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
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Атнабаев Андрей Фарагатович. Информационная поддержка принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам на основе ГИС-технологий : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Атнабаев Андрей Фарагатович; [Место защиты: Уфим. гос. авиац.-техн. ун-т].- Уфа, 2007.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/4992

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЙ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ ПО
ВОДНЫМ ОБЪЕКТАМ И ПРОБЛЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
ПО ИХ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ЛИКВИДАЦИИ 9

1.1 Анализ проблемы обеспечения экологической безопасности при
возникновении аварийных разливов нефти и их возможных последствий 9

  1. Анализ существующих информационных систем поддержки принятия решений при возникновении чрезвычайных ситуаций 20

  2. Представление данных окружающего мира на основе современных геоинформационных технологий для процесса поддержки принятия решений

при АРН по водным объектам 26

Вывод по 1-й главе 29

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА СОВМЕСТНОГО ОПИСАНИЯ
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И АТРИБУТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИ И МЕТОДА
РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ ПО ВОДНЫМ ОБЪЕКТАМ НА ОСНОВЕ
ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ИХ
ЛОКАЛИЗАЦИИИ И ЛИКВИДАЦИИ 30

2.1 Информационная поддержка принятия решений при аварийных разливах
нефти по водным объектам 30

2.2 Разработка метода совместного описания атрибутивной и
пространственной информации, необходимой для расчета характеристик
аварийного разлива нефти и поддержки принятия оперативных решений по
локализации и ликвидации аварии 34

2.3 Разработка метода расчета основных характеристик распространения
нефтяного пятна для различных видов представления водных объектов в ГИС

Выводы по 2-й главе 56

2 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДРЕЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ НЕФТИ ПО

ВОДНЫМ ОБЪЕКТАМ НА ОСНОВЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ 57

ЗЛ Разработка функциональной и информационной модели деятельности
предприятий по поддержки принятия решений по локализации и ликвидации
АРН по водным объектам 57

  1. Разработка алгоритмов анализа и извлечения из базы данных наиболее подходящего варианта действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти, соответствующего рассчитанным характеристикам нефтяного пятна 70

  2. Проектирование базы пространственных данных и комплекса программ для информационной поддержки принятия решений при АРН по водным

объектам 83

Выводы по 3-й главе 96

4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ
НЕФТИ ПО ВОДНЫМ ОБЪЕКТАМ 97

  1. Результаты внедрения разработанных методов и комплекса алгоритмов информационной поддержки принятия решений при АРН по водным объектам на предприятии нефтяной отрасли 97

  2. Результаты внедрения разработанных методов и комплекса алгоритмов в процесс информационной поддержки принятия решений при АРН по водным объектам для органа государственного контроля 111

  3. Анализ эффективности применения ГИС поддержки принятия решений

при АРН по водным объектам 116

Выводы по 4-й главе 124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 127

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 141

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 150

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 160

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

гим гис

лэс мн

ПЛАРН ПО РБ

СППР СУПЛАВ

ЦРС ЧС

автономный округ

автоматизированное рабочее место

аварийный разлив нефти

база данных

база геоданных

- геоинформационная модель
-геоинформационная система

государственное учреждение

информационная система

лицо, принимающее решение

линейная эксплуатационная служба

магистральный нефтепровод

министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным

ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

- окружающая среда

-план по ликвидации аварийных разливов нефти

программное обеспечение

Республика Башкортостан

руководящий документ

Российская Федерация

система поддержки принятия решений -специализированное управление по предупреждению и

ликвидации аварий

центральная ремонтная служба

чрезвычайная ситуация

Введение к работе:

Актуальность работы

Рост масштабов хозяйственной деятельности в современной промышленности, где основным видом энергоносителей является нефть и продукты ее переработки, с учетом износа оборудования и человеческого фактора (ошибки обслуживающего персонала, незаконные врезки в нефтепровод и др) приводят к росту количества и масштабов, возникающих аварий, сопровождающихся, в частности, аварийным разливом нефти (АРН) Для снижения возможных последствий аварий на всех этапах добычи, транспортировки, переработки и реализации нефти и нефтепродуктов в нефтяной отрасли необходимо заблаговременно производить анализ возможных аварий и их последствий, оперативно реагировать и применять все возможные меры и средства для локализации аварии, сокращая их негативное воздействие на окружающую среду и население Вместе с тем контролирующие и надзорные органы в случае возникновения аварии должны иметь возможность производить оперативную независимую оценку динамики развития аварии, принимать решения по защите населения и окружающей среды от разлившейся нефти и контролировать процесс ликвидации последствий аварии

Планирование мероприятий по снижению последствий аварийных разливов нефти для населения и окружающей среды связано с обработкой большого количества пространственной и атрибутивной информации об аварии, средствах ее локализации, ликвидации и окружающей среде Вопросам влияния опасных природных и техногенных процессов на окружающую среду, поддержке принятия решений при чрезвычайных ситуациях с использованием современных информационных технологий, посвящены работы отечественных и зарубежных авторов, в частности работы Р Н Бахтизина, С М Вайнштока, В Е Гвоздева, А Г Гумерова, В.Г Крымского, В В Кульбы, Р Р Набиева, С В Павлова, РЗ Хамитова, К В Черняева, М А Шахраманьяна, Дж Апоста-лакиса, X Кумамото, Э Хенли, Г Сейвера, Ф Лисса и др

Однако ряд задач, относящихся к обработке разнотипной пространственной и атрибутивной информации о характере распространения нефти для процесса поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам не решены Наиболее современным способом объединения разнотипных данных являются геоинформационные системы (ГИС), позволяющие совместно обрабатывать и анализировать картографический материал в виде электронных карт территорий и информацию, описывающую характеристики

2 природных сред и объектов народнохозяйственной деятельности В связи с этим задачи формализации разнотипной картографической и атрибутивной информации, их обработки и последующего анализа для информационной поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам с помощью ГИС-технологий является актуальной

Цель работы и задачи исследования

Целью работы является повышение эффективности поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам на основе разработки и внедрения методов описания, анализа и обработки пространственной информации об аварии, средствах ее локализации, ликвидации и окружающей среде

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи

  1. Провести анализ возможных причин и источников попадания нефти в водный объект, их воздействия на окружающую среду и население

  2. Разработать метод формального описания атрибутивной и пространственной информации, необходимой для локализации и ликвидации аварийных разливов нефти по водным объектам

  3. Разработать метод расчета основных характеристик распространения нефтяного пятна по водным объектам для различных видов представления в ГИС, учитывающий динамические и морфологические характеристики водных объектов, а так же условия окружающей среды

  4. Разработать алгоритмы анализа и извлечения из базы данных наиболее подходящего варианта действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти, соответствующего рассчитанным характеристикам нефтяного пятна

  5. Разработать геоинформационную систему поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам, позволяющую оценить масштабы и последствия аварии, а так же спланировать действия по ее локализации и ликвидации

Методика исследования

В работе использовались методы структурного анализа и проектирования информационных систем (SADT), методы математического и геоинформационного моделирования, организации баз геоданных и принципы объектно-ориентированного программирования

Научная новизна работы содержится в следующих результатах

  1. Разработан метод совместного описания атрибутивной и пространственной информации, позволяющий представить в единой формализованной форме множество разнородных объектов реального мира, необходимых для расчета характеристик аварийного разлива нефти и поддержки принятия решений по локализации и ликвидации аварии, отличающийся тем, что позволяет объединить в единую информационную технологию различные этапы обработки информации для планирования действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти

  2. Разработан метод расчета основных характеристик распространения нефтяного пятна по водным объектам, учитывающий различные способы представления водных объектов в ГИС (линейный объект, полигональный объект, комбинированный линейно-полигональный объект), а также динамические и морфологические характеристики водных объектов и условия окружающей среды

  3. Разработан алгоритм анализа и извлечения из базы данных наиболее подходящего варианта действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти, соответствующего рассчитанным характеристикам нефтяного пятна, позволяющий повысить оперативность и качество принятия решений, а так же уменьшить отрицательное воздействие последствий аварии на окружающую среду и население

Практическая значимость

Результаты исследований в виде методов расчета основных характеристик распространения нефтяного пятна по водным объектам и алгоритмов анализа и извлечения из базы данных наиболее подходящего варианта действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти использовались для разработки геоинформационных систем поддержки принятия решений для ОАО «Уралсибнефтепровод» и Федерального агентства водных ресурсов (свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2007620007, от 09 01 2007 года и свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2006613615, от 18 10 2006 года и № 2006613616, от 18 10 2006 года)

На защиту выносится

1) Метод описания атрибутивной и пространственной информации, позволяющий объединить в единую информационную технологию различные

4 этапы обработки информации для локализации, ликвидации аварийных разливов нефти

  1. Метод расчета основных характеристик распространения нефтяного пятна по водным объектам, учитывающий различные способы представления водных объектов в ГИС (линейный объект, полигональный объект, комбинированный линейно-полигональный объект), а так же динамические и морфологические характеристики водных объектов и условия окружающей среды

  2. Алгоритмы анализа и извлечения из баз данных наиболее подходящего варианта действий по локализации и ликвидации аварийных разливов нефти, соответствующего рассчитанным характеристикам нефтяного пятна

  3. Геоинформационная система поддержки принятия решений при аварийных разливах нефти по водным объектам, которая позволяет оценить масштабы и последствия аварии, а так же спланировать действия по ее локализации и ликвидации

Апробация работы. Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на следующих конференциях, форумах и семинарах «Компьютерные науки и информационные технологии» (CSIT'2004 - 2006), ежегодной конференции пользователей программных продуктов ESRI и ER-DAS, (Голицыне, 2004 - 2006 гг.), IV, V и VI научно-практических семинарах "Использование ГИС-технологий ESRI и Leica Geosystems в нефтегазовой отрасли" (Тюмень, 2005 - 2007 гг), Международном форуме «Рациональное природопользование '2005» (Москва, 6-8 сентября 2005 г), Международной конференции «Хазарнефгазятаг-2006» (Баку, 2006 г), Региональной зимней школы-семинара аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2006-2007 гг )

Публикации Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 19 источниках, включающих 13 статей, 3 материалах конференций и семинаров, 3 свидетельства о регистрации программ и баз данных Результаты работы опубликованы в 2-х изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного материала, заключения, библиографического списка из 124 наименования и 3 приложений Работа содержит 170 страниц машинописного текста, включая 42 рисунка и 7 таблиц

Подобные работы
Шумков Евгений Александрович
Система поддержки принятия решений предприятия на основе нейросетевых технологий
Лебедев Илья Сергеевич
Прикладная информационная технология поддержки принятия решений по обеспечению безопасности персонала российских загранучреждений в кризисных ситуациях
Дубровский Юрий Владимирович
Построение эффективных систем поддержки принятия решений для задач поиска допустимых технологических режимов : На примере технологий обработки концентрированными потоками энергии
Холод Илона Сергеевна
Разработка средств информационного мониторинга многомерных объектов на основе технологии оперативного анализа данных
Асанов Асхат Замилович
Аналитический синтез многомерных адаптивных систем управления сложными динамическими объектами на основе технологии вложения
Воронин Иван Викторович
Модели и методы решения задачи автоматизированного составления расписаний с интеллектуальной поддержкой принятия решений
Пушкин Алексей Юрьевич
Разработка методов и средств поддержки принятия решений для интегрированной инструментальной среды построения систем обработки информации и управления в машиностроении
Кучер Алексей Викторович
Интеллектуальная система поддержки принятия решения на основе нечеткой логики для диагностики состояния сети передачи данных
Шкундина Роза Александровна
Интеллектуальная система поддержки принятия решений на основе онтологии
Нуруллина Ирина Флюровна
Система поддержки принятия решения при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений

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