DEVELOPMENT OF A SOFTWARE SYSTEM FOR MONITORING AND MODELING ATMOSPHERIC POLLUTANT TRANSPORT
DOI:
https://doi.org/10.47390/ts-v4i2y2026N01Keywords:
atmospheric monitoring; pollutant dispersion; mathematical modeling; software system; environmental safetyAbstract
The paper presents the development of a software system for monitoring and forecasting the dispersion of pollutants in the atmosphere. The relevance of the study is driven by increasing anthropogenic impacts on the environment and the need for timely assessment of air pollution under both accidental and routine emission scenarios, including radioactive and chemical substances. A problem-oriented software system, AirPolDisrib, is proposed to simulate atmospheric pollutant transport at the mesoscale, taking into account meteorological conditions, emission source characteristics, and terrain features. The system architecture, database structure, and key functional components are described, including data input, concentration calculation, result visualization, and report generation. The software is implemented using Python and C++ programming languages with modern numerical libraries and a database. Computational experiments were conducted to evaluate the system performance, demonstrating its effectiveness in modeling the spatiotemporal distribution of pollutant concentrations. The results confirm the practical applicability of the developed software for environmental monitoring, risk assessment, and decision support in the field of atmospheric pollution management.
References
1. Rekha Kaushik, Eshan Kelkar, Aryan Gupta, Arpita Bhargava, Development of an Air Pollution Monitoring System // Procedia Computer Science, Vol. 260. 2025. Pp. 645-654. DOI: 10.1016/j.procs.2025.03.243.
2. J. -Y. Kim, C. -H. Chu and S. -M. Shin, "ISSAQ: An Integrated Sensing Systems for Real-Time Indoor Air Quality Monitoring," in IEEE. Sensors Journal, vol. 14, no. 12, pp. 4230-4244, Dec. 2014.
3. Rescio, G.; Manni, A.; Caroppo, A.; Carluccio, A.M.; Siciliano, P.; Leone, A. Multi-Sensor Platform for Predictive Air Quality Monitoring. // Sensors, 2023, 23, 5139. https://doi.org/10.3390/s23115139.
4. Ravshanov N. et al. Modelling the Spatial Distribution of Industrial Facilities and Green Areas to Reduce the Ecological Footprint //E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2024. – V. 574. – P. 04002.
5. Ravshanov N., Tashtemirova N., Ubaydullaev M. Study of the influence of the deposition rate of dust and fine aerosol particles for monitoring and forecasting the state of the surface layer of the atmosphere in industrial regions // International Journal of Innovative Research and Scientific Studies, 8(2) 2025, pages: 1086-1099.
6. Программное средство Пролог. https://ibrae.ac.ru/contents/952.
7. Арутюнян Р.В. Компьютерная система «Нострадамус» для поддержки принятия решений при аварийных выбросах на радиационно-опасных объектах / Р.В. Арутюнян, В.В. Беликов, Г.В. Беликов и др. // Известия АН. Энергетика. – 1995. – №4. – С.19-30.
8. Талерко Н.Н., Гаргер Е.К., Кузьменко А.Г. Программный комплекс для оценки и прогнозирования радиационной ситуации в Чернобыльской зоне отчуждения // Ядерна та радіаційна безпека. – 2010. – № 3(47). – C. 45-49.
9. Recass NT https://www.rpatyphoon.ru/products/software-hardware /recass.php.
10. Пилюгин А.Э., Харитонов А.А., Дорофеева О.С. JIT-компилятор numba как инструмент для ресурсоемких вычислений. // Вестник Пензенского государственного университета. – 2024. – № 4. – С. 98-108.
11. Qt documentation | Qt. – https://doc.qt.io/.
12. Ермоленко А.В., Осипов К.С. О применении библиотек python для расчета пластин. // Вестник Сыктывкарского университета. Серия 1: Математика. Механика. Информатика. – 2019. – Вып. 4(33). – С. 86-95.
13. Ахмедов Д. Д., Убайдуллаев М. Ш., Насруллаев П. А. Простая лагранжева модель распространения радиоактивных частиц в атмосфере //Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 2024. – №. 1 (55). – С. 26-47.
14. Равшанов Н. и др. Лагранжева модель движения дисперсной фазы в турбулентной атмосфере //Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 2024. – №. 3 (57). – С. 5-25.
15. Убайдуллаев М. Ш. Моделирование процесса влажного осаждения радиоактивных примесей в атмосфере с использованием модели DERMA //Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 2024. – №. 6 (62). – С. 91-104.
This work is licensed under a 