моделювання

Цель. Моделирование экологически безопасных направлений развития биоэнергетики с ис-пользованием отечественных, зарубежных патентных и наукометрических баз данных. Методы. Библиометрический метод анализа с использованием наукометрической базы Scopus и патентных баз данных, методы моделирования с использованием специального программного па-кета визуализации. Результаты. Разработана аналитическая диаграмма на основе обзора патентных баз данных, а также сформирована модель визуализации взаимосвязей между кластерами направлений развития биоэнергетики как комплексного решения для защиты окружающей среды. Так, было сформировано 4 кластера по данным БД Scopus с использованием программного обеспечения VOSviewer: 1) кла-стер (красный) раскрывает экологическую проблематику изменения направления реализации стацио-нарных источников получения энергии с развитием потенциала биоэнергетики, и создание стратегий этого развития на уровне регионов; 2) кластер (желтый) охватывает процесс восстановления эколо-гических систем в частности лесов и уменьшению выбросов СО2 при использовании биоэнергетики; 3) кластер (зеленый) охватывает производство и применение различных видов топлива и энергии, получаемых путем введения и улучшение биоэнергетических технологий; 4) кластер (голубой) охва-тывает влиянием биоэнергетических технологий на восстановление и очистку окружающей среды и уменьшения ущерба от антропогенного воздействия. Выводы. Анализ патентных баз данных с кластерной визуализацией на основе библиометри-ческого подхода позволил кластерному анализу выделить наиболее перспективные направления исследований в области разработки биоэнергетических решений. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку лабораторного стенда производства биогенного газа с возможностью комплексной переработки вторичного сырья и получением экологически безопасных дигестатов.

Цель. Ооценка основных тенденций формирования природно-заповедного фонда и степени за-поведности территории Сумской области для определения направлений развития региональной эко-логической сети. Методы.Методы исторического анализа, статистической обработки, пространственного моде-лирования, оценки и обобщения полученных данных. Результаты. За период исследования с 1991 года плошадь ПЗФ возросла в 5,44 раза, а количе-ство объектов ПЗФ - почти в 2 раза и составляет на 2019 г. - 275 шт. Сравнение административных районов Сумской области по количеству объектов ПЗФ позволяет определить «лидеров» - Роменский (37), Сумской и Лебединский (по 25 шт), а также Кролевецкий (24) и аутсайдеров - Буринский (5), Шосткинский (7) и Великописаревский (8). По площади природно-заповедного фонда «лидеры» - Путивльский район (39298,55 га) и Конотопский (32440,7 га). Выявленное несоответствие между большим количеством объектов и площадью ПЗФ побудила к определению процента заповедности и моделированию зависимости между этими тремя показателями. На основе картографической визуа-лизации и статистического моделирования, разработаны рекомендации. Основными из нихх являют-ся: активизация создания объектов ПЗФ местного значения, в первую очередь, в районах, наиболее «отстают» с процессом заповедания; восстановление отклоненных ранее проектов создания объектов ПЗФ и способствовать их утверждению; инициирование мероприятий по популяризации туристиче-ских маршрутов по уникальным природным, историческим, этнографическим объектам ПЗФ для эко-номической поддержки общин. Выводы. Установлено, что степень заповедности территории Сумской области ниже рекомен-дованной и в среднем составляет 7,43%. Пространственно условно выделяется полоса высокой кон-центрации объектов ПЗФ с относительно большими площадями, что даже превышает рекомендован-ную (Конотопский, Кролевецкий и Путивльский, или по новому районированию - Кролевецкий рай-он) в центральной части области, которая с обеих сторон окружена районами с низким процентом (до 5 %) заповедных площадей и только крайняя северная и южная части области (Середина-Будский, Тростянецкий, Великописаревский и Ахтырский районы) приближается к нормативу по проценту заповедности. Выявленные путем моделирования закономерности позволяют рекомендовать повы-шение доли ПЗФ в общей площади области в двух направлениях - увеличение площади существую-щих объектов или создания большого количества новых с небольшими площадями.

Показано, что множественно-регрессионные модели межгодовых изменений среднемесячных скоростей ветра в г. Кировоград в феврале и августе, обладающие максимальной робастностью к временным сдвигам в будущее, позволяют осуществлять эффективное прогнозирование этого процесса с упреждениями, как мини-мум, 8 лет. Уменьшение значений среднемесячных скоростей ветра в упомянутые месяцы, происходившее здесь в предыдущее тридцатилетие, в период с 2011 по 2017 гг., прекратится, что сделает более благопиятным перспективы развития ветроэнергетики в регионе.

В основу математических моделей подтопления в прибрежных территориях водохранилищ взято фундаментальные уравнения неразрывности и движения жидкости в пористых средах, массоперенос и массообмен. Определено влияние физико-химических процессов фильтрации мелкодисперсных взве-шенных частиц на процесс подтопления грунтовыми водами в зоне влияния водохранилищ

Дано научное обоснование универсальной автоматизированной системы геоинформационного обеспечения моделей водной эрозии почв, приведены примеры ее использования для оценки эрозионной опасности земель и проектирования оптимальных противоэрозионных мероприятий. В основу информационной сети заложен векторный принцип, что позволяет автоматически определять линии стока, водосборные бассейны, уклоны и экспозиции для произвольных точек территории исследования и учитывать дискретно-непрерывный характер эрозионных процессов.

Изложены результаты сравнения архивных топографических карт с материалами тахеометрической съемки. Установлено, что существующие карты устарели и не предоставляют объективную информацию о рельефе территории. Показаны возможности программы WEPP относительно моделирования процессов водной эрозии.

Представлены результаты исследования агроландшафтов Чугуевского района Харьковской области для потребностей ландшафтного планирования. Разработана серия картографических произведений с применением ГИС – технологий, которые позволяют сделать выводы относительно степени антропогенного преобразования агроландшафтов. Предложен ряд оптимизационных мероприятий для урегулирования нагрузки на агроландшафты и улучшения экологической ситуации в районе.

Для исследования взаимосвязи между уровнями токсичности и загрязненности воды были использо-ваны результаты измерения компонентного состава и определения токсичности сточных вод предприя-тий различных отраслей экономики, расположенных на территории нескольких областей Украины. Показано, что в каждом из случаев набор значимых физико-химических показателей, которые кор-релируют с данными биотестирования, различен и зависит от компонентного состава сточных вод. При-веденные результаты основываются на использовании значительного количества экспериментальных данных и имеют важное практическое значение для выявления причин возникновения токсических свойств сточных вод с целью осуществления соответствующих природоохранных мероприятий по их устранению.

Приведен пример моделирования русловых расходов в выбранном сечении русла во время весеннего половодья в бассейне реки, смоделирована вероятная зона затопления, определены русловые расходы во время летнего ливневого паводка. Рассмотрена возможность применения компьютерных технологий водораспределения для проведения оценки экологического состояния поверхностных водных объектов и водосборных территорий.