моделювання

Мета. Моделювання екологічно безпечних напрямів розвитку біоенергетики з використанням вітчизняних, зарубіжних патентних та наукометричних баз даних. Методи. Бібліометричний метод аналізу з використанням наукометричної бази Scopus і патен-тних баз даних, методи моделювання з використанням спеціального програмного пакета візуалізації. Результати. Розроблена аналітична діаграма на основі огляду патентних баз даних, а також сформована модель візуалізації взаємозв'язків між кластерами напрямків розвитку біоенергетики як комплексного рішення для захисту довкілля. Сформовано 4 кластери за даними БД Scopus з викорис-танням програмного забезпечення VOSviewer: 1) кластер (червоний) розкриває екологічну пробле-матику зміни напрямку реалізації стаціонарних джерел отримання енергії з розвитком потенціалу біоенергетики, і створення стратегій розвитку на регіональному рівні; 2) кластер (жовтий) охоплює процес відновлення екологічних систем зокрема лісів та зменшення викидів СО2 при використанні біоенергетики; 3) кластер (зелений) охоплює виробництво і застосування різних видів палива і енер-гії, одержуваних шляхом введення та покращення біоенергетичних технологій; 4) кластер (блакит-ний) охоплює вплив біоенергетичних технологій на відновлення та очищення навколишнього сере-довища і зменшення шкоди від антропогенного впливу. Висновки. Аналіз патентних баз даних з кластерної візуалізацією на основі бібліометричного підходу дозволив виділити найбільш перспективні напрямки досліджень в області розробки біоенер-гетичних рішень. Подальші дослідження будуть спрямовані на розробку лабораторного стенду ви-робництва біогенного газу з можливістю комплексної переробки вторинної сировини і отриманням екологічно безпечних дігестатів.

Мета. Оцінка основних тенденцій формування природно-заповідного фонду і ступеню запо-відності території Сумської області для визначення напрямків розбудови регіональної екологічної мережі. Методи. Методи історичного аналізу, статистичної обробки, просторового моделювання, оці-нки і узагальнення отриманих даних. Результати. За період дослідження з 1991 року плоша ПЗФ зросла у 5,44 рази, а кількість об’єктів ПЗФ – майже у 2 рази і складає на 2019 рів 275 шт. Порівняння адміністративних районі Сумської області за кількістю об’єктів ПЗФ дозволяє визначити «лідерів» - Роменський (37), Сумсь-кий та Лебединський (по 25 шт), Кролевецький (24) та аутсайдерів - Буринський (5), Шосткинський (7) та Великописарівський (8). За площею природно-заповідного фонду «лідери» - Путивльський район (39298,55 га) та Конотопський (32440,7 га). Виявлено невідповідність між великою кількістю об’єктів і площі ПЗФ спонукала визначення відсотку заповідності і моделювання залежності між цими трьома показниками. На основі картографічної візуалізації та статистичного моделювання, роз-роблено рекомендації, основними з яких є: активізація створення об’єктів ПЗФ місцевого значення, у першу чергу, в районах, які найбільше «відстають» із процесом заповідання; відновлення відхилених раніше Проектів створення об’єктів ПЗФ і сприяти їх затвердженню; ініціювання заходів з популяри-зації туристичних маршрутів по унікальних природних, історичних, етнографічних об’єктах ПЗФ для економічної підтримки громад. Висновки. Встановлено, що ступінь заповідності території Сумської області нижча за реко-мендовану і в середньому складає 7,43 %. Просторово умовно виділяється смуга високої концентра-ції об’єктів ПЗФ з відносно великими площами, що, навіть перевищує рекомендовану (Конотопський, Кролевецький та Путивльський, або за новим районуванням – Кролевецикий район) у центральній частині області, яка з обох боків оточена районами з низьким відсотком (до 5%) заповідних площ і лише крайня північна і південна частини області (Середино-Будський, Тростянецький, Великописарі-вський і Охтирський райони) наближається до нормативу за відсотком заповідності. Виявлені шля-хом моделювання закономірності дозволяють рекомендувати підвищення частки ПЗФ у загальній площі області у двох напрямках – збільшення площі існуючих об’єктів або створення великої кілько-сті нових з невеликими площами.

Показано, що множинно-регресійні моделі міжрічних змін середньомісячних швидкостей вітру в м. Кірово-град в лютому і серпні, мають максимальну робастність до часових зсувів у майбутнє, дозволяють здійснювати ефективне прогнозування цього процесу з випередженням, як мінімум, 8 років. Зменшення значень середньомі-сячних швидкостей вітру в згадані місяці, що відбувалося тут у попереднє тридцятиріччя, у період з 2011 по 2017 рр. припиниться, що зробить більш сприятливі перспективи розвитку вітроенергетики в регігоні

В основу математичних моделей підтоплення в прибережних територіях водосховищ, покладені фундаментальні рівняння нерозривності та руху рідини в пористих середовищах, масоперенесення та масообміну. Визначено вплив фізико-хімічних процесів фільтрації мілко-дисперсних завислих часток на процес підтоплення територій ґрунтовими водами в зоні впливу водосховищ

Надано наукове обґрунтування універсальної автоматизованої системи геоінформаційного забезпечення моделей водної ерозії ґрунтів, наведено приклади її застосування для оцінки ерозійної небезпеки земель та проектування оптимальних протиерозійних заходів. В основу інформаційної мережі закладено векторний принцип, що дозволяє автоматично визначати лінії стоку, водозбірні басейни, ухили та експо-зиції для довільних точок території дослідження і враховувати дискретно-безперервний характер ерозійних процесів.

Викладено результати порівняння архівних топографічних карт з матеріалами тахеометричної зйомки. Встановлено, що існуючи карти застарілі та не дають об’єктивної інформації про рельєф території. Показано можливості програми WEPP щодо моделювання процесів водної ерозії.

Надано результати дослідження агроландшафтів Чугуївського району Харківської області для потреб ландшафтного планування. Розроблено серію картографічних творів із застосуванням ГІС – технологій, які дозволяють зробити висновки щодо ступеню антропогенного перетворення агроландшафтів. Запропоновано ряд оптимізаційних заходів для врегулювання навантаження на агроландшафти і покращення екологічної ситуації в районі.

Для дослідження взаємозв’язку між рівнями токсичності і забрудненості води використано результати вимірювання компонентного складу та визначення токсичності стічних вод підприємств різних галузей економіки, що розташовані на території кількох областей України. Показано, що у кожному із випадків набір значимих фізико-хімічних показників, які корелюють з даними біотестування, різний і залежить від компонентного складу стічних вод. Наведені результати ґрунтуються на використанні значної кількості експериментальних даних і мають важливе практичне значення для виявлення причин виникнення токсичних властивостей стічних вод з метою здійснення відповідних запобіжних природоохоронних заходів щодо їх усунення.

Наведено приклад моделювання руслових витрат в обраному перерізі русла під час весняної повені в басейні річки, змодельована імовірна зона затоплення, визначено руслові витрати під час літнього зливового паводку. Розглянуто можливість застосування комп’ютерних технологій водорозподілу для проведення оцінки екологічного стану поверхневих водних об’єктів та водозбірних територій.