📄Работа №212546

Тема: Идентификации параметров модели SUSULPME распространения загрязнения в атмосфере

📝
Тип работы Дипломные работы, ВКР
📚
Предмет математика и информатика
📄
Объем: 49 листов
📅
Год: 2021
👁️
Просмотров: 20
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В АТМОСФЕРЕ И МЕТОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Классификация моделей распространения загрязнений в атмосфере ... 7
1.2 Гауссова модель распространения загрязнений от точечного
источника 8
1.3 Модель AERMOD 10
1.4 Модель CALPUFF 12
1.5 Модель ISC3 14
1.5 Методы параметрической идентификации 15
1.6 Методы конечномерной оптимизации 17
1.7 Выводы по разделу 18
2 МОДЕЛЬ SUSUPLUME И МЕТОД МАКСИМАЛЬНОГО
ПРАВДОПОДОБИЯ 20
2.1 Модель SUSUPLUME 20
2.2 Метод максимального правдоподобия 23
2.3 Постановка задачи 25
2.3 Выводы по разделу 25
3 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ
ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ SUSUPLUME 27
3.2 Расчёт концентрации по начальным данным 27
3.1 Использование метода Ньютона для идентификации параметров
модели SUSUPLUME распространения загрязнения в атмосфере 29
3.3 Использование метода покоординатного спуска для идентификации
параметров модели SUSUPLUME распространения загрязнения в атмосфере 31
3.2 Использование метода BFGS для идентификации параметров модели
SUSUPLUME распространения загрязнения в атмосфере 33
атмосфере 39
3.6 Использование метода PSO для идентификации параметров модели
SUSUPLUME распространения загрязнения в атмосфере 42
3.7 Использование метода дифференциальной эволюции для
идентификации параметров модели SUSUPLUME распространения загрязнения в атмосфере 43
3.8 Выводы 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
ПРИЛОЖЕНИЕ Текст программы

📖 Введение

В настоящее время очень остро стоит проблема экологии, в частности, проблема загрязнение атмосферы Земли. Благодаря человеку появились такие источники загрязнения как: промышленные выбросы, которые наносят наибольший ущерб; энергетические предприятия, результатом деятельности которых является выброс опасных веществ в атмосферу; выхлопные газы от транспортных средств; использование химикатов в сельском хозяйстве и т. д. Данная проблема актуально во всём мире и многие государства в настоящий момент всё больше заинтересованы в её решении. Самая сложная ситуация с загрязнением атмосферы наблюдается в следующих странах [1]:
1) Канада;
2) Южная Корея;
3) Саудовская Аравия;
4) Иран;
5) Германия;
6) Япония;
7) Россия;
8) Индия;
9) США;
10) Китай.
Несмотря на то, что Россия в этом списке стоит далеко не на первом месте, на территории Российской Федерации, на сегодняшний день, атмосферный воздух соответствует санитарным нормам только в 15 крупных городах, а Челябинск входит в список самых загрязнённых городов РФ.
Одним из шагов для разрешения данной ситуации стало создание специальных моделей распространения загрязнения в атмосфере, которые могут помочь следить за загрязняющими веществами в воздухе, а затем, на основе их работы, планировать и предпринимать дальнейшие действия.

Целью выпускной квалификационной работы является программная реализация модели SUSUPLUME распространения загрязняющих веществ в атмосфере и идентификация параметров модели.
Были поставлены следующие задачи:
1) программно реализовать модель SUSULPUME для расчёта концентрации вещества в атмосфере;
2) провести сравнение результатов, полученных при численном исследовании модели и результатов, полученных в ходе работы написанного программного кода;
3) применить различные методы оптимизации для идентификации параметров модели, произвести вычислительные эксперименты и сделать выводы из полученных результатов.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В результате проделанной работы были выполнены следующие задачи:
1) изучена и программно реализована модель SUSULPUME для расчёта концентрации вещества в атмосфере;
2) произведено сравнение результатов, полученных при численном исследовании модели и результатов, полученных в ходе работы написанного программного кода;
3) применены различные методы оптимизации для идентификации параметров модели, произведены вычислительные эксперименты и сделаны выводы из полученных результатов.
Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1 Рейтинг стран с самым загрязненным воздухом. - Дата обновления:
13.02.2021 URL: https://www.popmech.ru/science/350332-10-stran-s-samym-
gryaznym-vozdukhom/ (дата обращения 14.02.2021).
2 Хаширова, Т.Ю. Моделирование загрязненности атмосферного воз
духа / Т.Ю. Хаширова, Г.А. Акбашева, О.А. Шакова, Е.А. Акбашева // Фундаментальные исследования. - Режим доступа: http://fundamental-
research.ru/ru/article/view?id=41669. - 2017. - №8(2) - С. 325-330.
3 Ветрова, Ю.В. Модели распространения загрязняющих веществ в
окружающей среде / Ю.В. Ветрова, Д.И. Васюткина, В.Ю. Радоуцкий // Экология. Режим доступа: http://dspace.bstu.ru/bitstream/123456789/-
1795/1/41.%20Ветрова.рй1’. - 2012. - №4 - С. 1-4.
4 Бабков, В.С. Анализ математических моделей распространения приме
сей от точечных источников / В.С. Бабков, Т.Ю. Ткаченко // Технические науки. - Режим доступа: https://docplayer.ru/49997176-Analiz-matematicheskih- modeley-rasprostraneniya-primesey-ot-tochechnyh-istochnikov.html. - 2011. -
№13 - С. 1-9.
5 Зарипов, Ш.Х. Математические модели переноса загрязнений в окружающей среде / Ш.Х. Зарипов, Р.Ф. Марданов, В.Ф. Шарафутдинов,
А.К. Гильфанов, Т.В. Никоненкова // Казань: Казан. ун-т. - Режим доступа: https://is.gd/S5573e. - 2018. - С. 1-47.
6 Голубничий, А.А. Классификация моделей атмосферной дисперсии загрязнителей / А.А. Голубничий, Д.А. Моргачева // Современные научные исследования и инновации. - Режим доступа: https://web.snauka.ru/issues/2016/ 03/64801. - 2016. - №3. - С. 1-2.
7 Cimorellia A. J. AERMOD: A Dispersion Model for Industrial Source Applications. Part I: General Model Formulation and Boundary Layer Characterization / S.G. Perryb, A. Venkatramc, J.C. Weild, R.J. Painee, R.B. Wilsonf, R.F. Leeg,
W.D. Petersh, R.W. Brodei // JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGY. - Режим доступа: https://prm.susu.ru/images/phocagallery/Other/NeedFiles/Metodi cheskie_ukazaniya.pdf. - 2004. - №44. - С. 1-2.
8 Балтер, Б.М. Данные космических наблюдений параметров поверхности в модели рассеяния индустриальных загрязнений воздуха AERMOD / Б.М. Балтер, Д.Б. Балтер, В.В. Егоров, М.В. Стальная, М.В. Фаминская // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - Режим доступа: https://is.gd/fClCfG. - 2021. - №2. - С. 1-2.
9 Zhan, B.F. Performance of AERMOD at different time scales / Bin Zou,
B. F. Zhan, J.G. Wilson, Yongnian Zeng // Simulation Modelling Practice and Theory. - Режим доступа: https://btfr.cc/wqq. -2010. С. 1-2.
10 Cimorelli, A.J. AERMOD: DESCRIPTION OF MODEL FORMULATION / A.J. Cimorelli, S.G. Perry, A. Venkatram, J.C. Weil, R.J. Paine, R.B. Wilson, R.F. Lee, W.D. Peters, R.W. Brode, J.O. Paumier // USA: United States Environmental Protection Agency. - Режим доступа: https://is.gd/Ys9aIV. - 2004. -
C. 1-91.
11 Ткаченко, Т.Ю. Применение математических моделей для оценки распространения в атмосфере примесей от точечных источников / Т.Ю. Ткаченко // Донецкий национальный технический университет кафедра прикладной математики и информатики. - Режим доступа: https://btfr.cc/wqr. - 2016. - С. 1-5.
12 Халченков, А.В. Моделирование атмосферного переноса радионуклидов в составе частиц пыли в окрестностях объектов хранения радиоактивных отходов / А.В. Халченков, И.В. Ковалец, Т.В. Лаврова, С.В. Тодоси- енко // Институт проблем математических машин и систем НАН Украины. - Режим доступа: https://is.gd/QKVa3U. - 2016. - С. 21-22.
13 Scire, J.S. A User’s Guide for the CALPUFF Dispersion Model / J.S. Scire,
G. Strimaitis, R.J. Yamartino // Concord, USA: Earth Tech. Inc. - Режим доступа: https://is.gd/8dcK2Y. - 2000. - С. 1-521.
...22

🖼 Скриншоты

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ