Группа | Научная литература |
---|---|
Область науки | Естественные науки |
Название на русском языке | Геоэкологическая оценка и прогнозирование опасных природно-техногенных процессов на водосборе реки |
Авторы на русском языке | Красногорская Н. Н., Нафикова Э. В. |
Результаты исследований по оценке и прогнозированию геоэкологических опасностей на водотоках в современных природно-антропогенных условиях обобщены в виде монографии.
Исследования проводились с использованием элементов искусственного интеллекта (искусственных нейронных сетей и генетических алгоритмов) для прогноза геоэкологически опасных явлений, вызванных повышенной и/или пониженной водностью и загрязняющими веществами. Для прогнозирования геоэкологических опасностей техноприродных процессов на водотоке автором разработаны комплексные модели искусственных нейронных сетей с учетом оптимального объема обучающей выборки входных переменных и отбора значимых входных переменных в каждый период водности. В работе проведен анализ научных работ зарубежных авторов в области оценки и прогнозирования природно-техногенных опасностей на водотоке. Для повышения достоверности прогнозирования гидрологических характеристик проведен отбор значимых входных метеорологических, астрономических и гидрологических параметров прогнозной модели с помощью генетического алгоритма. В качестве исходных данных обработано около 150 000 числовых значений гидрологических и метеорологических показателей. Протестировано более 30000 моделей искусственных нейронных сетей.
Анализ валидации моделей прогноза показал, что относительная ошибка прогнозирования расходов воды р. Белая в створе г. Уфа не превышает 34 %. Оценка достоверности и оправдываемости разработанных моделей прогноза расходов воды показала, что: краткосрочный прогноз является оправдавшимся в 98 % случаев, методика прогноза имеет категорию «хорошая»; среднесрочный прогноз является оправдавшимся в 79 % случаев, методика прогноза имеет категорию «хорошая»; долгосрочный прогноз является оправдавшимся в 98 % случаев, методика прогноза имеет категорию «удовлетворительная».
Большое внимание автором уделено оценке геоэкологического риска количественного и качественного истощения водных ресурсов, апробированной на реке Белая (Республика Башкортостан). При расчете риска истощения водных ресурсов выполнялся перерасчет площадей действующих водосборных бассейнов (в том числе для искусственно созданных (запечатанных) территорий) с помощью геоинформационных систем. Приведены мероприятия по снижению негативных последствий опасных природно-техногенных процессов, вызванных повышенной и/или пониженной водностью реки. Выявлены участки водотока, требующие незамедлительной реализации природоохранных мероприятий и принятия управленческих решений по рациональному использованию водных ресурсов.