Выпуск 1

Выпуск 1

Жуков В.Г., Паротькин Н.Ю. "ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ АДАПТИВНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ"

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ АДАПТИВНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ

Аннотация: в статье рассматривается применение модели эволюции на базе эволюционной теории пола, для создания адаптивного генетического алгоритма для решения сложных задач оптимизации.
Ключевые слова: генетический алгоритм, модель эволюции, эволюционная теория пола, оптимизация

DIFFERENTIAL ADAPTIVE GENETIC ALGORITHM

Abstract: The article discussed the application of the evolution model based on evolutionary theory of sex, to create an adaptive genetic algorithm for solving complex optimization problems.
Keywords: genetic algorithm, evolution model, evolutionary sex theory, optimization

Страницы 5-10

Дементьева Е.В., Карепова Е.Д., Малышев А.В. "ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН"

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН

В работе обсуждаются некоторые аспекты эффективного использования кластерных систем на примере реализации метода конечных элементов для начально-краевой задачи для уравнений мелкой воды.
Ключевые слова: высокопроизводительная кластерная система, параллельный алгоритм, MPI, стратегия распределения памяти.

THE EFFICIENCY OF NUMERICAL MODELLING OF SEA SURFACE WAVES
PROPAGATION USING HIGH PERFORMANCE CLUSTER SYSTEMS

Some aspects of effective application of high performance cluster systems for complex numerical problem are considered. Some parallel implementations of finite elements method for initial-boundary value problem for shallow water equations are investigated as example.
Keywords: high performance cluster system, parallel algorithm, MPI, strategy of memory allocation.

Страницы 11-20

Бычков И.В., Лукрвников Н.Г., Луковников А.Н., Нефедьев Л.В., Ружников Г.М. "ВНЕДРЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗАДАЧАХ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ"

ВНЕДРЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗАДАЧАХ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Изложены проблемы создания информационно-аналитических систем «точного земледелия» на основе ГИС- , Web- технологий. Дано краткое описание функциональных возможностей программно-аппаратного комплекса поддержки точного земледелия «АГРО».
Ключевые слова: ГИС- , Web- технологии, информационно-аналитические системы, информационные ресурсы, базы данных, GPS навигаторы.

Geoinformation technologies and navigation system application in problems of precise agriculture
Described the problem of creating information-analytical systems "precision farming" on the basis of GIS-, Web-technologies. The short description of the functional capabilities of software-hardware support for precision farming "AGRO".

Keywords: GIS-, Web- technologies, information and analytical systems, information resources, databases, GPS navigators.

Страницы 21-30

Барцев С.И., Белолипецкий П.В., Дегермеджи А.Г. "МИНИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ «БИОСФЕРА-КЛИМАТ» И ЕЕ КОМПОНЕНТЫ"

"МИНИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ «БИОСФЕРА-КЛИМАТ» И ЕЕ КОМПОНЕНТЫ"

В настоящее время экосистемы суши поглощают примерно четверть антропогенных выбросов СО2, вследствие того, что фотосинтез превышает дыхание почв. Но под воздействием глобального потепления этот сток может прекратиться и экосистемы суши станут источником СО2 вследствие ускорения разложения почвенного органического вещества. Для исследование условий при которых система "биосфера-климат" может перейти к самоподдерживающемуся разогреву, за счёт положительной обратной связи "потепление – выделение СО2 биосферой" была разработана минимальная модель системы «биосфера-климат».

Ключевые слова: принцип наихудшего сценария, минимальная модель биосферы и климата, необратимые биосферно-климатические изменения.

Minimal model of “biosphere-climate” system
Currently the land is absorbing about a quarter of anthropogenic СО2 emissions, because uptake by plant photosynthesis is outstripping the respiration from soils. But due to global warming this sink may reverse and continental ecosystems became the source of СО2 due to accelerated decomposition of soil organic matter. Minimal model of biosphere-climate system was developed for investigation conditions for avalanche-like changes, caused by amplification of the positive feedback: “anthropogenic emission of СО2 – temperature increase – additional CO2 emission due to decomposition of soil organics”.

Keywords: the worst scenario principle, minimal model of biosphere and climate, irreversible biosphere-climate changes

Страницы 31-37

Тимонов В.С., Суслов В.В., Брянская А.В., Ефимов В.М., Колчанов Н.А. "ПОДХОД И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОПИСАНИЯ МАКРО- И МИКРОДИНАМИКИ ЭКОСИСТЕМ"

ПОДХОД И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОПИСАНИЯ МАКРО- И МИКРОДИНАМИКИ ЭКОСИСТЕМ

Представлен подход и усовершенствованный программный пакет для визуальной реконструкции и анализа сетевых моделей экологических систем - EcoNetStudio. Особенностью работы с такими системами является нечетко формализованная терминологическая база. Для реконструкции сетевых моделей экосистем предложена компьютерная онтология описания их макро- и микродинамики. Проведена апробация программного пакета и онтологии на примере реконструкции структурно-функциональной организации одного из озер Новосибирской области.
Ключевые слова: сетевое моделирование, экологические системы, экосети, EcoNetStudio.

APPROACH AND SOFTWARE TOOL FOR NETWORK MODELLING OF ECOSYSTEMS DYNAMICS

An approach and improved software tool for visual reconstruction and analysis of ecological systems network models - EcoNetStudio is presented. The indistinct formalized terminological basis is a feature of ecological systems. A computer ontology that supports description of macro- and microdynamics of such systems was created in order to reconstruction of ecological systems network models. Approbation of EcoNetStudio and computer ontology was carried out on a lake model.
Keywords: network modeling, ecological systems, econet, EcoNetStudio.

Страницы 38-43

Солодянкина С.В., Черкашин А.К. "ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОСИСТЕМНЫХ ФУНКЦИЙ НАКОПЛЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ЗАПАСА ГОРНО-ТАЕЖНЫМИ ЛЕСАМИ ПРИБАЙКАЛЬЯ В ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ"

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОСИСТЕМНЫХ ФУНКЦИЙ НАКОПЛЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ЗАПАСА ГОРНО-ТАЕЖНЫМИ ЛЕСАМИ ПРИБАЙКАЛЬЯ В ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ

На основе ландшафтной ГИС Прибайкалья и цифровой модели рельефа оценивается потенциальный запас углерода в растительном покрове и прогнозируется его изменение при потеплении климата. Предложена математическая модель зависимости значений геосистемных функций от высотного градиента для экстраполяции данных с использованием ГИС. Разработан алгоритм автоматизированного картографирования пространственного распределения запаса углерода и его изменения.

Ключевые слова: геосистемная функция, ландшафтная ГИС, моделирование запаса углерода.

GEOINFORMATION ANALISYS AND MODELLING OF GEOSYSTEM FUNCTIONS OF CARBON STOCK ACCUMULATION IN MOUNTAIN FOREST IN BAIKAL REGION AT CHANGING ENVIRONMENT

The potential carbon stock in vegetation and its alteration in case of climate changes are estimated on the base of Baikal region landscapes GIS and digital elevation model. The mathematical model of the dependence of geosystem functions values on the elevation gradient for data extrapolation is proposed. An algorithm of geoinformation mapping spatial distribution of carbon stock and its alteration is developed.
Keywords: geosystem functions, landscape GIS, modeling of carbon stock.

Страницы 44-55

Гордов Е.П., Богомолов В.Ю., Генина Е.Ю., Шульгина Т.М. "АНАЛИЗ РЕГИОНАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СИБИРИ: ПОДХОД, ДАННЫЕ И НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ"

АНАЛИЗ РЕГИОНАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СИБИРИ: ПОДХОД, ДАННЫЕ И НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В статье приведены результаты разработки вычислительного блока информационной веб-ГИС системы и его применения для анализа рядов пространственно распределенных данных об окружающей среде. Представлен перечень основных климатических характеристик и методов анализа, широко используемых для изучения изменений климата в глобальном и региональном масштабах. На основе функциональности вычислительного блока проведено исследование изменения климата Сибири по данным Реанализов и инструментальных наблюдений сети наземных метеорологических станций. Описан подход и представлены результаты регионализации модели WRF для получения метеорологических полей высокого разрешения.
Ключевые слова: методы исследования климата, информационно-вычислительная система, климат Сибири, метеорологические поля моделирования, модель WRF

ANALYSIS OF REGIONAL CLIMATE PROCESSES IN SIBERIA: METHOD, DATA AND SOME RESULTS

This paper presents results of geoinformational web-system computational module development and its application for spatial-distributed environmental data analysis. List of climatic characteristics and analysis techniques for determining global and regional climate change dynamics is presented. Using computational module functionality, climate change study over Siberian territory was carried out based on Reanalysis data and meteorological station observations. Approach to WRF model regionalization and results of high-resolution meteorological fields’ calculations are described.
Keywords: climate analysis methods, geoinformational web-system, Siberian climate, meteorological model fields, WRF model

Страницы 56-66

Жижимов О.Л., Молородов Ю.И., Пестунов И.А., Смирнов В.В., Федотов А.М. "ИНТЕГРАЦИЯ РАЗНОРОДНЫХ ДАННЫХ В ЗАДАЧАХ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ"

ИНТЕГРАЦИЯ РАЗНОРОДНЫХ ДАННЫХ В ЗАДАЧАХ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Аннотация
Рассматриваются вопросы интеграции разнородных данных для задач исследования природных экосистем. Описывается архитектура информационной системы, охватывающей широкий спектр ресурсов – от спутниковых данных и картографической информации, до так называемых электронных библиотек и алгоритмов обработки, предоставляемых в виде сервисов. Интеграция данных позволяет, с одной стороны, свободно группировать любые имеющиеся разнородные данные по произвольному признаку в реальные и/или виртуальные коллекции, а с другой – организовывать по всем массивам данных прозрачный для конечного потребителя сквозной поиск информации.

Heterogenous data integration for nature ecosystems research

Questions of integration of the heterogenous data for research problems of
natural ecosystems are considered. The architecture of the information
system covering a wide spectrum of resources - from the satellite data and
the cartographical information, to so-called electronic libraries and the
algorithms for processing data as web services is described. Data
integration allows to group freely, on the one hand, any available
heterogenous data to any sign in real and/or virtual collections and, on the
other hand, to organize transparent for the end user information search
through all data resources.

Keywords: heterogenous data integration, spatial data, information systems,
web services, electronic library, Z39.50 protocol.

Страницы 67-74

Белолипецкий В.М., Белолипецкий П.В. "ОЦЕНКА ПОТОКА УГЛЕРОДА МЕЖДУ АТМОСФЕРОЙ И НАЗЕМНОЙ ЭКОСИСТЕМОЙ ПО ИЗМЕРЕННЫМ НА ВЫШКЕ ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯМ КОНЦЕНТРАЦИЙ СО2"

ОЦЕНКА ПОТОКА УГЛЕРОДА МЕЖДУ АТМОСФЕРОЙ И НАЗЕМНОЙ ЭКОСИСТЕМОЙ ПО ИЗМЕРЕННЫМ НА ВЫШКЕ ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯМ КОНЦЕНТРАЦИЙ СО2

Рассматривается применение точечной модели для оценки потока углерода на земной поверхности с использованием измеренных на вышке концентраций СО2 . Приводятся примеры расчетов.

Ключевые слова: углекислый газ, приземный слой атмосферы, точечная модель.

Estimation of carbon flux between atmosphere and terrestrial ecosystem using vertical distribution of CO2 concentrations measured on tall-tower

Zero-dimensional model for estimation carbon flux between atmosphere and surface using CO2 concentrations measured on tall tower is considered. Examples of calculations are discussed.

Keywords: carbon dioxide, atmosphere boundary layer, zero-dimensional model.

Страницы 75-81

RSS-материал