Геоинформационная система для оценки и моделирования экологического состояния природно-хозяйственного комплекса
Косолапов А. Е., Пряжинская В. Г., Руховец JI.A., Филатов H.H., Хранович И. Л., Шелутко В. А. и др.), методов математического моделирования экосистем и принятия многокритериальных решений (Крапивин В.Ф., Краснощеков П. С., Ларичев О. И., Лотов A.B., Мазалов В. В., Моисеев H.H., Свирежев Ю. М. и др.). Растущее внимание мирового научного сообщества к проблемам геоинформационного моделирования… Читать ещё >
Содержание
- Перечень сокращений
- Введение
- Глава 1. Анализ подходов к проектированию и программной реализации информационно-аналитических систем в сфере природопользования
- 1. 1. Информационно-аналитические системы в сфере природопользования
- 1. 1. 1. Основные трудности, возникающие при разработке ИАС
- 1. 1. 2. Требования, предъявляемые к современным системам поддержки принятия решений
- 1. 2. Обзор программных продуктов, предназначенных для оценки состояния природно-хозяйственных комплексов
- 1. 2. 1. Подходы к реализации информационной подсистемы
- 1. 2. 2. Основные подходы реализации системы моделей
- 1. 2. 3. Взаимодействие с ГИС-компонентой
- 1. 3. Архитектура ГИС-ориентированной ИАС
- 1. 1. Информационно-аналитические системы в сфере природопользования
Геоинформационная система для оценки и моделирования экологического состояния природно-хозяйственного комплекса (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Современный этап развития информационных технологий характеризуется широким применением математических методов для моделирования, анализа и оценки состояния природно-хозяйственных комплексов. Поскольку в таких системах существенную роль играют пространственные аспекты, то эффективное решение задач оценки состояния связано с использованием геоинформационных технологий, обеспечивающих интеграцию данных о территории и предоставляющих инструменты для обработки и анализа пространственной информации.
Активное внедрение геоинформационных технологий в сфере природопользования в последние два десятилетия привело к появлению большого числа информационных систем, при этом создание ГИС-компоненты в структуре прикладных информационных систем обычно осуществлялось независимо от разработки базы данных и без учета реализации аналитических функций. Для использования ГИС-компоненты не только в качестве средства представления картографических данных, но и как основу для выполнения задач аналитического характера, необходимо формирование в рамках информационной подсистемы интегрированного, целостного и непротиворечивого представления данных.
Актуальность диссертационного исследования определяется необходимостью дальнейшего совершенствования методов формализации, структурирования и хранения разнородной геопространственной информации и технологий стратегического планирования развития крупных промышленно-хозяйственных комплексов.
Состояние исследования проблемы. Отечественной научной школой внесен большой вклад в развитие теоретических и прикладных аспектов проектирования и разработки геоинформационных систем (Алексеев В.В., Ивакин Я. А., Куракина Н. И., Попович В. В., Сурков Ф. А. и др.), основ геоинформатики (Берлянт A.M., Бескид П. П., Биденко С. И., Кошкарев A.B., Тикунов B.C. и др.), комплексной оценки водных объектов и управления водопользованием (Ворович И.И., Горстко А. Б., Данилов-Данильян В.И., Дмитриев В. В., Ковчин И. С.,.
Косолапов А.Е., Пряжинская В. Г., Руховец JI.A., Филатов H.H., Хранович И. Л., Шелутко В. А. и др.), методов математического моделирования экосистем и принятия многокритериальных решений (Крапивин В.Ф., Краснощеков П. С., Ларичев О. И., Лотов A.B., Мазалов В. В., Моисеев H.H., Свирежев Ю. М. и др.). Растущее внимание мирового научного сообщества к проблемам геоинформационного моделирования и интегрированного управления водосборными территориями и прибрежными экосистемами нашло отражение в работах Fedra К., Goodchild M.F., Gijsbers P.J.A., Lam D., Leon L., Letcher R.A., Muetzelfeldt R., Nyerges T.L., Oxley Т., Reynolds K.M., Schumann A.H., Sui D.Z., Villa F. и многих других.
Несмотря на наличие значительного числа программных решений с использованием ГИС-технологий для оценки экологического состояния природно-хозяйственных комплексов проблемы построения информационных подсистем, выбора и совместного использования системы моделей остаются до конца не решенными.
Особый интерес представляет реализация модельных подходов для конкретных объектов, поскольку при практической реализации приходится сталкиваться с различными трудностями, обусловленными экологической и экономической спецификой, информационными ограничениями и пр.
Хозяйственная деятельность на территории Ростовской области, расположенной в бассейне Нижнего Дона, в течение длительного периода развивалась без надлежащего учёта экологических ограничений, определяемых ассимиляционной ёмкостью речных экосистем и Азовского моря как замыкающего водоёма. Это привело к гипертрофированным размерам изъятия и безвозвратного потребления поверхностных вод, снижению объёма и качественных характеристик пресного стока, увеличению масштабов эрозии почв. Исправить сложившуюся ситуацию можно путем изменения сложившихся приоритетов и подходов в водои землепользовании, усиления роли стратегического планирования как способа учёта отдалённых во времени последствий реализации различных экологических и экономических сценариев и политик.
Объектом настоящего исследования является бассейн Нижнего Дона. Предметом исследования являются методы структурирования разнородной информации, алгоритмы совместного использования моделей разного пространственно-временного масштаба, подходы к оценке состояния и стратегическому планированию крупных природно-хозяйственных комплексов с использованием ГИС-технологий.
Целью работы является разработка геоинформационной системы для оценки и моделирования состояния природно-хозяйственного комплекса на примере бассейна Нижнего Дона.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи: -систематизировать и обобщить информацию, разработать информационную базу для поддержки анализа и моделирования состояния природно-хозяйственного комплекса;
— разработать алгоритмическое обеспечение системы оценки состояния природно-хозяйственного комплекса, соответствующее уровню информационной обеспеченности и учитывающее многокритериальность и факторы неопределенности;
— создать геонформационную систему для поддержки решения задач стратегического планирования развития природно-хозяйственного комплекса и выполнить расчеты для водохозяйственного комплекса Нижнего Дона.
Материалы и методы исследования. Полученные результаты исследования базируются на использовании теории баз данных, ГИС-технологий, объектно-ориентированного программирования, системного подхода, математического моделирования, теории принятия решений. Разработка программного комплекса производилась в среде Microsoft Visual Studio 2009 на языке С#. Реализация баз данных проводилась в СУБД Microsoft Access. В качестве ГИС использовался программный продукт ArcGIS 9.1. Часть приложений для работы с базами данных и инструменты обработки пространственных данных в ГИС были реализованы на языке VBA.
Основные результаты, выносимые на защиту.
1. Банк данных, содержащий информацию о состоянии природной среды и социально-экономических показателях, и включающий комплекс программных средств, обеспечивающих пополнение, редактирование, контроль качества и обработку данных.
2. Система экологических моделей для природно-хозяйственной системы «водосбор-река-водоём».
3. Геоинформационная система, предназначенная для решения задач стратегического планирования развития водохозяйственного комплекса на базе сценарного подхода.
Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем:
1. Создан банк данных, основывающийся на концепции хранилища данных, и обеспечивающий доступ инструментов анализа в интегрированной информации, отличающийся объединением подсистем разного пространственного, временного и функционального характера.
2. Разработана система моделей для описания системы «водосбор-река-водоём», адаптированных к условиям юга России и ориентированных на детальность используемой информационной подсистемы. Для совместной работы моделей, имеющих разные пространственные и временные масштабы, разработаны и программно реализованы архитектура и алгоритмы функционирования системы моделирования, в рамках которой предложен способ единообразного представления информации в виде пространственно-временных переменных, который облегчает процессы доступа к данным, а также процессы создания и модификации системы моделей.
3. Разработана геоинформационная система, предназначенная для стратегического планирования развития природно-хозяйственного комплекса, базирующаяся на многокритериальных методах принятия решений и сценарном подходе учета неопределенности, отличающаяся унификацией процесса формирования сценариев, в виде набора сценарных переменных, что позволяет использовать ее для решения широкого круга задач, а также возможностью комбинировать при решении задач динамические экологические модели с моделями субъективного характера.
Практическая значимость работы заключается в формировании банка данных и создании математического и программного обеспечения компонентов геоинформационной системы, предназначенной для решения задач стратегического планирования. Полученные решения обеспечили разработку ГИС для бассейна Нижнего Дона и Азовского моря.
Исследования по тематике диссертационной работы велись в рамках трех программ фундаментальных исследований ОНЗ РАН, двух ФЦП и двух госбюджетных НИР. Результаты работы внедрены в научно-исследовательских работах, выполняемых в ЮНЦ РАН (г. Ростов-на-Дону).
Соответствие диссертации паспорту специальности. Сформулированные в диссертации цели и задачи, а также полученные основные результаты соответствуют формуле паспорта специальности 25.00.35-«Геоинформатика» и следующим пунктам паспорта специальности: 3. Геоинформационные системы (ГИС) разного назначения, типа (справочные, аналитические, экспертные и др.), пространственного охвата и тематического содержания- 4. Базы и банки цифровой информации по разным предметным областям, а также системы управления базами данных- 6. Математические методы, математическое, информационное, лингвистическое и программное обеспечение для ГИС.
Апробация и реализация результатов исследования. Результаты, полученные в рамках диссертационной работы, докладывались и обсуждались на научных семинарах отдела информационных технологий и математического моделирования ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, 2006;2011) — на 14 научных конференциях, в том числе на 6 международных.
Исследования, представленные в диссертационной работе, поддержаны международными грантами РФФИ (08−06−90 401-Укра, рук. Бердников C.B.- 09.
07−92 500-ИКа, рук. Матишов Г. Г.) и тремя индивидуальными грантами РФФИ (08−01 -16 033-мобзрос, 09−07−16 015-мобзрос, 10−07−16 024-мобзрос).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе: 5 статей в реферируемых журналах, входящих в список изданий, рекомендованный ВАК- 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в ФГУ ФИПС — РОС-ПАТЕНТ- 8 статей в сборниках научных статей (коллективных монографиях) — 10 докладов на Международных и Всероссийских конференциях- 1 атлас.
Краткое содержание и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и одного приложения. Общий объём 153 страницы, в том числе 30 иллюстраций, 17 таблиц.
Список литературы
содержит 215 наименований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
В результате проведённых исследований была разработана ГИС, предназначенная для решения задач стратегического планирования на базе сценарного подхода.
В процессе исследования получены следующие результаты:
1. В результате проведенного анализа существующих программных систем предложена концептуальная схема ГИС-ориентированной НАС в терминах архитектурных слоев, позволяющая производить независимую разработку составляющих ИАС и ее поэтапную модернизацию без нарушения функционирования.
2. Создан банк данных, основывающийся на концепции хранилища данных, объединяющий подсистемы разного пространственного, временного и функционального характера в единую структуру и содержащий ряд независимых специализированных БД и набор программных средств. На отдельные части банка данных получены свидетельства ФГУ ФИПС — РОСПАТЕНТ об официальной регистрации программ для ЭВМ.
3. В рамках банка данных разработана процедура контроля качества, представляющая собой итеративный двухэтапный процесс, осуществляющая проверку данных на уровне специализированных БД и содержащая оригинальные алгоритмы проверки информации и поиска дубликатов.
4. На основе компонентного подхода разработано алгоритмическое обеспечение для системы моделирования, обеспечивающей совместную работу моделей разных пространственно-временных масштабов. В рамках системы моделирования разработан ряд моделей, описывающих отдельные процессы в системе «водосбор-река-водоём», ориентированных на мезомасштабвыполнена их численная и программная реализация.
5. Разработана ГИС стратегического планирования развития водохозяйственного комплекса, базирующаяся на многокритериальных методах принятия решений и сценарном подходе учета неопределенности, и программное приложение для построения и сравнения сценариев. Архитектура программного.
Список литературы
- Алексеев В.В., Куракина Н. И., Желтов Е. В., Шишкин А. И., Епифанов A.B., Антонов И. В. Система расчета нормативов допустимого воздействия на водные объекты в среде ГИС // ArcReview, 2009. № 4 (51).
- Алексеев В.В., Куракина Н. И., Орлова Н. В. Геоинформационная система мониторинга водных объектов и нормирования экологической нагрузки // ArcReview, 2006. № 1(36). С. 9−10.
- Архипенков С., Голубев Д., Максименко О. Хранилища данных. От концепции до внедрения М.: Диалог-МИФИ, 2002. 528 с.
- Архипова O.E., Бирюков П. А., Кулыгин В. В., Сладкова Ю. М. Информационная система оценки экологической изученности в районах освоения морских газовых месторождений на основе ГИС-технологий // Геоинформатика / Geoinformatika, № 2, 2009а. С. 26 -31.
- Архипова O.E., Кулыгин В. В., Сладкова Ю. М. ГИС «Азовское море» // Интегрированное управление ресурсами и безопасностью в бассейне Азовского моря: Монография Одесса: ИПРЭЭ HAH Украины, 2010. — с. 602 — 608.
- Бабаян A.B., Надолин К. А. О моделировании распространения вещества в плоском стационарном потоке вязкой жидкости // Вод. ресурсы, 2000. Т. 27. № 2. С. 184−186.
- Бабкин В.И., Постников А. Н. О роли циклонической деятельности в формировании стока Волги, Дона и Днепра // Вод. ресурсы, 2000. Т. 27. № 1. С. 106−108.
- Барсегян A.A., Куприянов М. С., Степаненко В. В., Холод И. И. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 336 с.
- Бердников C.B. Разработка и применение компартментальных моделей для изучения пространственных характеристик морских экологических систем: Дисс.. д-ра геогр. наук. Мурманск, 2004. 335 с.
- Бердников C.B., Кулыгин В. В., Селютин В. В. Программный комплекс для принятия стратегических решений при управлении водными ресурсами // Проблемы безопасности в водохозяйственном комплексе Росси. Краснодар: ООО «Авангард плюс», 2010. С. 305 — 313.
- Берлянт A.M. Виртуальные геоизображения М.: Научный мир, 2001.56 с.
- Бескид П.П., Куракина Н. И., Орлова Н. В. Геоинформационные системы и технологии СПб.: РГГМУ, 2010. 172 с.
- Биденко С.И., Комарицын A.A., Яшин А. И. Геоинформационная система поддержки принятия решений СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. 35 с.
- Бочев М.А., Надолин К. А., Николаев H.A. Моделирование распространения вещества в двумерном стационарном открытом русловом потоке. // Матем. моделирование, 1996. Т. 8. № 1. С. 11−24.
- Бреховских В.Ф. Гидрофизические факторы формирования кислородного режима водоемов. М.: Наука, 1988. 168 с.
- Бреховских В.Ф., Вольпян Г. В. Моделирование кислородного режима реки Сухона с учетом антропогенного воздействия // Вод. Ресурсы, 1991. № 4. С. 198 201.
- Бритков В.Б. Проблемы поддержки и актуализации данных в информационных системах // Межотраслевая информационная служба. М.: ВИМИ, 1997. Вып. 3. С. 41−48.
- Бродский Ю.И., Лебедев В. Ю., Огарышев В. Ф., Павловский Ю. Н., Савин Г. И. Общие проблемы моделирования сложных организационно-технических систем//"Вопросы кибернетики" М.: АН СССР, 1990. С.42−48.
- Бубер A.JI. Модель качества воды. Пример моделирования качества воды в р. Оке // Компьютерное моделирование в управлении водными ресурсами. М.: Физматлит, 2002. С. 310−322.
- Вавилин В.А. Нелинейные модели биологической очистки и процессов самоочищения в реках. -М.: Наука, 1983. 158 с.
- Васильев B.C., Сухинов А. И. Прецизионные двумерные модели мелких водоемов // Матем. моделирование, 2003. Т. 15. № 10. С. 17−34.
- Вода России. Математическое моделирование в управлении водопользованием / Под науч. Ред. A.M. Черняева- ФГУП РосНИИВХ. Екатеринбург: Издательство «АКВА-ПРЕСС», 2001. 520 с.
- Ворович И.И., Домбровский Ю. А., Жданов Ю. А., Ильичев В. Г., Сурков Ф. А. Структура и функция детрита в водных экологических системах // Доклады Академии наук, 1986. Т. 291, № 26.
- Геловани В.А., Башлыков A.A., Бритков В. Б., Вязилов Е. Д. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных ситуациях с использованием информации о состоянии окружающей среды. -М.: Эдиториал УРСС, 2001. 304 с.
- Гидрометеорологический справочник Азовского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 853 с.
- Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Т. 3. Азовское море. Л., 1986. 218 с.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. T. V. Азовское море. СПб: Гидрометеоиздат, 1991. 237 с.
- Горстко А.Б., Сурков Ф. А. Математика и проблемы сохранения природы М.: «Знание», 1975. 66 с.
- Горстко А.Б., Угольницкий Г. А. Введение в моделирование эколого-экономических систем Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1990. 110 с.
- Готовцев А. В. Модификация системы Стритера-Фелпса с целью учета обратной связи между концентрацией растворенного кислорода и скоростью окисления органического вещества // Вод. ресурсы. 2010. Т. 37. № 2. С. 250−256.
- Готовцев A.B. Замкнутая система уравнений Стритера-Фелпса как обобщение классической // Стратегические проблемы водопользования России. М., 2008. С. 166−177.
- Гудзон Н. Охрана почвы и борьба с эрозией. М.: Колос, 1974. 304 с.
- Данилов-Данильян В.И., Болгов М. В., Дубинина В. Г., Ковалевский B.C., Кочарян А. Г., Новикова Н. М. Методология обоснования стратегий управления водными ресурсами // Вод. ресурсы. 2006. № 2. С. 224−238.
- Дашкевич J1.B., Кулыгин В. В. Сравнительный анализ среднемноголетнего распределения температуры воды Азовского моря по сезонам // Вестник ЮНЦ. М.: «Наука», 2008. Т. 4. № 3. С. 64 72.
- Демидович Б.П., Марон И. А., Шувалова Э. З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения. М.: Наука, 1967. 368 с.
- Дмитриев В.В. Интегральная экологическая оценка состояния природной и антропогенно-трансформированной среды // Региональная экология, 2003. № 3−4. С. 68−74.
- Домбровский Ю.А., Ильичев В. Г., Селютин C.B., Сурков Ф. А. Теоретические и прикладные аспекты моделирования первичной продуктивности водоемов. -Ростов-на-Дону, 1990. 176 с.
- Жданов Ю. А. Домбровский Ю.А. Сурков Ф. А. Азовское море. Проблемы и решения. Ростов-на-Дону, 1987.
- Золотокрылин А.Н. Климатическое опустынивание. М.: Наука, 2003. 246 с.
- Ивакин Я.А. Геоинформационные системы с элементами искусственного интеллекта // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки, Спец. выпуск «Проблемы водного транспорта». Часть 2. -Новороссийск: НГМА, 2008. С. 37−41.
- Ивакин, Я.А. Универсальная модель данных для интеллектуальной ГИС// Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2009. № 1. (74).
- Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1978. 514 с.
- Капралов Е.Г., Кошкарев A.B., Тикунов B.C. и др. Геоинформатика М.: Академия, 2005. 480 с.
- Ковчин И.С. Автономные океанографические средства измерений Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 254 с.
- Кондратьев С.А., Голосов С. Д., Крейман К. Д., Игнатьева Н. В. Моделирование гидрологических процессов и массопереноса в системе «водосбор-водоем» // Вод. ресурсы. 1998. Т 25. № 5. С. 571−580.
- Кондратьев С.А., Мельник М. М., Шмакова М. В., Маркова Е. Г., Ульянова Т. Ю. Метод расчета внешней нагрузки на Чудско-Псковское озеро с российской территории водосбора// Общество. Среда. Развитие Т. 14. № 1. 2010 с. 183−197.
- Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание./ Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. 1440 с.
- Корень В.И. Математические модели в прогнозах речного стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 200 с.
- Косолапов А.Е., Янгулова H.A. и др. Система поддержки принятия решений для управления водными ресурсами бассейна реки / ЦПРП. Ростов-на-Дону, 1999. 53 с.
- Краснощеков П.С., Морозов В. В., Федоров В. В. Декомпозиция в задачах проектирования // Известия Академии наук СССР. Техническая кибернетика. 1979. № 2. С. 7.
- Кропотов С.И. Пространственно-временная изменчивость относительной прозрачности вод Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 1996. № 4. С. 36−44.
- Кузнецов М.С. Противоэрозионная стойкость почв. М: Изд-во МГУ, 1981. 136 с.
- Кузнецов М.С., Глазунов Г. П., Зорина Е. Ф. Физические основы эрозии почв. -М: Изд-во МГУ, 1992. 95 с.
- Кулыгин В.В. Метеорологические базы данных // Интегрированное управление ресурсами и безопасностью в бассейне Азовского моря: Монография Одесса: ИПРЭЭ HAH Украины, 20 106. — с. 581 — 585.
- Кулыгин В.В. Методологические и методические основы формирования систем поддержки принятия решений (СППР) // Интегрированное управление ресурсами и безопасностью в бассейне Азовского моря: Монография Одесса: ИПРЭЭ HAH Украины, 2010 В. — с. 550 — 575.
- Кулыгин В.В. Моделирование сценариев развития эколого-экономических систем (на примере Нижнего Дона) // Интегрированное управление ресурсами и безопасностью в бассейне Азовского моря: Монография Одесса: ИПРЭЭ HAH Украины, 2010 г. — с. 96 — 111.
- Куракина Н.И., Емельянова В. Н., Коробейников С. А., Никанорова Е. С., Оценка качества и пространственное моделирование загрязнения водных объектов на ГИС основе // ArcReview, 2006. № 1 (36).
- Куракина Н.И., Куракин А. М., Митько В. Б., Минина М. В. Геоинформационная система управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ // ArcReview, 2011. № 3 (58).
- Куракина Н.И., Минина A.A. Система поддержки принятия решений по управлению водными объектами с использованием ГИС // ArcReview, 2008. № 1 (44). С.20−21.
- Кучмент JI.C., Гельфан А. Н. Динамико-стохастические модели формирования речного стока. М., Наука, 1993. 102 с.
- Кучмент Л.С., Демидов В. Н., Мотовилов Ю. Г. Формирование речного стока: Физико-математические модели. М.: Наука, 1983. 216 с.
- Ларионов Г. А. Эрозия и дефляция почв: основные закономерности и количественные оценки. М.: Изд-во МГУ, 1993. — 200 с.
- Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений М.: Логос, 2002. 392с.
- Лотов A.B., Бушенков В. А., Черных О. Л. Структура и опыт использования компьютерной системы поддержки поиска водохозяйственных стратегий // Информационные процессы и системы, 1998. № 3. С. 1−10.
- Лурье П.М., Панов В. Д. Влияние изменений климата на гидрологический режим р. Дон в начале XXI века. // Метеорология и гидрология, 1999. № 4. С. 90 -97.
- Львов В. Создание систем поддержки принятия решений на основе хранилищ данных // Системы Управления Базами Данных, 1997. № 3. С. 30−40.
- Лэйн Л.Д., Ренард К. Г., Фостер Г. Р., Лафлен Д. М. Разработка и применение современных методов прогноза эрозии опыт Министерства сельского хозяйства США // Почвоведение, 1997. № 5. С. 606−615.
- Матишов Г. Г. Батиметрия и закономерности формирования дна Азовского моря // Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. T. VIII. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2006. С. 31−42.
- Матишов Г. Г., Матишов Д. Г., Моисеев Д. В., Кулыгин В. В. Учет специфики термохалинных градиентов при СТД-профилировании моря // Вестник ЮНЦ. М.: «Наука», 2008. Т. 4. № 2. С. 34 46.
- Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа М.: Наука, 1981. 487 с.
- Минина М.В. Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ: автореф.дис.канд.тех.наук:25.00.35 СПб, 2010. -25 с.
- Надолин К.А. Моделирование перемешивания и переноса вещества в русловых потоках // Экологический вестник научных центров Черноморского Экономического Сотрудничества (ЧЭС), Краснодар, 2004.
- Основные положения правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища на р. Дон / Госземводхоз РСФСР. М., 1965.
- Основные положения правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища на р. Дон. Дополнения / ЦПРП. Ростов-на-Дону, 1999.
- Першин И.В., Соколов С. Б. Двумерная модель переноса растворенной примеси и тепла в неглубоких водоемах // Вода России. Математическое моделирование в управлении водопользованием Екатеринбург: Издательство «АКВА-ПРЕСС», 2001. с.94−102.
- Попович В.В., Ермолаев В. И., Леонтьев Ю. Б., Смирнова О. В. Моделирование гидроакустических полей на основе интеллектуальной геоинформационой системы // Искусственный интеллект и принятие решений, 2009. № 4. С. 37−44.
- Попович В.В., Потапычев С. Н., Панькин А. В., Шайда С. С. Воронин М.Н. Интеллектуальная ГИС в системах мониторинга // Тр. СПИИРАН, 2006. Т. 1. № 3. С.172−184.
- Пряжинская В.Г. Математические модели управления качеством природных вод. // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 2009. № 4. с. 53−64.
- Пряжинская В.Г., Ярошевский Д. М., Левит-Гуревич Л.К. Компьютерное моделирование в управлении водными ресурсами. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2002. 496 с.
- Рихтер Дж. CLR via С#. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework 2.0 на языке С#. Мастер-класс. М.: Издательство «Русская Редакция" — СПб.: Питер, 2007. 656 с.
- Руховец Л.А., Филатов Н. Н. Использование математических моделей для решения задач сохранения водных ресурсов Онежского озера // Труды КарНЦ РАН. № 4. Водные проблемы Севера и пути их решения. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. С. 77−87.
- Саати Т.Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993.314 с.
- Селютин В.В., Бердников С. В., Кулыгин В. В. Интегративный подход к анализу, моделированию и управлению водными ресурсами Нижнего Дона //
- Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России: Сборник научных статей. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2006. С 50−89.
- Селютин В.В., Бердников C.B., Кулыгин В. В. Сравнительный анализ сценариев водопользования на примере водохозяйственной системы Нижнего Дона // Вод. ресурсы. М.: «Наука», 2009. Т. 36. № 2. С. 240−252.
- Селютин В.В. Круговорот вещества и поток энергии в экологических системах: от модели системы к системе моделей // Обозрение прикладной и промышленной математики, 1994. Т.1. Вып. 6. С. 957−973.
- Селютин В.В., Бердников C.B. Системный анализ и математическое моделирование в задачах управления водными ресурсами Юга России // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества (ЧЭС), 2005. № 3. С. 52−59.
- Селютин В.В., Задорожная Н. С. Моделирование первичных звеньев экосистемы Азовского моря / Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2001, с. 336−368.
- Селянинов Г. Т. О сельскохозяйственной оценке климата // Тр. по с.-х. метеорологии, 1928. Вып. 20.
- Соколов С.Н., Табаков В. М., Базлов А. Ф. Интегрированная среда моделирования: основные возможности // Программные продукты и системы, 2000. № 2. С.17−19.
- Схема комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна р. Дон / Союзгипроводхоз. М., 1981.
- Тикунов B.C. Моделирование в картографии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 405 с.
- Троелсен Э. С# и платформа .NET. Библиотека программиста. — СПб.: Питер, 2004. 796 с.
- Филатов H.H., Меншуткин В. В. Разработка геоинформационной и экспертной систем для оценки водных и биологических ресурсов водных объектов Карелии // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, 2008. № 4 (66). С. 1−18.
- Фланаган Д.К., Лафлен Д. М. Прогноз водной эрозии проект Министерства сельского хозяйства США (WEPP) // Почвоведение, 1997. № 5. С. 600−605.
- Фомичев B.C., Фомичева Т. Г. Система моделирования на основе базы данных //Известия ГЭТУ, СПб., 1997. С. 145−152.
- Хендерсон-Селлерс Б. Инженерная лимнология. Л., 1987. 335 с.
- Хрисанов Н.И., Осипов Г. К. Управление эвтрофированием водоёмов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 134 с.
- Шелутко В. А. Численные методы в гидрологии Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 238 с.
- Шелутко В.А., Колесникова Е. В. Анализ влияния учета водности рек на точность расчета средних годовых концентраций загрязняющих веществ // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7: Геология. География. 2008. № 3. С. 81−88.
- Шульдешов ЮЛ., Ларионов Д. Ю. Методы обработки пространственных данных с использованием экспертной системы // Тр. СПИИРАН, 2011. № 17. С.219−233.
- Alemaw B.F., Chaoka T.R. A continental scale water balance model: a GIS-approach for Southern Africa // Physics and Chemistry of the Earth, 2003. Vol. 28. P. 957- 966.
- Alvarez-Vazquez L.J., Martinez A., Vazquez-Mendez M.E., Vilar M.A. Flow regulation for water quality restoration in a river section: Modeling and control // Journal of Computational and Applied Mathematics, 2010. V. 234. P.12 671 276.
- Argent R.M. An overview of model integration for environmental applications— components, frameworks and semantics // Environmental Modelling & Software, 2004. Vol. 19. P. 219−234.
- Arnold J.G., Engel B.A., Srinivasan R. A continuous time, grid cell watershed model. In Application of Advanced Information Technologies for Management of Natural Resources, 17−19 June, Spokane, Wash. St. Joseph, Mich., ASAE, 1993.
- Beasley D.B., Huggins L.F., Monke E.J. ANSWERS: A model for watershed planning. Trans. ASAE 23: 938−944, 1980.
- Becker A., Pfutzner B. EGMO-system approach and subroutines for river basin modeling//Acta Hydrophysica, Berlin, 1987. Vol. 31. P. 125−141.
- Bennett D.A. A framework for the integration of geographical information systems and modelbase management // International Journal of Geographical Information Science, 1997. Vol. 11. N. 4. P. 337−357.
- Bergstrom S., Brandt M., Gardelin M. Simulation of runoff and nitrogen leaching from two fields in southern Sweden. // Hydrol. Sci.J., 1987. Vol. 32. P. 191−205.
- Bicknell B.R., Donigian A.S., Barnwell Т.О. Modelling water quality and the effects of best managing practices in the Iowa River basin. // Journal of Water Science Technol., 1984. Vol. 17. P. 1141−1153.
- Bowie G.L., Mills W.B., Porcella D.B. et al. Rates, constants and kinetics formulations in surface water quality modeling. EPA/600/3−85/040, U.S. EPA, Athens, Georgia, 1985. 455 p.
- Britkov V. Decision support information system development // Multiobjective Problems of Mathematical Programming. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems Springer-Verlag, 1991. Vol. 351.
- Burbeck S. Application programming in Smalltalk-80TM: How to use Model-ViewController (MVC) Электронный ресурс. Электрон, дан. — Режим доступа: http://st-www.cs.uiuc.edu/users/smarch/st-docs/mvc.html, свободный. — Загл. с экрана.
- Codd E.F., Codd S.B., Salley С.Т. Providing OLAP (On-line Analytical Processing) to User-Analysts: An IT Mandate. Codd & Date, Inc 1993.
- Cramer W., Bondeau A., Woodward F.I. Global response of terrestrial ecosystem structure and function to C02 and climate change: results from six dynamic global vegetation models // Global Change Biology. 2001. — V.7. — P. 357−373.
- Dai J.J., Lorenzato S., Rocke D.M. A knowledge-based model of watershed assessment for sediment. // Environmental Modelling & Software 2004. V. 19. P. 423 433.
- FAO. Soil map of the world. Revised legend, by FAO-UNESCO-ISRIC. World Soil Resources Report. Rome, 1988. — No. 60. — 119 pp.
- Fedra K. GIS and environmental modeling // Environmental Modeling with GIS. Oxford University Press, New York, 1993. P. 35−50.
- Fowler M. Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern Электронный ресурс. Электрон. дан. — Режим доступа: http://martinfowler.com/articles/iniection.html, свободный. — Загл. с экрана.
- Guariso G., Hitz M., Werthner H. An integrated simulation and optimization modelling environment for decision support. // Decision Support Systems, 1996. Vol. 16. P. 103−117.
- He C. Integration of geographic information systems and simulation model for watershed management // Environmental Modelling and Software, 2003. Vol. 18. P. 809−813.
- Ingleby В., Huddleston M. Quality control of ocean temperature and salinity profiles Historical and real-time data // Jornal of Marine Systems, 2007. Vol. 65. P. 158- 175.
- Inmon W.H. Building the Data Warehouse, Third Edition John Wiley & Sons, Inc. New York, 2002 428 p.
- Jakeman A.J., Letcher R.A. Integrated assessment and modelling: features, principles and examples for catchment management. // Environmental Modelling and Software, 2003. Vol. 18. P. 491−501.
- Jothityangkoon C., Sivapalan M., Farmer D.L. Process controls of water balance in a large semi-arid catchment: downward approach to hydrological model development. // J. of Hydrology, 2001. Vol. 254. P. 174−198.
- Kachiashvili K., Gordeziani D., Lazarov R., Melikdzhanian D. Modeling and simulation of pollutants transport in rivers // Applied Mathematical Modelling, 2007. V. 31. p. 1371−1396.
- Kilic S.G., Aral M.M. A fugacity based continuous and dynamic fate and transport model for river networks and its application to Altamaha River // Science of the Total Environment, 2009. V. 407. P. 3855−3866.
- Kimbell R., Ross M. The Data Warehouse Toolkit: The Complete Guide to Dimensional Data Warehouses J. Willey & Sons. Second Edition, 2002 447 p.
- Lam D. Decision support systems for water resource problems. // MODSIM 97. Modelling and Simulation Society of Australia and International Association for Mathematics and Computers in Simulation, Hobart, 1997. pp. 1827−1834.
- Lam D., Mayfield C., Swayne D., Hopkins K. A prototype information system for watershed management and planning. // Journal of Biological Systems, 1994. Vol. 2. N. 4. P. 499−517.
- Lam D.C., Bowen G.S., Mayfield C.I. The development of computer-based watershed management systems. // Environmental Software Systems. Chapman & Hall, 1997. P. 13−20.
- Lanini S., Courtois N., Giraud F. et al. Socio-hydrosystem modelling for integrated water-resources management—the Herault catchment case study, southern France. // Environmental Modelling and Software, 2004. Vol. 19. P. 1011−1019.
- Leon L.F., Lam D.C., Swayne D.A., Farquhar G.J., Soulis E.D. Integration of a nonpoint source pollution model with a decision support system. // Environmental Software Systems. Chapman & Hall, 1997. P. 102−109.
- Leonard R.A., Knisel W.G., Davis F.M., Johnson A.W. Validating GLEAMS with field data for fenamiphos and its metabolites. // J. Irr. and Drain. Eng., 1990. Vol. 116. P. 24−35.
- Letcher R.A., Giupponi C. Policies and tools for sustainable water management in the European Union. // Environmental Modelling & Software. 2005. Vol. 20. P. 93−98.
- Levins R. The strategy of model building in population biology. // American Scientist, 1966. Vol. 54. N.4. P. 421−431.
- Levitus S., Boyer T. NOAA ATLAS NESDIS 4. World Ocean Atlas 1994. Vol. 4. Temperature. U.S. Gov. Printing Office. Washington D.C., 1994. 118 p.
- Lootsma F.A. Scale sensitivity in the multiplicative AHP and SMART // Journal of Multi-Criteria Decision Analysis, 1993. Vol. 2. P. 87−110.
- Loucks D.P. Modeling and managing the interactions between hydrology, ecology and economics. // Journal of Hydrology, 2006. Vol. 328. P. 408−416.
- Luzio D.M., Srinivasan R., Arnold J.G. Integration of watershed tools and SWAT model into BASINS. // Journal of The American Water Resources Association, 2002. Vol. 38. N. 4. P. 1127−1141.
- Mailhot A., Rousseau A.N., Massicotte S., Dupont J., Duchemin M., Villeneuve J.-P. A watershed-based system for the integrated management of surface water quality: the GIB SI system. // Water Science and Technology, 1997. Vol. 36. N. 5. P. 381−387.
- Mander U., Kull A., Tamm V., Kuusemets V., Karjus R. Impact of climatic fluctuations and land use change on runoff and nutrient losses in rural landscapes. // Landscape Urban Planning, 1998.Vol. 41. P. 229−238.
- Mander U., Kull A., Kuusemets V. Nutrient flows and land use change in a rural catchment: a modelling approach. // Landscape Ecology, 2000. Vol. 15. P. 189−199.
- Millet I., Saaty T. On the relativity of relative measures-accomodating both rank preservation and rank reversals in the AHP. // European J. of Operational Research, 2000. Vol. 121. P. 205−212.
- Muetzelfeldt R., Massheder J. The Simile visual modelling environment // Europ. J. Agronomy, 2003. Vol. 8. P. 345−358.
- Muhanna W.A. SYMMS: a model management system that supports model reuse, sharing and integration. // European Journal of Operational Research, 1994. Vol. 72. P. 214−243.
- Nyerges T.L. Understanding the scope of GIS: its relationship to environmental modeling. // Environmental Modeling with GIS. Oxford University Press, New York, 1993. P. 75−93.
- Oxley Т., Mcintosh B.S., Winder N., Mulligan M., Engelen G. Integrated modelling and decision-support tools: a Mediterranean example // Environmental Modelling and Software, 2004. Vol. 19. P. 999−1010.
- Oxley Т., Mcintosh B.S., Mulligan M., de Roode R. Adaptation, integration and application of an integrative modeling framework. // MODULUS: A SpatialModelling Tool for Integrated Environmental Decision Making. 2000. Vol. 2, Ch. 6, pp. 291−378.
- Potel M. MVP: Model-View-Presenter. The Taligent Programming Model for С++ and Java Электронный ресурс. Электрон, дан. — Режим доступа: http://www.wildcrest.com/Potel/Portfolio/mvp.pdf, свободный. — Загл. с экрана.
- Prentice, I.C., Webb, R.S., Ter-Mikhaelian, М.Т. et al. Developing a global vegetation dynamics model: results of an IIASA summer workshop. IIASA Research Reports // International Institute for Applied Systems Analysis. 1989. — V. 89 (7). -48 pp.
- Reed M., Cuddy S.M., Rizzoli A.E. A framework for modeling multiple resource management issues—an open modeling approach. // Environmental Modelling & Software, 1999. Vol. 14. N.6. P. 503−509.
- Reynolds K., Saunders M., Foster M., Olson R., Schmoldt D., Latham D., Miller В., Steffenson J. A knowledge-based information management system for watershed analysis in the Pacific Northwest US. AI Applications, 1996. Vol. 10. P. 9−22.
- Reynolds K.M. EMDS Users Guide (version 2.0): Knowledge-Based Decision Support for Ecological Assessment. General Technical Report PNW-GTR 470. US Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station, Portland, 1999.
- Ripl W. Managment of water cycle and energy flow for ecosystem control The Energy-Transport-Reaction (ETR) model. // Ecol. Modeling, 1995. Vol. 78. P. 61−76.
- Rizzoli A.E., Davis J.R., Abel D.J. Model and data integration and re-use in environmental decision support systems. // Decision Support Systems, 1998. Vol. 24. P. 127−144.
- Roxburgh S.H., Davies I.D. COINS: an integrative modelling shell for carbon accounting and general ecological analysis // Environmental Modelling and Software, 2006. Vol. 21. P. 359−374.
- Saaty T. Decision Making with Dependence and Feedback: The Analytic Network Process. RWS Publications, Pittsburgh, PA. 1996, 386 pp.
- Saaty T.L. The Analytic Hierarchy Process // McGraw-Hill, New York, 1980.
- Sandner E., Mannsfeld K., Bieler J. Analyse und Bewertung der potentiellen Stickstoffauswaschung in Einzugsgebiet der Grossen Roder (Ostsachsen). Abhandlungen Sachsischen Akad. Wissenschaften Leipzig, 1993 Vol. 58. P. 1−120.
- Schmoldt D.L., Rauscher H.M. Building Knowledge-Based Systems for Natural Resource Management. Chapman and Hall, New York, 1996.
- Schumann A.H., Funke R., Schultz G.A. Application of a geographic information system for conceptual rainfall-runoff modeling. // Journal of Hydrology, 2000. Vol. 240. P. 45−61.
- Stamou A.I. Improving the numerical modeling of river water quality by using high order difference schemes // War. Res., 1992. Vol. 26, N. 12, pp. 1563−1570.
- Steffen W.L., Walker B.H., Ingram J.S., Koch G.W. Global change and terrestrial ecosystems: The Operational Plan. Stockholm // The International Geosphere-Biosphere Programme. Stockholm, 1992. — No. 21. — 97 pp.
- Sui D.Z., Maggio R.C. Integrating GIS with hydrological modeling: practices, problems, and prospects. // Computers, Environment and Urban Systems, 1999. Vol. 23. P. 33−51.
- Sydelko P.J., Hlohowskyj I., Majerus K., Christiansen J., Dolph J. An object-oriented framework for dynamic ecosystem modeling: application for integrated risk assessment// The Science of the Total Environment, 2001. Vol. 274. P. 271−281.
- Sydelko P.J., Majerus K.A., Dolph J.E., Taxon T.N. A dynamic object-oriented architecture approach to ecosystem modeling and simulation. // American Society of Photogrammetry and Remote Sensing Annual Conference: Portland, OR, USA, 1999. P. 410−421.
- Thornthwaite C. W. An approach toward a rational classification of climate // Geogr. Rev. 1948. Vol. 38. P. 55−94.
- Tippett J. The value of combining a systems view of sustainability with a participatory protocol for ecologically informed design in river basins. // Environmental Modelling and Software, 2005.Vol. 20. P. 119−139.
- Trancoso A.R., Braunschweig F., Leitao P.C., Obermann M., Neves R. An advanced modelling tool for simulating complex river systems // Science of the Total Environment, 2009. V. 407. P. 3004−3016.
- Van Delden H., Luja P., Engelen G. Integration of multi-scale dynamic spatial models of socio-economic and physical processes for river basin management // Ecological Modelling and Software, 2005. Vol. 20. P. 1−16.
- Venevsky, S., Maksyutov, S. SEVER: a modification of the LP J global dynamic vegetation model for daily time step and parallel computation // Environmental Modelling and Software. 2006. — V. 22. — P. 104−109.
- Villa F. Integrating modelling architecture: a declarative framework for multi-paradigm, multi-scale ecological modeling // Ecological Modelling, 2001. Vol. 137. P. 23−42.
- Villa F., Costanza R. Design of multi-paradigm integrating modelling tools for ecological research // Environmental Modelling and Software, 2000. Vol. 15. P. 169 177.
- Williams J.R., Jones C.A., Kiniry J.R., Spanel D.A. The EPIC crop growth model. // Trans. ASAE. 1989. Vol. 32. N. 2. P. 497−511.
- Wischmeier W.H., Smith D.D. Predicting rainfall erosion losses, a guide to conservation planning. // U.S. Dept. Agric., Agric. Handbook 1978, N 537.
- Witlox F. Expert systems in land-use planning: An overview // Expert Systems with Applications, 2005. Vol. 29. P. 437−445.
- Young R.A., Onstad C.A., Bosch D.D., Anderson W.P. AGNPS, Agricultural nonpoint source pollution model: A large watershed analysis tool. Cons. Serv. Report 35. Washington, D.C., USDA, 1987.
- Zhang X., Hu D., Wang M. A 2-D hydrodynamic model for the river, lake and network system in the Jingjiang reach on the unstructured quadrangles // Journal of Hydrodynamics, 2010. V. 3. P.419−429.