Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертационная работа:

Анисимов Дмитрий Анатольевич. Методы автоматизированного оценивания природной опасности территории (На примере некоторых горных районов Северного Кавказа) : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.23 : Нальчик, 2004 172 c. РГБ ОД, 61:05-11/95

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1

ФОРМАЛЬНЫЙ АППАРАТ ОЦЕНИВАНИЯ ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ

ТЕРРИТОРИЙ 8

  1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ ОБЪЕКТА ОЦЕНИВАНИЯ ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ 8

  2. МЕТОДЫ РАЗВЕДОЧНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХОЧАГОВ ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ 23

  3. МЕТОДЫ ШКАЛИРОВАНИЯ И ПОСТРОЕНИЯ ОЦЕНОК ОПАСНОСТИ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ И ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕННЫХ 38

  4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА ОЦЕНИВАНИЯ ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕРРИТОРИИ 54

ГЛАВА 2

АВТОМА ТИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ

ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ. 65

2.1 .СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОЦЕНИВАНИЯ ПРИРОДНО -

АНТРОПОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 66

2.1.1. СИСТЕМА ОЦИФРОВКИ КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(СОКИН) И СИСТЕМА ОЦИФРОВКИ АНТРОПОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
(СОАО) 67

2.1.2. БАЗА ЗНАНИЙ (БЗ), БАЗА СПРАВОЧНО-НОРМАТИВНОЙ
ИНФОРМАЦИИ (БСНИ) И БАЗА МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ (БМО) 72

  1. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САООПАП 73

  2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОСТРОЕНИЯ ОЦЕНОК ОПАСНОСТИ ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 82

ГЛАВА 3

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОЦЕНИВАНИЯ

ПРИРОНОЙОПАСНОСТИТЕРРИТОРИИ. 106

3.1. ОПЫТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АЛГОРИТМА «ОПТИМАЛЬНОЕ РАЗБИЕНИЕ» НА ПРИМЕРЕ КАРТЫ ЛАВИНОЙ ОПАСНОСТИ

ПРИЭЛЬБРУСЬЯ 106

3.2.ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСПОЗНАВАНИЯ
ЛАВИНООПАСНЫХ ОЧАГОВ НА ОСНОВЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛЬЕФА 108

  1. НЕЧЕТКОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ ПРИЭЛЬБРУСЬЯ (КБР) ПО

  2. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРИРОДНОЙ ОПАСНОСТИ КБР 116

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124

ЛИТЕРАТУРА 126

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение к работе:

Актуальность исследования. Опасные природные процессы и их высшее проявление - природные катастрофы угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации, где-то в большей мере, а где-то в меньшей, но стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

По статистическим данным вычислено, что в целом на Земле каждый стотысячный человек погибает от опасных и катастрофических природных процессов. Причем число жертв составляет за последние 100 лет по 16000 человек ежегодно.

Аварии, катастрофы, стихийные бедствия, вспышки опасных инфекционных заболеваний и отравлений людей, массовые случаи крупных загрязнении и заражений окружающей среды - все эти и другие чрезвычайные ситуации за последние годы и в России приобрели такой размах, что начали приводить к необратимым последствиям экологического характера и заметно сказываться на безопасности населения.

Масштабы сложившегося положения таковы, что необходима выработка в государственном масштабе стратегий, опирающихся на научно обоснованные концепции для прогноза и предотвращения возможностей возникновения ЧС в частности от опасных природных процессов.

Разработка подобных концепций в частности от опасных природных процессов требует, прежде всего, изучения общих причин и закономерностей возникновения этих процессов, их взаимодействия с антропогенными структурами и населением на территориях, где часто эти процессы проявляются. Очевидно, что при этом в первую очередь необходимо выработать единый подход к оценкам их опасности и последствий.

Степень разработанности проблемы. Из доступных материалов, выявляется, что, несмотря на то, что работы в направлении построения оценок опасностей как природных, так и антропогенных процессов ведутся достаточно интенсивно, но единый подход к проблеме отсутствует: каждый автор прокламирует то видение проблемы, которое лучше всего соответствует именно его предметной области [1-25]. Например, существуют методики построения оценок опасности пожара, однако по ним рассчитываются только площади, подверженные термическим воздействиям, но нет указания на сопутствующие опасности, такие как, например, обрыв линий электропередач и т.п.

Зачастую оценивание осуществляется исключительно на примере какой-либо определенной географической территории. При этом расчеты осуществляются только для процессов, присущих именно этой территории и то по отдельности для каждого опасного природного процесса, а это ограничивает использование данного метода на остальных территориях. Например, в МЧС существует карта лавинной опасности КБР и карта селевой опасности. Но оценок их совместного воздействия на территорию, а тем более, оценок тех антропогенных катастроф, которые могут быть следствием этих естественных процессов нет, как нет и методологии их построения.

Разработки, связанные с «инвентаризацией» опасных процессов и явлений, в основном, естественного генезиса проводились еще в СССР, позже — в России, достаточно давно. Результатами их явились соответствующие кадастры, такие, как, например, кадастр лавин, карты сейсмической опасности и т.п.

Так в частности, концепции мониторинга, доведенные до практического использования Ю.А. Израэлем [26] получили свое отражение в принципиальной схеме картографической системы мониторинга опасных природных явлений. В эту систему были включены два крупных блока, формирующие систему карт состояния опасных природных процессов. Однако аналитический вид оценок опасности не приводится, равно как нет и

5 упоминания об оценке опасности и картировании этих оценок антропогенных процессов и явлений.

Целью диссертационного исследования является: создание научно обоснованной методологии, алгоритмов и программ автоматизированного построения комплексной оценки природной опасности территории для руководящих региональных органов, министерства чрезвычайных ситуаций, а также организаций, ведущих исследования в области географии и геофизики. Достижение поставленной цели потребовало решить следующие задачи:

обосновать теоретические подходы к построению единой системы показателей природной опасности территорий и возникновения ЧС;

разработать теоретические основы расчета показателей, характеризующих уровни природной опасности территорий;

разработать комплекс машинно-ориентированных алгоритмов анализа и обработки всевозможной информации для оценивания природной опасности территории;

провести в автоматизированном режиме анализ чувствительности и устойчивости показателей, характеризующих уровни природной опасности территорий, для различных вариантов взаимодействия опасных процессов; Предметом исследования является методология построения комплексной

оценки природной опасности территории.

Объектом исследования является географический и геофизический материал в виде картографической и статистической информации, связанной с различными опасными природными процессами, присущими некоторым территориям Северного Кавказа.

Методологическая основа исследования. Проводимые исследования базировались на теории системного анализа, методах системного анализа в применении к ландшафтоведению, методах нечетких множеств и лингвистических переменных, методах распознавания образов и анализа сцен, методах классификации, в частности, кластерном анализе, а так же на методах

многомерного шкалирования, математическом и имитационном моделировании.

Научная новизна исследования состоит в следующем.

  1. На основе обобщения и систематизации накопленного материала по оцениванию всевозможной природной опасности, предложен новый подход к выбору объекта оценивания и новая методология анализа картографической информации, в частности комплексного анализа карт различных природных опасностей присущих территориям с различными ландшафтами.

  2. Предложен автоматизированный метод первоначального преобразования картографического материала в цифровые модели, без использования дополнительных технических средств.

  3. Формализованы задачи анализа картографической информации на стадии процесса распознавания некоторых опасных природных процессов присущих определенным ландшафтам. Выявлена зависимость ландшафтных характеристик с характеристиками некоторых опасных природных процессов.

  4. Предложена методология классификации совокупности опасных природных процессов присущих одной территории, на основе методов многомерного шкалирования» с применением теории нечетких множеств и лингвистических переменных, кластерного и дескриптивного анализа.

  5. В соответствии с предложенной методологией разработана структура средств программного комплекса построения оценок опасности природно-антропогенных процессов.

Практическая значимость полученных результатов. Основные положения диссертации могут быть использованы:

органами прогнозирования, предупреждения и ликвидации последствий различных ЧС связанных с опасными природными процессами;

проектными бюро при решении проблем, связанных с строительно-

промышленным освоением новых территорий;

в учебном процессе ВУЗов, в курсе дисциплин по системному,
многомерному и разведочному анализу, методам оптимизации и
классификации.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается:

результатами вычислительных экспериментов;

результатами сравнения с эмпирическими материалами;

работоспособностью разработанных универсальных алгоритмов и программ системы автоматизированного оценивания природно-антропогенной опасности территории.

Апробация работы. Основные положения и выводы исследования докладывались автором и получили одобрение на конференциях, среди которых - IV Всероссийский симпозиум «Математическое моделирование и компьютерные технологии» (Кисловодск, КИЭП, 2000), Всероссийская научная конференция "Математическое моделирование в научных исследованиях",— (Ставрополь, СГУ, 2000), Конференция молодых ученых, аспирантов и студентов 2000, 2001, 2002, 2003 (Нальчик, КБНЦ, 2000, 2001, 2002, 2003), Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива 2001», «Перспектива 2003», (Нальчик, КБГУ, 2001, 2003), Первая всероссийская конференция «Проблемы информатизации регионального управления» (Нальчик, КБНЦ, 2001), Международная конференция «Моделирование региональных экономических и медико -экологических процессов» (Нальчик, КБНЦ, 2002), 2-ая Международная научная конференция «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, РГГМУ, 2002), Конференция молодых ученых ВГИ, посвященной 90-летию профессора Сулаквелидзе Г.К. (Нальчик, ВГИ, 2003). Публикации. Содержание работы отражено в 24 публикациях

Подобные работы
Шагин Сергей Иванович
Географические аспекты оценки природно-техногенной опасности территории Кабардино-Балкарской республики
Халатов Виталий Юрьевич
Интерференция ландшафтной и бассейновой структур горных территорий :На примере Армянского нагорья
Башкатов Александр Николаевич
Ландшафтно-экологический подход при оценке функциональной структуры долинных комплексов территории города (На примере г. Саратова)
Левашева Марина Владимировна
Устойчивость горных территорий к рекреационному воздействию (На примере геосистем западного побережья Байкала)
Брагин Павел Николаевич
Морфодинамический анализ топологии ландшафта как базовая операция ландшафтного планирования :На примере подзоны южной тайги и урбанизированной территории г. Ярославля
Беспалова Елена Владимировна
Современное состояние ландшафтов природоохранных территорий сухостепной и степной зоны : на примере заповедника "Ростовский" и "Раздорский"
Тябаев Андрей Евгеньевич
Ландшафтный анализ территории средствами ГИС-технологий при планировании хозяйственной деятельности (На примере юго-востока Томской области)
Водорезов Алексей Владимирович
Антропогенный морфогенез в пределах староосвоенных территорий центра Русской равнины и его роль в трансформации исходных ландшафтов : На примере Рязанской области
Головачев Илья Владимирович
Географические особенности гипсового карста солянокупольных структур Северного Прикаспия : На примере района окрестностей озера Баскунчак
Яралидарани Набиоллах
Динамика и современное состояние хвойно-широколиственных лесов Московской области (На примере Наро-Фоминского района)

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net