Геоэкологическая оценка и прогнозирование опасных природно-техногенных процессов на водосборе реки

Представлены результаты исследований по оценке и прогнозированию геоэкологических опасностей на водотоках в современных природно-антропогенных условиях, а также выполнена диагностика входных параметров, в том числе астрономических, модели прогноза геоэкологических процессов на водосборе р. Белая.
Приведены результаты применения элементов искусственного интеллекта (искусственных нейронных сетей и генетических алгоритмов) для прогноза геоэкологически опасных явлений, вызванных повышенной и/или пониженной водностью и загрязняющими веществами.
Оценен геоэкологический риск количественного и качественного истощения водных ресурсов. Приведены мероприятия по снижению негативных последствий опасных природно-техногенных процессов, вызванных повышенной и/или пониженной водностью реки.
Предназначена для специалистов-экологов, гидрологов, научных сотрудников исследовательских лабораторий, преподавателей высших и средних учебных заведений, аспирантов и студентов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОХОЖДЕНИЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ВОДОСБОРЕ РЕК
1.1. Идентификация и анализ опасных природно-техногенных процессов на водотоке
1.1.1. Влияние физико-географических факторов на условия формирования опасных природно-техногенных процессов на водотоке
1.1.2. Воздействие астрономических изменений на гидрологический режим водотока
1.1.3. Воздействие антропогенной деятельности на формирование опасных природно-техногенных процессов водотока
1.2. Основные характеристики водосборного бассейна реки Белая
1.2.1. Физико-географические условия водосборного бассейна реки Белая
1.2.2. Общая характеристика исходных данных
1.3. Исследование закономерностей прохождения опасных природно-техногенных процессов реки Белая
1.3.1. Статистический анализ гидрохимических и гидрометеорологических данных реки Белая
1.3.2. Анализ временных изменений гидрологических характеристик реки Белая
1.3.2.1. Анализ межгодовых временных изменений экстремальных гидрологических характеристик реки Белая
1.3.2.2. Анализ временных изменений дат наступления характерных гидрологических явлений реки Белая
1.4. Комплексная оценка качества поверхностных вод
1.4.1. Оценка пригодности качества речной воды для различных видов водопользования
1.4.2. Комплексная оценка качества воды реки Белая
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОТОКА
2.1. Прогнозирование водности реки
2.2. Подготовка и отбор входных параметров нейронной сети при прогнозировании геоэкологического состояния водотока
2.3. Методы исследования, используемые для оценки и прогнозирования опасных природно-техногенных процессов на водотоке
2.3.1. Методы элементов искусственного интеллекта. Генетические алгоритмы
2.4. Использование генетического алгоритма для отбора значимых входных показателей для прогноза опасных природно-техногенных процессов в каждый период водности
2.5. Искусственные нейронные сети
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ВОДОТОКЕ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕМЕНТОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА (НА ПРИМЕРЕ РЕКИ БЕЛАЯ)
3.1. Восстановление пропущенных данных в гидрологических, метеорологических и астрономических рядах посредством искусственных нейронных сетей
3.2. Прогнозирование периодов прохождения фаз водного режима реки
Белая
3.3. Определение оптимального объема входных параметров обучающей выборки для прогнозирования опасных природно-техногенных процессов реки Белая
ГЛАВА 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОТОКА С ПОМОЩЬЮ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
4.1. Краткосрочный прогноз опасных природно-техногенных процессов реки Белая
4.2. Среднесрочный прогноз опасных природно-техногенных процессов реки Белая
4.3. Долгосрочный прогноз опасных природно-техногенных процессов реки Белая
ГЛАВА 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОТОКА (НА ПРИМЕРЕ РЕКИ БЕЛАЯ)
5.1. Прогнозирование качественного состояния водотока с помощью элементов искусственного интеллекта
ГЛАВА 6. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ВОДОСБОРАХ РЕК
6.1. Методы оценки геоэкологического риска
6.2. Отображение пространственно-распределенных данных с помощью геоинформационных систем
6.3. Оценка геоэкологического состояния водных ресурсов реки Белая
6.3.1. Анализ и расчет риска истощения водных ресурсов реки Белая
6.3.2. Анализ и расчет риска загрязнения водных ресурсов реки Белая
6.3.3. Расчет риска количественного и качественного истощения водотока.
6.4. Рекомендации по уменьшению негативных последствий опасностей техноприродных процессов на водотоке
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ