образование застойных вон. Реше-; иив такой задачи а рамках классической гидродинамика ватрудиите.аа-ш, если принять во внимание сложность и не регулярность границ. Газообразные выбросы автотранспорта представляются в моделе в виде совокупности диффундирующих клубов, размйтиэ которых моделируется в соответствии со статистической теорией Тейлора,, т.е. вблизи источника расчет идет по одной зависимости:

а для Ь"» т* по другой зависимости«:

J2ТЧ • (IB)

«V i ' .•

где: - среднеквадратичное отклонение нуяьсавдй скорости йетра, . а - лаграниев .временной масштаб.

Для расчета концентрации примеси внутри клуба вводится внут-. реинее время киэни клуба и концентрация определяется, как масда ве-адзстза ш клубе деленная на его об'ьем. Шде® оперирует двумя.видами ■ частиц: адстш воздушна частицы 'и клубы эагряэштеяя. Чистые воа-' душниэ чсасствдя введены в модель для описания' гидротермоданашот каньона методом аналогичным .методу "частицы в ячейках". Модель каньона двухмерная. Смекэнш частиц вмчксяяюэся но формулам:

= „ Ua u'a (10) .

гд© чертой сверху -обозначена средние, ■ а вирмяом туяьецношшэ ! ^компонента скорости. Сечение каньош при моделировании раэ0ив£?тся :]';па две области. В верхней области шсиодьзуется сгадуаидай алгоритм: '! ;i. ' I

й, » • Se с-0, = ^ + .¿I » " ¿£„ * й 1т

•где: О - скорость набегающего потока,2 исреднеквадратичныз •

w j

значения пульсационкыя компонент скорости, которые определяются из формул параметризации классов устойчивости атмосферы,среднеквадратичные значения пульсации скорости за счет турбулентной энергии канъонного происхождения, которая переносится вверх частицами. В ' шшей области рассматривается хаотическое движение частиц под ' действием пульсаций давления и взаимных столкновений. Частицы перекосят при своем дЕиганшз количества теплоты, массу загрязнителя и гурбулентнуто зкергию. В процессе работы алгоритма оценивается концентрация загрязнителя внутри клуба При уменьшении ее величины ик-гет порогового значения частица уиичтокается, а алгоритм предоставляет освободившиеся вычислительные ресурсы другим частицам. Модель учитывает процессы слияния и распада частиц. Слияние происходит при сближении частиц до расстояний меныпе критических.

В процессе слияния размеры результирующей частицы могут возрасти настолько, что превысят некий предел, после чего происходит деление частицы случайным образом на две более мелкие.

& рис. 12 показаны изолинии поля загрязнений автотранспортными выбросами оксида углерода в каньоне улицы.

Как видно . из рисунка наибольшее загрязнение имеет место для иишшх и верхних этакэй наветренного берега каньона. На. уровне средней части здания загрязнение меньше. Наиболее тяяелая ситуация имээ? место на проезжей части улицы, где несмотря на относительную, летучесть оксида , углерода его концентрация в десяток раз превышает 1Щ&-

Шдель была использована для расчета полей загрязнения при наличии арки в одном из берегов каньона. При этом проявляется всасы-ватадаЯ зффек? со стороны арки.

В разделе такие предложена методика решения планарной задачи распространения загрязнений от транспортных потоков с учетом зкра-иярущзго влияния какьокоз. При этом э уравнение горизонтального ., перекоса шкет быть' введен эффективный коэффициент ¡экранировки:

■^C/^t + и(а,у)"Эс/зх - + Л(я,у)С

(18)

1 32 -

. ~ г

где: С - площадная концентрация загрязнения, а - коэффициент экранировки, который может быть расчитан по следующей формуле:

- /с»кв) (10)

где: и - среднее значение скорости ветра на участке & х, конценграция к-'ого загрязнителя при наличии здания и та же концентрация, но при отсутствии, экранировки.- Предложенная методика позволяет проводить расчеты полей загрязнения от транспортных пото-: ков и других иизколежащих источников с учетом экранирующих эффек-. тов, что необходимо для адекватного экологического зонирования.

Предложена такие целевая функция экологической оптимизации як-, лого микрорайона, которая может быть рассчитана с использованием каньонных моделей распространения загрязнений.

В шестом разделе описаны исследования по использованию спутниковых изображений для целей экологического зонирования. Проблема ваключается а ток, что на изображениях непосредственно не видны многие признаки экологического состояния растительности, которые могут быть получены лишь в результате проведения локальных наземных исследований. В этой связи предложена методика, в соответствии с которой следует сопоставить величину комплексного коэффициента экологического состояния для данного конкретного пункта локальных иа-• земных измерений с соответствующей яркостью Спутникового изобрагаз-'-нш. В результате на следующем этапе возьйкна сегментация »изображения и ококтуривание объектов только по яркостным. характер ристикам. , -

®ля сегментации спутниковых изображений используются в основном два подхода, Первый основан на выделении однородных по яркости областей. Второй основан на выделении граничных точек. Для реализации ¡первого подхода используются различные алгоритмы кластеризация -»Для (реализации второго подхода применяются различного рода двффз-(ренцирования. При выделении границ областей применяются методы ос-шованше на фиксированных или скользящих окнах обработки. Часто при ■выделении граничных контуров методом фиксированных окон, кстользу-" <тся ищшща кеобракэиий.

Гка. 12. йзоллшгн пола «загрязнений оксидом углерода от чэтырех-• ' йядкого тр?л:спорт;:ого потока в каньоне улицы. 1Ййр!ига улнцп 70 м,: скорость ветра - 3 м/с. 1 - ЦДХ; 2 - 2ДЦК; 3 - 3№ 4 - 41ЩК. . ,

РксЛЗ. Графики поесияюезм работу алгоритма гекерадиваци".. а) Еватсгоэ расположение юзятура н рад^са-вектора,- : '.. ш траФик аазисимост.ч <2(з}( . ■ • а) график в&авскжмпгя Г(а). .--••• • -

Для выделения импактной зоны вокруг Карабашского медеплавиль ного комбината был разработан специальный алгоритм обработки с фик сированными окнами, на первой этапе исходная цисбровая матрица пок рывается укрупненной сеткой с размером ячейки 16x16 исходны пикселей. Для каждой ячейки расчитывается среднее значение А1 среднеквадратичное отклонение поля яркости $.. Затем внутри области вне ее выбираются две опорные ячейки, характеристики которых припи сываотся соответствующим зонам. Алгоритм разграничения ячеек по зо нам имеет следующий вид:

N1 е А, при: Аа - За - (А1 + ч< А1 - 31 - (АЬ + БЬ ) (20) N16 В, при: Аа - За - (А1 + Б!) > А1 - Б1 - (АЬ

где: А и В - выделяемая импактная зона м внешняя область, Аг АЬ, Ба и ЗЬ - средние значения и среднеквадратичные отклонения/дг импактной зоны и внешней области. В результате работы алгоритм ячейки разбиваются на два класса. Ячейки прикадлезаащив нмпактнс зоне оОоаначим через Ма, а внешней обшласти через №. На следующе этапе определяются собственно сами граничные ячейки, которые обог начакггся При этом осуществляется обработка скользящим окне

размером 3x3.ячейки по следующему алгоритму:

(И®, при: ! Йа - МЫ <.< 2

(21)

О, при: ! Йа - КЬ! > 2

'•где: На и МЬ - количество ячеек того или иного класса для да! ного текущего положения скользящего окна

■¡Таким образом была выделена нмпактная зона вокруг Карабашсш медеплавильного комбината

'Еа космических снимках Убсунурской котловины были выделе: яееш, дельта и другие природные объекты. При этом для выделен! ■гргйшнш точек билм использованы алгоритмы слабого диффзреивдров! ■яия <га специального порогового бинарного преобразования. Затем на] .деная совокупность бинарных зочзк унорядочевалась щщ помощ^ ейевд

îbHo разработанного алгоритма связывания.

Ба следующем этапе для оптимизации режимов обработки и занения граничных контуров производилась их генерализация, т. е. ютие информации таким.образом, что отбрасывалась несущественная {формация о мелкомасштабной структуре койтура и сохранялась лишь гформация о характерных отличительных чертах визуального образа.

В этой связи был разработан алгоритм генерализации удовлетво-!вдий следующим требованиям:

1) объект должен апроксимироваться многоугольником с минималь-м числом сторон - принцип простоты зрительного образа достаточной !Я идентификации;

2) с другой стороны зрительный обрав должен быть по возможнос-î максимально приближен к форме' объекта -• принцип сохранения ха-истерных особенностей объекта;

3) генерализация должна быть устойчивой к запумленности границ Зъекта, т.е. различные изображения одного и того же ландшафтного гемекта с разной шумовой компонентой должны в результате обработки эйводить к одинаковому формализованному образу.

Работа алгоритма основана на минимизации следующей функции:

f(s) - Р d(s)/D + L/l(s) (22)

де: s - длина дуги, 1 - длина хорды, d(s) - отклонение радиу-а-вектора от контурной дуги, которое мокко определить следующим Зразом! -,

d <• max(mtn d(x. ,х )) " (23)

j * : * *

je: d(X:«x,.) - расстояние между точками дуги я,- и точками хорды хк,

*

и L - параметры, характеризующие размеры контура, Р - управляющий араметр, задающий уровень сглаживания мелкомасштабных флуктуация задичного контура. Графики функций d(s) и f(s) показаны на рус. 13. Из условия экстремума f - 0 получим следующие соотношения: d => k

; к « LD/P1 (24)

36 . : V' ; •■■'-.../•

С увеличением длина 1. параметр к уменьшается и тем самым увеличивается чувствительность алгоритма к изгибам контура.- Начальшй уровень фильтрации мелкомасштабной структуры граница еадаетсп управляющим параметром Р. При достигшим алгоритмом минимума функции Г(б) расчет очередной стороны многоугольника загачивается, координаты ее запоминаются и алгоритм переходит к расчету следующей стороны, Обход контура осуществляется несколько раз и прекращается при выполнении условия: 11 г0 - 1 < Е^ где: г5 к г, - начальная -и коаеч-ная тощей многоугольника, а Е - наперед ваданная точность апроксм-мзции. Таким образом обеспечивается независимость форкм гекерг^ква-цик от положения начальной точки. 1а рясЛ4 показаны результаты полученные при генерализации контура озера Убсу-Нур. • '

Многоугольные генерализации получены при различных вкачёнкяк управляющего параметра Р. По мэре увеличения втого параметра §ориг генерализации усложняется, что соответствует включения в нее ас© более мелких деталей, 'как это и следует ка формула (24). Естественно, что вопрос о степени генерализации, т.е. о выборе величины Р зависит от характера поставленной задачи н от масетаба, в котором необходимо получить искомый образ. Чем более подробно изучается-ландшафт, тем более сложными будут и образы его элементов.

Предложен тагаш ряд алгоритмов идентификации генерализованный ■ образов с эталонами банка данкь®.

Произведена генерализация граничнше контуров импактной аока,-вокруг Карабашского медеплавильного комбината и ряда природный ебтьт 'ектов Убсунурской котловина

Экологическое зонирование территории вокруг- Нарабакзкого ьгз- • деплавильного комбината было выполнено на основании двук независимых методик: при помовд математического моделирования атмосферного переноса промышленных загрязнений ш в результат® обработки спутниковых изображений. При совмещении полученных контуров мегюльаозгш алгоритм оптимального совмещения разработанный для .идентификации,, -работа которого основана на минимизации плоещщ расогласования кои-туроз. , В результате совшещия границы-изолинии к границы вояучвй-

! - ■

КЬК ECQ!:"jrpG3.

* ' 1

ной по спутниковому изображению достигнуто хорошее совпадение. Результаты показаны ка рис. 16.

В седьмом разделе даны общие выеоды.

обще шведа

1) Разработана концепция экологического возкроагжп яерриторй вокруг промышленных центров и других источников техногенного загрязнения на основе шягаексвых коэффициентов зкологичэского состояния природной среды.

2) Разработана методология расчзта комплексных коэффициенте-экологического состояния и их использования для нормирования яр-костного --поля космических снимков к математических моделей, распространения загрязнений. Методология позволяет исяшьБОзать математическое моделирование, спутниковые кзображения- ы ограниченны? объем наземных локальных измерений для выделения 8кологических;зок.

3) Разработана методология математического моделирования распространения загрязнений в условиях сходного рех&ефа, согласно которой в зависимости от условий распространения рассматриваются тр; приближения: приближение пологих барьеров, приближение крутых барьеров, и приближение кэсткого рассеяния клубов загрязнителя м какал на элементах рельефа.

Для всех трех приближений.разработана исчерпывающие методики, модели и алгоритмы позволяюаде проводить расчеты полей загрязнения •и идентификацию моделей "по экспериментальным данным. ■ Дйя случая распространения аэрозолей получены формулы идентификация моделей по данным о загрязнении снеяного покрова. Проведена идентификация разработанных моделей для конкретной территории в районе Каракасского медеплавильного комбината ка Юшзм Урал®.

Разработана стохастическая траееторнгя модеяь для. прогнозирования распространения валповых выбросов, которая реализована игё . ПЭВМ и учитывает рассеяние Еаядовыж вбросов ка кварталах городскэ' застройки,

• ; ' На баз® разработанной траекторией модеда создана информащкон-

лая скятеыа зклячз-пгдя .средства графической интерпретации и анализа шлей загрязнения и балы данных. Система принята для практического использования в качестве функциональной вадачи Ситуационного центра ГКЧО Россия (Проект Ш 7.94.1 программы "Информатизация России").

Разработанная стохастическая траектор:1ая модель была использована для экологического зонирования Перовского района Москвы.

4) Разработана методология, математическая модель и алгоритм-: для определения трансграничных потоггав токсикантов через аападну» границу России ка основании данных о фоновых загрязнениях снежного ггс.чрсза. Проведены конкретные расчета трансграничных потоков для учасяаэз граница а районе г. Кжсель (Кольский полуостров) и г. Костс-

(Карелия).

5) Разработан ряд математических моделей для прогнозирования дэ'талатх-г атиозферльк циркуляция з замкнутых котловинах. На примере ¡¡гбсулуро!сой кот лозины показано, что локальные атмосферные циркулями играяя заккуя роль а формировании природной среды замкнутых ¡эдтлозиа. При проведении зоологического зонирования следует учитывать атмосферное циркуляции, которые приводят к перераспределения влаги и образования засушливых и увлажненных зон.

5) Разработана методология детального экологического зо?гаровгпкя в условиях уличных каньокоз городской застройки. Для расчэтоз особенностей распространения загрязнений в каньонах разработана специализированная математическая модель турбулентной дина-'.сакп автотранспортных выхлопов, основанная на мкогочастичном стохастическом приближении. Модель расчитывает концентрации загрязнителей на различных уровнях многоэтажных зданий, что позволяет учитывать вертикальную неоднородность загрязнения при экологическом аонировании в условиях городской застройки.

Разработана методика учета эффектоз взаимодействия трансторт-загрязнений с жилой застройкой посредством введения специальных тозффициентов экранировки, которые могут быть расчитаны в численных экспериментах по каньонноку моделировании. Введение коэффициентов экранировки позволяет учитывать искаг-ения полей загрязнения осталась в рамках традиционных уравнений плаяарного перекоса.

разработана цэлевач функция экологической оптимизации килого

микрорайона, которая шиет быть расчитена ¡на основе какьоннэго ь; делирования. ' ' - ■

7) Разработана методология использования спутниковых кзобрак пий для целей экологического зонирования. Разработаны алгоритма в деления граничных контуров объектов на спутикко?ых теюбраиэкия При помощи этих алгоритмов выделена импачгйая вона вокруг Йарабгь кого медеплавильного комбината, а 2акжз гракнчдае контура для цс-j: го ряда ландшафтных элементов на Ютом Урал® а в Убсуиурской иш£ вике. .

8) Разработан алгоритм оптимальной генерализации' граггичн: контуров, который позволяет отбрасывать избыточную янформЕГ&зс мелкомасштабной структур© границы объеггга и сохранять маибоязй и формативную ее часть..

-Разработан ряд алгоритмов идентификации образов природный об' ектов, которые осуществляют оптимальнее.совмещение объема с ном банка данных. Под оптимальным совмещением подразумеваемся saKí совмещение, при которой площадь рассогласования минимальна!

9) Проведено скологическое зонирование территории вокруг Кар: базского медеплавильного комбината и выданы прогноз и ргкокекд^ по развитию территорий.

10) Проведено экологическое аонироваака Пэровсюто ' район Москвы и выданы грогноз и рекомендации ко утеиьнегпзэ раакзроз ферных зон на ?срр;..;ор;к patoa. ,

основные результаты диссертация опшшшны в ощущй работах-

. 1. Степанов А. Е „ Бутусов О. Б., Чзркеншт Т. Е Оценка состоя- • ■ шя лесных экосистем по космическим снимкам на основ© воде-' ' путиикозых экспериментов. //3-ий 15ендународнЕй сшгазнум "йомя-яексный глобальный ыошторнзгг состояния "бноеферьГ. - И:?кяро-. метеокздатДеВо. -с. 23-24.

. i Бутусов О. В. р Янковский И. Е йэлеанровшет состояния водны:: ;.'¡«збБектовгдлн автомажировашой вкошформацкошой.сксаеми Ийзк

вы //Новые информационные технологии в АСУ городом. - М: ШЮ АСУ "Шсква",1990. -'с. 51-Б2.

3. Бокштейн И. 11, Бугровский a R , Бутусов 0. Б. и др. Разделение антропогенных, буферных и фоновых территорий в окрестностях кс точников существенного химического загрязнения. //Информационна проблемы изучения биосферы. -М.: Наука, 1988. - о. 12-34.

4. Разделение антропогенных, буферных и фоновых территорий в окрестностях источников существенного химического загрязнения с помощью космических изображений, подспутниковых экспериментов и математического моделирования: Мзтод1Гческие материалы /Институт проблем управления; Руководитель В. В. Бугровский. Ш-102. -М. ,1933. - 79с. Ответственные исполнители: О. Б. Бутусов, Э. В. Дмитриев, Е. Е Михайленко; Соисполнители: ИРАН Р. К. Злотин, Д. а Панфилов; ШШИ Л. П. Ярославский, И. М. Бокштейн; ИЭКЭЖ А. М. Степанов, Т. R Черненькова; ИЭН С. Г. Малахов, А. С. Шадрин, С. П. Голекецкий; МГУ Д. С. Орлов, Е И. Суханова.

6. Бугровский R а , Бутусов О. Б., Керкенцев А. С. и др. Автоматизированная зкоинформационная система г. Москвы и Московского ре она //Техническое вадани® ка разработку Московской экоинфор*/'-. ционной системы. - М:ШЮ АСУ"Мэсква",1е80.

(3. Bugrovsky Y.¡, Sutusov 0., Karfldova E., Tebleeva U. Conception and principles of constructing Autoiv . Ecoinformation system of Moscow and toscow Region //Munic I nfor mat ion Systems. Part 1. -Prague: IMI, 1991. - p. 96-101.

7. * Бугрозский a a , Бутусов О. Б. , Голубгва S. И. и др. Современ-

ные проблемы изучения природных систем. Геозкоинформациог: центры.//Известия Всесоюзного географического общэстза. -1990. - Вьт. 4. - с. 315-323.

3. ¡аугровский Е Е , Бутусов О. Б. , ■ Грибина К п. и др. Областной информационный прчродопольвозательскхй экологический центр и >. томатизкрованнал зкоииформационн&'з система Ьйсквы и «осковско' региона //Экология и охрана природы Москвы и LücKoscsíoro рзпюг -Я : Издательство МГУ, 1SS0. - с. 213-235.

9. Бугровский а а , Бутусов О. 3., Воронов А. Г. и др. О "природ-• ' ном потенциале" .сухю: степей Убсунурской котловит

//Информационные пг^' — мы изучения биосферы. Эксперимент "2 су-Нур". - Пущино:НЦБИ АН СССР, 1986. - с. 205-212.

10. Stepanov А. М., Butusov 0. В. Estimation of forest ecosystems with the help or satellite images. //Blolndicators deterioration regions. -Cecsce Budeviovltc 1,1988. - p. 134.

11. Бугровский E E , Бутусов О. E, Орлов Д. С. и др. Космический мониторинг антропогенных вон металлургических производств е. с щественным химическим загрязнением //Проблемы антропогенног воздействия на окружающую среду. -№: Наука, 1985. - с. 113-123.

12. Бутусов О. Б., Глущенко Е. Е , Татарников Е А. Моделирование распространения загрязнений от транспорта н заводских труб для автоматизированной зкоинформационной системы города //Новые информационные технологии в АСУ городом. '- М.: НПО АСУМосква", 1990. - с.БЗ-54.

13. Бутусов О. Б., Степанов А. М.Черненькова Т. а Оценка химического загрязнения буферных территорий с помощью моделирования и подспутниковых экспериментов //Космический мониторинг биосферы. Вып. 1. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - с. 83-99.

14. Бутусов О. Е Математическое моделирование атмосферного переноса промышленных загрязнений в системе контроля за состоянием лесных фитоценозов //Проблемы социальной экологии. - Львов: Издательство "Вильиа Украина", 1S86. - с. 39-40.

16. Бугровский Е Е , Бутусов О. Е Обработка метеорологической информации при разделении антропогенных, буферных и фоновых тер-« риторий с ломоцыо АИС У/Автоматической регулирование и управление. - № : ВЗМИ, 1084. - с. 98-101.

16. Butusov О. В., Stepanov А. М., Chernen'kova Г. V. Analysis of the chemical pollution of buffer zones by modelling and sub-satellite experiments //Mapping sciences and remote . sensing. - 1887. - v. 24. - N2. - p. 172-177.

17. Бутусов О. E Математическое моделирование процессов переноса в системе автоматизировнкого контроля за состоянием природой среды //Автоматическое регулирование и управление.

И.: ВЗМИ, 1985. - С. 40-43.

ЗугроьскиЯ Е К „ БутусоЕ 0. В.. Особенности математического ш-

делирозания атмосферного переноса промышленных загрязнений при наличии на местности крутых орографических барьеров //Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. - Пущино: НЦБИ АН ' СССР, 1984. с. 35-38.

19. Степанов А. М., Кабироз Р. Р., Садыков О. Ф., Бутусов О. Б. и др. Комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги. - М. :ЕНИИЦлесресурс, 1992.

20. Степанов A. M., Чарненькова Т. Е , Бутусов О. Б. Методические подходы к осуществлению экологического нормирования для целей проектировния //Экологические и социально-экономические критерии в системе управления охраной природной среды. - Л. : Гид-рометеоиздат, 1987. - с. 119.

21. Разработка автоматизированного рабочего места "Экологическое прогнозирование": Отчет о НИР /РосНИИ информационных технологий и систем автоматизированного проектирования; Руководитель О. Б. Бутусов. Nl-48/91/np-92. - M. ,1991. - 80с. Отв. исполнители О. В. Бутусов, S. В. Глущенко, ЕА. Найдич, Т. КХ Спиридонова.

12. Исследование трансграничного переноса загрязнений воздуха на большие расстояния на примере Карелии и Кольского полуострова : Отчет о НИР /ВНИИПрирода. - М. ,1991. - 76с. Ответственные исполнители Степанов А. 11, Бутусов 0. Б. и др.

¡3. Степанов A. IL , Кабиров Р. Р., Черненькова T. R , Бутусов О. Б. и др. Лесные экосистемы Кольского полуострова под воздействием атмосферных выбросов металлургических производств. - К : Нау-

, ка. В печати.

Алехно А. И., Аракчаа Л. К., Бугровский В. В., Бусько Е. Г., Бутусов О. Б. и др. Убсунурская котловина - уникальный полигон для биосферных исследований. - Пущино: НЦБИ АН СССР, 1987. - 64с

5. Аковецкий Е И., Батяаргал 3., Бугровский R R , Бутусов О. Б. и др. Енисейский меридиан - Убсу-Нур глобальный геоэкоинформа-циоякыЯ разрез биосферы..- ПУщкно:НЦШ АН CCCP,199G. - 29с.

6. Вугровский a R , Бутусов О. а , Дудин Е. В., Мэллина Е. Г. Автоматизированная обработка космических изображений Западной Иэнголии для ландшафтного картографирования фоновых территорий //Космический мониторинг биосферы. Еып. 1. - Л. : Гидромете-

оиздат, 1985. - с. 69-82.

27. Бутусов О. Б. Математическая модель атмосферных циркуляция Убсуиурской котловине //Информационные проблемы изучения бк осферы. Эксперимент "Убсу-Нур". - Пущино: НЦБК All СССР, 1985. с. 195-205.

28. Бугровский В. Е , Бутусов О. Б., Лозовская Л. А. , №теайленн Е. Е Квазидвухмерная математическая модель атмосферной цирк$ ляции в Убсунурской котловине //Информационные проблемы sîsj чения биосферы. Убсунурская котловина - природная модель 6s осферы. - Пущино: НЦБИ АН СССР, 1090. - с. 77-87.

29. Бугровский Е В., Бутусов О.Б., Михайленко 2..I Квазидвухмерная математическая модель атмосферной циркулящ в замкнутых котловинах //Доклады АН СССР. - 1988. - т. 301. N4. - с. 1012-1015.

30. Бугровский R В., Бутусов 0. Е , Численное моделирование лс кальных атмосферных процессов в Убсунурской котловине //Сс ветско-монгольский эксперимент "Убсу-Нур". - Пущино: НЦБИ I СССР, 1989. - с. 79-81.

31. Бугровский Е R , Бутусов О. Б., Янковский ЕЕ Математическг •модель атмосферной циркуляции в Убсунурской котловине как и* струмент описания процессов увлажнения горных лесов //Пробл« ма лесов и лесной экологии. - Минск: ППП БглНИИШИД990.

с. 627-628. ' :

32. Бутусов О. Б., Янковский ЕЕ," Глущэико Е. В. Московская этош фзрмационная система. Комплекс математических моделей эколс гического прогнозирования //Математическое моделирование проблемак рационального природопользовании.. - Росгов-ка Догу РГУ, 1990. - с. 172.

33. Бутусов О. Б. „ Татарников Е к. Математическое моделирован! атмосферного распространения загрязнений в условиях .городскг застройки //Советско-монгольский эксперимент мУбсу-Бур". Цупдано: НЦБИ АН СССР, 1089. - с. 03-95.

34. Бугровский Е В. » Бутусов О. Б., Дубовсккх Е Е Ландшафтная о« работка космических изображений для биосферного банка даяны: //Доклада M СССР. - 1989. - T. 304. - N2. - е. 444-447.

'^.•»•Зухусоз "ОГВ., ; Дубозакях а Е Окоятуркзаниэ я ввдеденке э.?э-мэптов яакдтафга иосмгсэских снимках УбсуиурскоЯ котловины ..•' //Созотс:аз-Е-зягольс:г:!й гксперикек? "Увсу-Цур". - Пуцико: НЦБИ / АН СССР, 1539. - О.С8-101.

25. Еутуооа 0.33. йясгеюрюанал диагностика природных • скстеы

//Проблзкн ссц"2.-.5П0й сгсслог:;:-;. Часта 3. - Гыюп: издательство • _ "Ежьна Укргж:а"ДС35. - с. 149-151.

£37,. Бугусоз 0.3. йвподьзовазяе гаэсмячзской :шформации при кзучз-в:л Ооеогнх сптрспогекпах пз?.©иенкЛ ссстоякпл природной среди , //РеодзБКЯ, сзросьэ^» Ешргогрефот. М, :ЩШЙГАиК РУГИ. -19С5.' - [-35. - С. £3-25. • ' ,

33. Бутусса 0.3. „ Дубозсгсгге а;(. • Ллгориги слияния кластеров в с;:с?е?.:з сттс:.:ат::з;;рози!::сго соделзтгя домзнной стругстурн ::сс5рагэк:а //Автоматическое регулирование и управление. 1,'л-' тггитпчгсгсоэ г.:одэлирозанге нестационарны;: процессов САУ. -

•V ' • II: ВЗМИ, 1£83. - с. 101-103.' 39, Бутуссз О. П. Алгоритм сксптургооккя 'шзшчксй области //Тезн-

■ . 'си дскладоз Ес'есовзксй конференции "Методы и средства темати-\. ' чзскоЯ обработки азрокосшгсззкой гшформгцкп".' - II: ШЮИ АН •/'• осс?,1вез. - с.£э; •

•СО. Бутусов О.В./ Шдипэа Е31., 'Склонов Д.К. ¡Коррекция кзобргдаэ-кий вдетмых фотодокументов при обработке з АСОйа //Систем

■ сзтоааткзкровакшго поиска и электронной реставрации архивных Д0:су}.:8НТ03. - Е : Гласархгэ СССР, 1989. - с. 28-33.

41. .Бутусоз 0.3., Дубопских Е11 Сконтурлваниэ и ■ генерализация зрительных образов з системе автоматизированного контроля //Автоматической регулирование и управление. Математическое 1

■ моделироваа::5 нестационарных процессов САУ. - Е: ВЗЖ, 1987. -. 0.104-107.

• 42;. ЕугровскнЯ а а , Вутусоз О. В., ДУбозских а Е Мэтод выделения . : м представления элементов ландшафта на изобретениях природной :'.!' срэды //Тезксы докладов Всесоюзной конференции - ''Космшческке | методы кзучэикя окосферы". - Е: Институт географии АН . СССР,1983. - с. 37. 43.; Бутусов О. В.' 'бормайаация сбразса в снстекэ автоматизирован-

кого контроля. //Автоматическое регулирован;:® к управление. Математическое моделирование нестационарных процессов САУ. -U. : БЗШ, 1035. - с. 88-101.

44. Бугровский Е В., Бутусов О. Б., Дмитриев э. Е , Панфилов Д. В, Разработка ландшафтной основы цифрового башса данных для ко.с-мичосксго мониторинга природной среды //Информационный сборник АН СССР. Проблеял управления движением и назигацин. U. : ВИНИТИ. - 1986. - MIS. - с. 180-188.

45. ВугроЕский R В., Бутусов О. Б., ' Дмитриев Э.Е , Краснова Ей г; др. Шстрсоние географического банка данных //Информационные проблещи изучения биосфера Эксперимент "Убсу-Нур". - Hyiçî-' Но:ЩБЙ АН СССР, 1006. - с. 212-221.

42. Бугровский В. Е , Бутусов О. В., Дмитриев Э. Е Организация географических баз •данных для, региональных цэктроп обработки к хранение биосферной кнфорл'лции //Принципа я кзтоды зкокифор-маткки. М. : Ш>.ШД985. - с. 18-19. '

47. Бутусов О. Б. s Дмитриев Э. В. Определение взаимного расположения географических объектов и расстояния мэвду ними //Информационные проблемы изучения биосферы. - Ы : КаукаД£83.

- C.SS-G5.

48. Бутусов О. Е., Семчик С. В. Исследование алгоритмов идентификации плоских многоугольников //Автоматическое регулирование вз управление. Математическое моделирование нестационарна процессов САУ. - М. : ВЗЩ, 1987. с. Î00-103.

49. Бугровский В.В., Бутусов O.E., Керженцев A.C., Матросов A.C.-и др. Автоматизированная экоинформациошая система г.Москвы

и Московского региона //й«формационныз проблема изучения биосферы. Геоэхошфррмааионныз центры.-- М. : Наука, 1992. - с ,7-12. .

50. Цутуеоэ О.Б., Рлущенко Е.В., Татарников В,А;В Янковский И.В. Моделирование абиотических процессов для автоматизированных екоинформацконннх систем //Информациошш проблемы изучения биосферн. Гевдкошформационныз центры. - М, :Наука,1992. - с.87-

• 90.' .''...."'

51. Бутусов О.Б,,. Татарников В.А, Трехмерная математическая модель

атмосферного переноса прсмстлешкх загрязнений от точечных источников з услозиях городской среды //Информационные проблемы' изучения биосфера. Геоэкоинформациоиныз центры. - М.:Наука, 1992. - с.91-95.'

.52. Бутусов О.Б., Татарников В.А. Оптимизация числегшого алгоритма моделирования атиосфзрного перекоса аагрязнениП методом еноаи-. тпчзсккх аппроксимаций //Икформ ациоинеэ проблема изучения биос. . феры. Гесзксикформациокннэ центры. - М.:Наука, 1992. - с.93-99. '¿3. ИЕЛзегьян Л.В., Бутусов О.Б. Экогигиенйчосяая подсистема з сос-тазо автоматазирозалной экоикформациокной системы г.Москвы и Мссг'.озсхого региона //Информационные проблемы изучения биосферы. Гссэгсоикфорз.?ационн:гэ центры. - М. ¡Наука, 1992. - с.46-60.

. 54. Вугровскю! 3.3., Бутусов О'.Б., ГлазоасгшП Н.5., Омельченно В.М., Теолезва У.Ц. Эксперимент "Енисейский меридиан". //Информсщион-нкэ проблемы изучения биосферы, Геоэкоимформациогтые центры. - М.:Наука,1992. - с.118-119.