Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Качественные и имитационные модели




Математическое моделирование в экологии

Перевод большинства экологических задач на математический язык достаточно труден. Это объясняется тем, что экологические процессы с точки зрения формализации мало изучены. Трудноформализуемые процессы всегда содержат в себе плохо или не полностью известные поведенческие характеристики живых существ. Поэтому к математическим моделям таких процессов нельзя предъявлять требования адекватности и точности. При экологических исследованиях применима методология математического моделирования и вычислительного эксперимента. При этом возможно предвидеть характер изменения этого процесса в условиях, когда прямой эксперимент трудно воспроизводим или экономически невыгоден. Вычислительный эксперимент дает материал для дальнейшей корректировки математической модели исследуемого экологического процесса. Преимущества математических моделей состоят в том, что они позволяют делать предсказания, которые можно сравнить с реальными данными, поставив эксперимент или проведя необходимые наблюдения.

Для выявления общих экологических закономерностей используют качественные модели, в которых пренебрегают деталями изучаемого процесса. Качественные модели определяют запреты, которые нельзя нарушать при имитационном описании процесса. Примером является популяционная модель с применением уравнений Вольтерра, описывающих взаимодействие между хищником и жертвой:

dv1/dt = a1v1 – a12v1v2,

где v1 и v2 – численность жертвы и хищника, а – константы. Модификации уравнений Вольтера используются для оценки влияния загрязнений на состояние экосистемы (загрязнение – это хищник), для определения рациональных режимов эксплуатации экосистем.

Имитационные модели максимально адекватны реальному экологическому процессу, в них учитывается как можно больше деталей (что не всегда возможно из-за практической недостижимости полноты информации). Например, требованиями к пакету моделей для водоохранных целей являются:

1.быть достаточным для решения сложного класса бассейновых задач прогноза и оптимизации водоохранных мероприятий;

2.обеспечивать получение следующих конечных результатов:

- прогноз качества вод в контрольных створах,

- проекты ПДС.

- оптимальные программы развития при заданных ПДК.

- расчеты в двух режимах – многовариантный прогноз и оптимизационный режим.

- базироваться на системе нормативно-справочной документации, статистической информации;

3.структура информационного обеспечения должна включать:

- исходные данные о гидрографии и гидрологии рассматриваемого объекта,

- исходные данные о потребителях, источниках загрязняющих веществ в привязке к гидрографической схеме,

- средства контроля результатов,

- представление в виде стандартных документов.

Примером имитационной системной модели могут служить также базовые модели оптимизации программы развития и программы текущего управления в технологических комплексах. Они являются исходными для конкретного вида задач оптимизации, основой для построения системы моделей оптимизации программ развития и текущего управления в технологических комплексах, исходным этапом для выбора или разработки рациональных методов поиска оптимальных решений. Результаты расчетов используют для:

- прогнозных, предплановых и плановых разработок при формировании долгосрочных программ, планов, для расчета оптимальных предельно-допустимых сбросов загрязняющих веществ, для схем комплексного использования и охраны вод на территории речных бассейнов, областей или отраслей народного хозяйства;

- предпроектных и проектных разработок;

- формирования годовых планов производства.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 478; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.