Разработка графического интерфейса для моделирования лесных пожаров

Введение 14
1.Обзор литературы 17
1.1 классификация лесных пожаров по силе 20
1.2 причины возникновения лесных пожаров 21
1.3 последствия и профилактика лесных пожаров 22
2.Объект и методы исследования 27
1. Расчеты и аналитика 29
1.1 история развития языка программирования С sharp 29
1.2 основные возможности «С sharp» 30
1.3 структура программы на языке С sharp 31
1.4 область описания 32
1.5 преимущества языка программирования С sharp 33
2. Результаты проведенного исследования (разработки) 34
3. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережения» 37
3.1 введение 37
3.1.2 оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 37
3.1.3 анализ конкурентных технических решений 38
3.1.4 технология QuaD 39
3.1.5 SWOT-анализ 41
3.2 планирование научно-исследовательских работ 43
5.2.1 структура работ в рамках научного исследования 43
5.2.2 определение трудоемкости выполнения работ 44
5.2.3 разработка графика проведения научного исследования 45
5.2.4 бюджет научно-технического исследования (НТИ) 49
5.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ 49
5.2.4.2 Основная заробатная плата исполнителей темы 53
5.2.4.3 Дополнительная зароботная плата исполнителей темы 51
5.2.4.4 Отчисление во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 51
5.2.4.5 Наклодные расходы 52
5.2.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 52
3.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающий), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ... 53
3.4 Вывод 56
4. Раздел «Социальная ответственность» 57
4.1 Введение 57
4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 58
4.3 Техника безопасности 59
6.3.1 Правила техники безопасности 60
4.4 Электробезопасность 61
4.5 Требования к организации и оборудованию рабочего места 63
4.6 Производственная санитария 64
6.6.1 Воздухообмен 65
6.6.2 Шум 66
4.7 Расчет системы искусственного освещения 67
6.7.1 Выбор системы освещения 68
6.7.2 Выбор источников света 69
6.7.3 Выбор светильников и их размещение 69
6.7.4 Выбор нормируемой освещенности 71
4.8 Пожарная безопасность 73
6.8.1 Действия при пожаре 74
4.9 Охрана окружающей среды 74
6.9.1 Экологическая безопасность 75
4.10 Чрезвычайные ситуации 77
Заключение 79
Список использованной литературы 80
Приложение А 82

Купить

Актуальность работы состоит в том, что проблемы математического моделирования процессов горения при лесных пожарах изучается уже много лет. Обзор результатов, полученных области математического моделирования содержится в работе (Гришин А. М. 1992). Большой вклад в изучение и решение этой проблемы внесли Н. П. Курбатский, Э. Н. Софронов, M. E. Alexander А. М. Валендик, Г. Н. Коровин, R. Rothermel, М. А. Гришин и другие ученые. Более эффективному проведению и предсказанию противопожарных мероприятий может помочь разработка математических моделей распространения пожара. Однако, необходимость сбора обширного количества информации об условиях горения и противопожарных мероприятиях является ключевой проблемой. В недавнее время, учитывая создание и ввод в использование Информационной системы дистанционного мониторинга ИСДМ-Рослесхоз, основанной на использовании спутниковой информации о пожарной обстановке в лесах, сложились оптимальные условия для разработки систем прогнозирования и моделирования лесных пожаров на территории России. [1]
Следует отметить, что для решения задач моделирования крупных многодневных лесных пожаров требуются значительные вычислительные ресурсы и использование кластерных вычислительных систем, что является одним из способов решения данной проблемы.
К основному затруднению при использовании данной модели следует отнести:
1. Большого разнообразия исходных данных (по лесным массивам и метеоусловиям), начальных условий, описывающих данное явление.
2. Приближенный характер описания физико-химических процессов, протекающих в зоне лесного пожара (например, скоростей химических реакций).
3. Введение множества различных эмпирических постоянных для описания процессов тепломассопереноса в лесном массиве (процессов,
испарения, пиролиза и горения газообразных и конденсированных продуктов пиролиза и т.д.
В рамках единой математической модели лес при пожаре числился пористо-дисперсной реакционноспособной непрерывной средой, разнородной по структуре и составу. Как демонстрируют оценки, характерное отделение между деревьями во много раз меньше характерного объема обычного лесного массива, что и позволяет применять способы механики непрерывной среды для математического описания лесных пожаров. В процессе работы над математической моделью стало ясно, что нужна информация по механизму передачи энергии от фронта пожара к находящийся вокруг среде, по коэффициентам переноса, по кинетическим чертам химических реакций, к которым относится пиролиз лесных горючих материалов (ЛГМ) и реакции окисления газообразных и конденсированных горючих продуктов пиролиза. К параметрам, характеризующим структуру своеобразной сплошной среды, как лес можно отнести объемные доли фаз, аэродинамические свойства лесных массивов и другие характеристики, а также нужно было сформировать элементарную полуэмпирическую модель сушки ЛГМ. В связи с этим были проведены бессчетные полунатурные и лабораторные экспериментальные изучения и изобретены методики решения обратных задач механики реагирующих сред, которые в главном приближении позволили найти отмеченные выше параметры и сформировать банк исходных данных, нужный для математического моделирования лесных пожаров. [2]
Сильное воздействие на приземный слой атмосферы, который, в свою очередь, воздействует на положение фронта пожара, считается еще одной индивидуальностью лесных пожаров. При решении определенных задач теории лесных пожаров, для учета данного взаимодействия, применялись так называемые сопряженные постановки задач, в рамках которых применяются друг с другом сразу несколько моделей механики непрерывной среды и поэтому получается более точно учитывать воздействие фронта пожара и приземного слоя атмосферы друг на друга. Для численного решения сопряженных задач применялось созданные ранее, так называемые, особые методики численного счета, базирующиеся на методе Патанкара. [2]
Таким образом, цель моей работы — это создание удобного и эффективного интерфейса для расчета контуров распространения верховых лесных пожаров.
В ходе проделанной работы была проанализирована научная работа доктора физико-математических наук В. А. Перминова для подробного изучения математической модели и результатов численных расчётов возникновения верхового лесного пожара и последующего его распространения. Следующим этапом стало создание удобного графического интерфейса для эффективной работы программы расчета скорости распространения вершинного лесного пожара, проходящего (или не проходящего) через разрыв в лесном массиве, а также контура лесного пожара в различные моменты времени.
Объектом исследования является верховой лесной пожар. В свою очередь предметом исследования стала зависимость скорости распространения верховых лесных пожаров от таких факторов как ветер, температура, запас ЛГМ, влагосодержание, высота полога леса, а также графического отображения его контура.
Практическая новизна данной работы заключается в том, что мною была предпринята попытка разработать более простой и наглядный интерфейс программного обеспечения для построения фронтов пожара.

Купить