РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА МОНИТОРИНГА И МОДЕЛИРОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
DOI:
https://doi.org/10.47390/ts-v4i2y2026N01Ключевые слова:
мониторинг атмосферы; распространение загрязняющих веществ; математическое моделирование; программный комплекс; экологическая безопасностьАннотация
В статье рассматривается разработка программного комплекса для мониторинга и прогнозирования распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Актуальность исследования обусловлена ростом антропогенной нагрузки на окружающую среду и необходимостью оперативной оценки экологической обстановки при аварийных и фоновых выбросах загрязняющих веществ, включая радиоактивные и химические примеси. Предложен проблемно-ориентированный программный комплекс «AirPolDisrib», реализующий математическое моделирование атмосферного переноса примесей в мезомасштабе с учетом метеорологических условий, характеристик источников выбросов и рельефа местности. Описана архитектура программного комплекса, структура базы данных и основные функциональные возможности, включая ввод исходных данных, расчет концентраций, визуализацию результатов и формирование отчетной документации. Программная реализация выполнена с использованием языков Python и C++ с применением современных вычислительных библиотек и СУБД. Проведены вычислительные эксперименты, подтвердившие эффективность разработанного программного комплекса при моделировании пространственно-временного распределения загрязняющих веществ. Полученные результаты свидетельствуют о практической значимости программного комплекса для задач экологического мониторинга и поддержки принятия управленческих решений.
Библиографические ссылки
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 