Способ формирования сети постов экологического мониторинга воздушной среды города

Авторы патента:

Крупина Надежда Никифоровна (RU)

Киприянова Елена Николаевна (RU)

G01W1/00 - Метеорология

Владельцы патента RU 2597671:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП) (RU)

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для построения сети постов экологического мониторинга загрязнения приземного слоя атмосферы города. Сущность: устанавливают границы исследуемой городской территории и развертывают систему мониторинга для измерения текущего уровня загрязнения воздушного бассейна с учетом метеоусловий. Составляют базу данных по максимальным приземным концентрациям загрязняющих веществ и анализируют полученную информацию. Определяют приоритетные вещества и комбинации “источник-вещество”. Для всех комбинаций “источник-вещество” определяют зоны среднегодового активного загрязнения приземного слоя атмосферы. Зоны среднегодового активного загрязнения приземного слоя атмосферы, площади которых больше площадей промплощадок, относят к сверхнормативно загрязненным зонам. В местах максимального сопряжения и наложения сверхнормативно загрязненных зон устанавливают посты мониторинга. Технический результат: получение точной информации о концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы города. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано при формировании пространственной структуры размещения постов натурных замеров концентраций примесей в воздухе и последующего определения уровня химического загрязнения атмосферы при осуществлении процедур экологической паспортизации, экспертизе, инвестиционном проектировании, разработке природоохранных мероприятий, определении вероятных виновников опасного загрязнения атмосферы, при решении хозяйственных споров, информировании населения, а также для прогнозирования или для оценки общей экологической ситуации.

Известен «Способ контроля за выбросами загрязняющих веществ источниками загрязнения атмосферы» (Патент РФ №2161321, МПК G01W 1/00, опубл. 27.12.2000).

Суть данного способа заключается в том, что при выборе пункта контроля задействуют алгоритм взаимосвязи между величиной массового выброса веществ и уровнем концентрации в пункте контроля при текущих метеоусловиях. По результатам расчетов ранжируют все источники загрязнения атмосферы по уровню их вклада в загрязнение ее приземного слоя на каждом пункте контроля, включая в число загрязнителей те источники, суммарный вклад которых составляет не менее 80% от суммарного расчетного загрязнения на каждом посту контроля. Далее сравнивают рассчитанные значения концентраций вредных веществ от основных источников с натурными замерами этих концентраций по минимуму критерия качества, например, суммы среднеквадратичных отклонений расчетных от замеренных значений. Во всех пунктах контроля определяют взаимосвязь между величиной массового выброса загрязняющего вещества, отходящего от конкретного стационарного источника загрязнения, и уровнем концентрации этого вещества в пункте контроля. В случае превышения уровня максимально-санкционированного массового выброса на величину не менее 10% осуществляют экстренные замеры.

Недостатками известного способа являются:

- критерий «не менее 10% превышения максимально-санкционированного уровня» не корректен, так как за пределами территории промышленной площадки, а именно за границей санитарно-защитной зоны предприятия, абсолютно недопустимо любое превышение объемов нормативно-санкционированного выброса.

- невысокая точность, надежность и объективность способа, обусловленная предпочтением эпизодических и несистемных текущих замеров концентраций веществ. Точка, где зарегистрированы разовые или краткосрочные высокие или пиковые концентрации загрязняющих веществ, может не совпадать с точкой, где имеет место высокая долгосрочная средняя концентрация, которую следует рассматривать как потенциальный пост контроля;

- не определяются приоритетные загрязняющие вещества и стационарные источники их выброса и не обеспечивается рационализация построения сети постов мониторинга и повышается затратность способа, т.к. контролю подвержены все загрязняющие вещества и все источники, которые удовлетворяют заданным в способе условиям.

Известен «Способ экологического мониторинга химически опасных объектов» (Патент РФ №2385473, МГЖ G01N 33/00, опубл. 27.03.2010). Суть способа заключается в том, что постоянные посты контроля устанавливают «треугольником» в количестве трех единиц, а с подветренной стороны относительно центра «треугольника», образованного постоянными постами контроля, устанавливают подфакельный пост, который перемещают на основании данных, поступающих с метеорологических датчиков, по внутреннему (внешнему) условному контуру «треугольника» в сторону изменившегося направления ветра.

Недостатками известного способа являются:

- способ не является универсальным, не отличается высокой объективностью, потому что размеры участка «треугольника», как зоны расположения постов контроля, определяют исходя из допущения нестандартного режима работы предприятия (источника) или аварийной ситуации;

- невысокая точность контроля концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе города в виду недостаточно полного учета факторов, определяющих формирование зоны активного загрязнения;

- в способе не конкретизируются критерии выбора контролируемых (приоритетных) источников, а передвижной пост дублирует функции стационарных постов, что повышает затратность способа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу, выбранным в качестве прототипа, является «Способ построения сети постов мониторинга загрязнения атмосферы и определения характеристик источников ее загрязнения» (Патент РФ №2397514, МПК G01W 1/02, опубл. 20.08.2010).

Суть способа заключается в том, что устанавливают границы исследуемой территории, развертывают на исследуемой территории автоматизированную систему мониторинга с программно-математическим обеспечением. Перед началом измерений в центральном компьютере визуально создают трехмерную координатную сетку исследуемой территории. В нее вводят данные об исследуемой территории для построения оптимальной сети постов мониторинга. Запускают блок программ (БП1) для построения оптимальной сети постов мониторинга. Решают "прямые" задачи для каждого известного источника загрязнения из области влияния этого источника. Определяют все теоретически возможные сочетания троек постов мониторинга, которые позволяют решить обратную задачу по поиску каждого из возможных источников загрязнения. Ранжируют такие тройки постов по числу повторений их для всех источников загрязнения и всех рассматриваемых метеорологических ситуаций. Принимают решение об оптимальной расстановке постов мониторинга в местах, представленных блоком программ БП1. Если теоретические данные отличаются от измеренных значений на величину, не превосходящую заранее заданную, расставляют оптимальную сеть постов мониторинга на местности. Запускают блок программ (БП2) для решения «обратной» задачи определения координат и мощности скрытых источников загрязнений. Проводят измерения в непрерывном режиме метеорологических параметров и концентрации загрязнений. Вводят данные измерений в указанный БП2, где определяют характеристики искомого скрытого источника. Технический результат: оптимизация сети постов мониторинга и определение характеристик скрытых источников ее загрязнения.

Недостатками прототипа являются:

- не определяются приоритетные вещества и источники их выброса, что увеличивает трудоемкость процесса экологического мониторинга;

- не обеспечивается рационализация построения сети постов мониторинга по причине отсутствия четкого критерия выбора участков для размещения «троек постов наблюдений» и «выносных постов наблюдений», а также обоснованного приема формализации оценки границ зоны загрязнения, формируемой под влиянием конкретного источника;

- не учтены влияние застройки и ландшафтного озеленения урбанизированной территории как макрофакторов, определяющих местные особенности распределения загрязняющих веществ в атмосфере при заданной взаимной пространственной координации источников, находящихся на независимых промышленных площадках.

Задачей заявляемого способа является создание оптимальной сети постов мониторинга загрязнения атмосферы городов.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение точности получаемой информации о концентрации загрязняющих веществ в атмосфере путем повышения надежности определения местоположения постов экологического мониторинга атмосферного воздуха городов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе построения сети постов экологического мониторинга загрязнения атмосферы города, заключающемся в установлении границ исследуемой территории, развертывании и функционировании на ней системы мониторинга загрязнения атмосферы, осуществляющей текущие измерения уровня загрязнения воздушного бассейна города с учетом метеоусловий, использовании данных об источниках загрязнения, находящихся на исследуемой территории, составлении базы данных по максимальным приземным концентрациям загрязняющих веществ и анализе получаемой информации, причем после установления границ исследуемой территории определяют критерий оценки сверхнормативно загрязненных территорий для размещения постов экологического мониторинга для чего используют величину площадей зон активного загрязнения от источников выброса загрязняющих веществ, отвечающих условию: , устанавливают места их наложения, на которых располагают посты экологического мониторинга, отбирают пробы атмосферного воздуха, определяют концентрацию i-го приоритетного загрязняющего вещества, выбрасываемого из k-го источника, а расчет среднегодовой величины проводят по формуле:

где: - откорректированная величина среднегодовой площади зоны активного загрязнения;

- площадь промышленной площадки;

- расчетное значение площади зоны активного загрязнения атмосферы;

В_(В) - вероятность наступления ветра со скоростью 0,5-1,9 м/с (менее 2,0 м/с) при преобладании высоких холодных выбросов и 2,0-7,0 м/с для высоких нагретых выбросов, в долях;

В_(Ш) - вероятность наступления штиля, в долях;

В_(ОС) - вероятность осадков в течение года, в долях, причем для мегаполисов при прочих равных условиях пост экологического мониторинга размещать на территории, имеющей меньшую степень озеленения и/или многоэтажную застройку.

Технический результат достигается за счет введения критерия определения месторасположения и количества постов экологического мониторинга атмосферного воздуха города. Особо опасные участки, с возможным превышением нормативных концентраций загрязняющих веществ, формируются в местах наложения зон активного загрязнения (ЗАЗ), если они находятся за границами промышленных площадок предприятий. Выбор точек размещения постов мониторинга производится с учетом реального соотношения площадей ЗАЗ и промышленной площадки для приоритетных источников и веществ с учетом комплекса факторов, влияющих на рассеивание.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, где на:

- фиг. 1 представлен вариант, где размер ЗАЗ больше размера промплощадки , поэтому зона экологического риска выходит за территорию промплощадки. Пост контроля размещают на границе ЗАЗ с учетом неблагоприятных условий рассеивания;

- на фиг. 2 - территории ЗАЗ от приоритетных источников, расположенных на разных промплощадках, взаимно перекрываются. При размещении постов мониторинга предпочтение отдается участкам с максимальным числом наложений ЗАЗ;

- на фиг. 3 - территория ЗАЗ от источника, расположенного на одной промплощадке, «попадает» на территорию другого предприятия. Мониторинг проводится по согласованию интересов предприятий;

- на фиг. 4 представлена схема размещения постов экологического мониторинга в местах наложения ЗАЗ от источников предприятий г.Георгиевска Ставропольского края и введены следующие обозначения:

№1… - номер промышленного предприятия;

- источник выброса загрязняющих веществ;

- территория промышленной площадки предприятия;

- граница СЗЗ;

О - площадь ЗАЗ.

1 - котельная №24;

2 - котельная ОАО «Хлебокомбинат «Георгиевский»;

3 - котельная ОАО «Масло Ставрополья»;

4 - котельная ОАО «Винзавод «Надежда»;

5 - котельная ООО «Бригантина»;

6 - котельная №12;

7 - котельная №6;

8 - котельная №13;

9 - котельная №2;

10 - котельная №9;

11 - котельная №19.

Заявляемый способ осуществляется поэтапно следующим образом.

Предварительно знакомятся с генеральным планом города, чтобы учесть размещение крупных промышленных объектов (источников выбросов), транспортных маршрутов, селитебных районов. Систематизируют общую информацию о населенном пункте: статус территории, особенности застройки и рельефа местности; перспективы развития жилой застройки и расширения предприятий промышленности; ландшафт, уровень озеленения и состояние древесно-кустарниковой растительности (возраст, состояние и пр.); численность и плотность населения; метеорологические условия. Отдельно анализируют данные о ветровом режиме, штиле, атмосферных осадках, плотности озеленения и характере застройки территории города, как показано в рассмотренном ниже примере (таблица 1).

Далее обобщают данные инвентаризации источников выбросов (по проектам ПДВ предприятий), изучают технологические регламенты, состав и интенсивность выбросов, техническое состояние газоочистного оборудовании и др. По известным методикам определяют категории санитарной опасности предприятий и источников, приоритетные вещества и комбинации «источник-вещество» [1].

Площадь ЗАЗ с учетом климатических факторов определяется по формуле:

где: - откорректированный среднегодовой размер ЗАЗ веществом выбрасываемым из источника «к»;

- В_(В), В_(Ш), В_(ОС) - вероятность наступления ветра со скоростью более 1,7 м/с, штиля и осадков в течение года;

- - площадь зоны активного загрязнения.

Определив для всех приоритетных комбинаций «источник-вещество» площади ЗАЗ, их наносят на ситуационную карту района расположения предприятия, как показано на фиг. 1-3, выбирают варианты, когда , т.е. площадь ЗАЗ больше площади промплощадки предприятия . На базе выполненных расчетов проводится рекогносцировка - уточнение пространственного распределения и перекрывания площадей ЗАЗ на плане-карте города. С учетом застройки и плотности озеленения выбираются и ранжируются участки городской территории, где происходит максимальное сопряжение или перекрывание площадей ЗАЗ за пределами конкретных промплощадок (фиг. 4). Именно в этих районах возможно формирование максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ, превышающих значения ПДК, и следовательно целесообразно размещение постов мониторинга. В этих местах отбираются пробы воздуха, выполняются анализы и затем составляется карта загрязнений городской атмосферы.

Таким образом, формируется сеть постов экологического мониторинга атмосферного воздуха города.

Пример определения месторасположения постов экологического мониторинга атмосферного воздуха. Апробация способа проведена в условиях города Георгиевска Ставропольского края, площадь территории 2,5 тыс.га (24710 км²). Расчеты выполнены для семи наиболее крупных постоянно функционирующих промышленных предприятий, уровень загрузки мощности которых составлял не менее 70% в течение последних пяти лет. Допускалось, что фоновая концентрация примесей (Сф) в городе равна нулю. Расчеты выполнены по 176 источникам загрязнения.

Проводят усреднение метеоклиматических условий города (таблица 1).

Для выбора приоритетных загрязняющих веществ и источников уточняют категории опасности источников с учетом сочетания «источник-вещество» по факторам Ф и Q [1]. Результаты расчетов по всем источникам обобщены в таблице 2. В связи с громоздкостью расчеты не приводятся. В зависимости от категории источников определяется график контроля выбросов.

На промышленных предприятиях города присутствуют источники всех категорий, в том числе некоторые из них одновременно относятся к нескольким категориям с учетом природы веществ (например, источник 0004 на хлебокомбинате). Практически половина источников принадлежат к III категории, что означает обязательность контроля не менее одного раза в год. Далее по нормативным документам проведено определение приоритетности загрязняющих веществ.

Основными приоритетными примесями являются: по ОАО «Мукомол» - пыли зерновая и мучная; по ОАО «Масло Ставрополья» - диоксид азота, пыль зерновая, бензин «Нефрас»; по ЗАО «Кожзавод «Георгиевский» - меховая, абразивная, древесная пыли, перхлорэтилен, формальдегид; по ГМУП «Теплосеть» и по ООО «Бригантина» - диоксид азота; по ОАО «Хлебокомбинат «Георгиевский» - уксусный альдегид.

Рассчитывают площадь ЗАЗ, устанавливают районы, где возможны наибольшие уровни загрязнения атмосферы в результате их взаимного наложения.

Расчетные значения площади ЗАЗ [2] приведены в таблице 3.

Пространственное расположение границ ЗАЗ по предприятиям следующее:

- ОАО «Мукомол». Все выбрасываемые из источников примеси локализуются в пределах промышленной площадки. В этом случае расположение постов экологического мониторинга находится в границах предприятия, так как ;

- ОАО «Хлебокомбинат «Георгиевский»; ЗАО «Кожзавод Георгиевский»; ООО «Бригантина»; ООО «Винзавод «Надежда»; ОАО «Масло Ставрополья». Площади ЗАЗ превышают площадь промышленных площадок только для выбросов из труб котельных (фиг. 4). Посты мониторинга 3 и 4 (фиг. 4) располагаются на участках максимального наложения ЗАЗ;

- ГМУП «Теплосеть». Площади ЗАЗ котельных 2, 11, 12, 13 выходят за пределы промышленных площадок, образуя участки загрязнения, которые интегрированы в спальные районы города. Зоны наложения ЗАЗ соответствуют расположению постов 1, 2 и 5 (фиг. 4)

Подробная характеристика климатических факторов (ветер, штиль, осадки), учитываемых при выборе постов, представлена в таблице 4.

По действующим нормативам [3, 4] для контроля загрязнений от промышленных источников с учетом экологического статуса территории Кавказские Минеральные Воды, в состав которых входит г. Георгиевск, число постов экологического мониторинга атмосферного воздуха может составлять не менее 8. Затраты на их функционирование составят 6400000 руб.

Как видно из таблицы 4, в г. Георгиевске достаточно 5-ти постов мониторинга атмосферного воздуха. Средние ежегодные затраты составят [5]:

- инженерное обустройство 1 поста - 450000 руб.

- текущее обслуживание 1 поста - 250000 руб.

- накладные расходы 1 поста - 100000 руб.

Итого для 5 постов: 4000000 руб.

Экономия составит 2400000 руб.

Для мегаполисов и крупных городов с численностью населения более 1 млн человек количество постов достигает 20, следовательно, возможна еще большая экономия средств.

Таким образом, атмосфера урбанизированной территории - это единое целое, и любая примесь, поступающая в атмосферу, в той или иной концентрации обнаруживается в любой части города. Предлагаемое изобретение может быть использовано при формировании пространственной структуры размещения постов экологического мониторинга для контроля концентраций вредных веществ в воздухе. По сравнению с прототипом достигнуто следующее: в качестве критерия выбора сверхнормативно загрязненных территорий для размещения на них постов экологического мониторинга используют величину площадей зон активного загрязнения от источников выброса загрязняющих веществ, отвечающих условию , устанавливают места их наложения, на которых располагают посты экологического мониторинга, отбирают пробы атмосферного воздуха, определяют концентрацию i-го приоритетного загрязняющего вещества, выбрасываемого из k-го источника. Это позволяет обеспечить точность получаемой информации о концентрации загрязняющих веществ в атмосфере путем повышения надежности определения местоположения постов экологического мониторинга атмосферного воздуха городов, а также исключить из объектов мониторинга источники, вносящие незначительный вклад в общее загрязнение воздушной среды города, и минимизировать число постов и, соответственно, сократить объем необходимых ресурсов.

Источники информации

1. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.- СПб.: НИИ Атмосфера, 2005. - 166 с.

2. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В. Управление безопасностью химических производств на основе новых информационных технологий: Учеб. пособие для вузов. - М.: Химия, Колос, 2004. - 416 с.

3. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. - Л.: ВНИИ охраны природы и заповедного дела, 1990. - 36 с.

4. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86, Госкомгидромет Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 36 с.

5. Типовая методика определения экономической эффективности и экономического стимулирования осуществления природоохранных мероприятий и экономической оценки ущерба от загрязнения окружающей среды. М.: ЦЭМИ, 1997. - 192 с.

1. Способ построения сети постов экологического мониторинга загрязнения атмосферы города, включающий установление границ исследуемой территории, развертывание и функционирование системы мониторинга, осуществляющей текущие измерения уровня загрязнения воздушного бассейна города с учетом метеоусловий, использование данных об источниках загрязнения, находящихся на исследуемой территории, составление базы данных по максимальным приземным концентрациям загрязняющих веществ и анализ получаемой информации, отличающийся тем, что определяют приоритетные вещества и комбинации “источник-вещество”, для всех комбинаций “источник-вещество” определяют зоны среднегодового активного загрязнения приземного слоя атмосферы по формуле: , где - расчетные значения площадей зон активного загрязнения приземного слоя атмосферы; - вероятность наступления ветра со скоростью от 0,5 до 2,0 м/с при преобладании высоких холодных выбросов и от 2,0 до 7,0 м/с для высоких нагретых выбросов, в долях; - вероятность наступления штиля, в долях; - вероятность осадков в течение года, в долях; - площадь зоны среднегодового активного загрязнения приземного слоя атмосферы, зоны среднегодового активного загрязнения приземного слоя атмосферы, для которых выполняется условие , где - площадь промышленной площадки, относят к сверхнормативно загрязненным зонам, в местах максимального сопряжения и наложения сверхнормативно загрязненных зон устанавливают посты мониторинга.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для мегаполисов при прочих равных условиях пост экологического мониторинга размещают на территории, имеющей меньшую степень озеленения и/или многоэтажную застройку.

Изобретение относится к области морской гидрометеорологии и может быть использовано для определения дрейфа морских льдов. Сущность: следят за перемещением морских льдов, отображая на мониторе пути их перемещения.

Способ коррекции результатов реечных снегомерных наблюдений на эффект оседания снежной толщи // 2592726

Изобретение относится к области гляциологии и может быть использовано для коррекции результатов реечных снегомерных наблюдений на эффект оседания снежной толщи.

Устройство для определения общего балла облачности на основе прямых цифровых широкоугольных снимков видимой полусферы неба // 2589463

Изобретение относится к устройствам для распознавания количества облачности по пространственно-временной структуре излучения в видимой области и может быть использовано при морских наблюдениях общего балла облачности видимой полусферы неба.

Способ определения индекса состояния атмосферы для антропогенных источников загрязнения // 2586939

Изобретение относится к области экологии, а именно к дистанционным методам мониторинга природных сред и к санитарно-эпидемиологическому контролю промышленных регионов.

Способ локального увеличения встречного теплового излучения атмосферы марса // 2586902

Изобретение относится к сфере космических исследований. Осуществляют распыление водяного пара в атмосфере Марса.

Способ вскрытия фумарол на марсе // 2585811

Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для изучения вулканического состояния Марса. На Марсе осуществляют вскрытие бурением закупоренных фумарол.

Система освещения ледовой обстановки и предотвращения воздействия ледовых образований на морские объекты хозяйственной деятельности // 2583234

Изобретение относится к системам освещения ледовой обстановки и предотвращения воздействия ледовых образований на морские объекты хозяйственной деятельности.

Способ прогноза штормовых подъемов уровня воды // 2583063

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для прогнозирования штормовых подъемов уровней воды или наводнений. Сущность: создают архив наводнений (дата-уровень) за максимально возможный период.

Способ дистанционного определения параметров электрических полей в атмосфере // 2581419

Изобретение относится к способам исследований атмосферных электрических полей. Сущность: осуществляют мониторинг характеристик рассеянного атмосферой поляризованного солнечного света в плоскости, нормальной к вектору, ориентированному от контролируемой области пространства в направлении на Солнце.

Способ идентификации поверхности морских течений по ко-поляризационным спутниковым радиолокационным изображениям // 2581395

Изобретение относится к области океанографии и может быть использовано для определения характеристик поверхностных морских течений. Сущность: двухполяризационные радиолокационные изображения трансформируют в два новых изображения, которые несут информацию о спектре коротких Брэгговских волн и обрушений ветровых волн.

Способ определения усредненных значений скорости и направления ветра // 2600519

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для определения усредненных значений скорости и направления ветра. Технический результат - повышение точности. Для этого осуществляют запуск беспилотного летательного аппарата (БПЛА) мультироторного типа в заранее выбранную точку с заданными географическими координатами и на нужную высоту. Переводят БПЛА в режим удержания высоты и горизонтального положения, затем запускают режим равномерного вращения вокруг вертикальной оси и через время, необходимое для уравнивания скорости БПЛА относительно ветра, измеряют с помощью системы спутниковой навигации широту и долготу первой точки и текущее время, а через время, кратное полному обороту аппарата вокруг вертикальной оси, измеряют координаты и время второй точки, при этом полный оборот и направление БПЛА определяют с помощью электронного магнитного компаса, после чего, решая обратную геодезическую задачу, рассчитывают направление и скорость ветра.

Способ оперативного гидрометеорологического ледового обеспечения и ледово-информационная система для его осуществления // 2602428

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для оперативного гидрометеорологического ледового обеспечения. Сущность: измеряют значения параметров атмосферы и гидросферы, выполняют их обработку, анализ и прогноз состояния. Создают информационный продукт и доводят его до потребителей. При этом информацию о распределении параметров состояния атмосферы и гидросферы хранят и представляют в геоцентрической системе координат, обеспечивая непрерывный доступ к ней потребителей. Кроме того, дополнительно рассчитывают прогнозы сценариев поведения групп потребителей. Ледово-информационная система, предназначенная для реализации способа, включает центр (1) мониторинга, программно-вычислительные средства (6) прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы, программно-вычислительные средства (7) прогноза сценариев поведения групп пользователей, подсистему (8) сбора и распространения данных. Центр (1) мониторинга снабжен подсистемой (2) технологического сопровождения, программно-вычислительным комплексом (3) хранения данных в геоцентрической системе координат и отображения мониторинга и сценариев поведения групп пользователей, подсистемой (4) создания информационной продукции, состоящей из автоматизированных рабочих мест (5) специалистов-экспертов. Подсистема (8) сбора и распространения данных включает автоматизированные рабочие места (9), расположенные на удаленных объектах потребителей, и тематические информационно-аналитические центры (10). Технический результат: повышение оперативности при освещении гидрометеорологической и ледовой обстановки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ измерения скорости ветра на основе эффекта доплера // 2602730

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для дистанционных методов зондирования атмосферы, в частности измерения скорости, направления и турбулентности ветра в вертикально- горизонтальном срезе атмосферы. Способ имеет следующую последовательность действий: вырабатывается частота излучения колебаний , которые бинарно модулированы по фазе псевдослучайной последовательностью длительностью Т с элементарным сигналом , причем где N - это дискретность посылок измерения во времени, одновременно вырабатывается аналогичный сигнал со смещением по частоте , т.е. вида Ф входные отраженные сигналы имеют вид по частоте и смешиваются с сигналами , после чего восстанавливаются фильтром синхронно с N-канальной последовательностью вида 1-N и результаты этих операций оцениваются по заданному алгоритму, причем выделяемые частоты пропорциональны скоростям ветра. Технический результат заключается в повышении точности измерения. 1 ил.

Способ определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов // 2604479

Изобретение относится к области частично инфинитной гидрологии и может быть использовано для определения изменения суммарных влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов. Сущность: измеряют годовые осадки, речной сток, температуру и влажность воздуха. С учетом результатов указанных измерений рассчитывают изменение влагозапасов в почвогрунтах. Технический результат: определение изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов.

Автоматический регистратор таяния ледников куракова // 2606346

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для получения информации о таянии ледника и температуре в его толще. Устройство содержит термокосу из датчиков температуры, расположенных на известном равном друг от друга расстоянии, и которые последовательно соединены между собой гибким кабелем. При этом датчики температуры и соединяющие их кабели размещены в защитном корпусе, который выполнен из полимерной оболочки, а верхний датчик температуры подключен к устройству считывания, хранения, обработки и отображения данных. Новым является то, что каждые n датчиков температуры объединены в жесткие сегменты, которые расположены друг от друга на известном одинаковом расстоянии, обеспечивающем равное расстояние между датчиками температуры. Причем жесткие сегменты связаны между собой гибкими соединениями таким образом, чтобы по мере таяния льда выступающие над поверхностью сегменты устройства складывались под действием силы тяжести. Для считывания, хранения, обработки и отображения полученных данных используют контроллер. Дополнительно устройство оборудовано приемником сигнала спутникового позиционирования для изучения движения ледника. Технический результат – расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для определения состояния поверхности дороги // 2607917

Акселерометром регистрируют сигнал временного ряда колебаний шины, разбивают его на интервалы при помощи средства разбиения, затем сигналы временного ряда колебаний шины выделяют для соответствующих интервалов, после чего вычисляют характеристические векторы соответствующих временных интервалов. Затем производят вычисление кернфункций по характеристическим векторам соответствующих временных интервалов и по характеристическим векторам поверхности дороги, которые являются характеристическими векторами для соответствующих временных интервалов, вычисленными по временным сигналам временного ряда колебаний шины, заранее полученным для каждого конкретного состояния поверхности дороги. Определяют состояние поверхности дороги путем сравнения значений дискриминантных функций с использованием кернфункций. В результате определяют состояние дорожной поверхности по сигналам временного ряда колебаний шины без выявления положений пиковых значений или замера скорости колеса. Технический результат - повышение корректности способа определения состояния поверхности дороги при изменении размеров шины. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Система измерений концентрации парниковых газов в атмосфере // 2613841

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для измерения концентрации парниковых газов в атмосфере. Сущность: система содержит тракт дистанционных измерений и тракт экспресс-анализа газовых компонент в предельном слое атмосферы. Тракт дистанционных измерений включает тракт регистрации сигнала отраженного от подстилающей поверхности светового потока, дважды прошедшего атмосферу, установленный на орбитальном носителе (3), Центр (5) управления полетом, радиолинии командного управления (6) и передачи (8) данных, наземные пункты (9) приема информации, средство (10) передачи информации, центр (11) тематической обработки информации. Упомянутый тракт регистрации сигнала состоит из спектрометра (1) и многоспектральной камеры (2), осуществляющих зондирование запланированных участков по программам, передаваемым из Центра (5) управления полетом. Упомянутый тракт экспресс-анализа газовых компонент размещен на тестовом участке и состоит из кассеты газовых датчиков (20) на каждый тип газа, канального коммутатора (24), аналого-цифрового преобразователя (22), буферного запоминающего устройства (23), синхронизируемых программируемой схемой (24) выборки измерений. Сигнал тракта экспресс-анализа газовых компонент используют для калибровки тракта дистанционных измерений. Технический результат: повышение точности определения концентрации парниковых газов в атмосфере. 5 ил.

Способ определения количества и характера пространственного распределения твердых атмосферных осадков // 2617452

Изобретение относится к области гидрометеорологического моделирования и может быть использовано для создания картосхем распределения твердых атмосферных осадков. Сущность: на основании гравиметрических данных спутниковых измерений GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) получают аномалии водного эквивалента массы. На основании аномалий водного эквивалента массы, учитывая рельеф местности, рассчитывают среднее количество твердых атмосферных осадков. Создают картосхемы пространственного распределения твердых атмосферных осадков с учетом рельефа местности. Детализируют картосхемы пространственного распределения твердых атмосферных осадков, используя редукционные коэффициенты. Технический результат: повышение пространственного разрешения картосхем. 2 ил.

Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории // 2618486

Изобретение относится к контрольно-измерительным средствам мониторинга акустошумового загрязнения селитебных территорий. Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории включает в себя ультразвуковой термоанемометр, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей/приемников, и соединенное с ним каналом связи устройство обработки информации, при этом в него дополнительно введены акустический датчик, вычислительное устройство и устройство отображения, причем выход акустического датчика соединен каналом связи с устройством обработки информации, которое, в свою очередь, соединено каналом связи с вычислительным устройством, а вычислительное устройство соединено с устройством отображения. Технический результат – повышение качества прогноза распространения акустошумового загрязнения вглубь селитебных территорий. 1 ил.

Способ определения объема эмиссий газовых компонент в атмосфере // 2619837

Изобретение относится к дистанционным методам атмосферных исследований. Сущность: проводят синхронную съемку подстилающей поверхности, применяя следующие устройства, установленные на космическом носителе: видеокамеру ультрафиолетового диапазона, спектрозональную камеру видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, гиперспектрометр с рабочим диапазоном 190-790 нм. При этом гиперспектрометр устанавливают на космическом носителе таким образом, чтобы его входная щель располагалась соосно центральному участку кадров видеоизображений. Привязывают кадры к географическим координатам, полученным с помощью системы “ГЛОНАСС”. Рассчитывают средневзвешенное смещение спектра, энергию затухания и количество поглощенных квантов солнечного потока относительно эталонного по Планку солнечного потока. Вычисляют эмиссию газовых компонент в объеме луча зондирования спектрометра. Строят калибровочную характеристику тракта зондирования. Формируют синтезированную матрицу изображения путем попиксельного сложения яркости пикселей видеокамер. Выделяют методом программного расчета градиента контуры загрязнений на поле синтезированной матрицы. Вычисляют площади контуров загрязнений и средней яркости их пикселей. С использованием полученных данных определяют объем эмиссий газовых компонент в атмосфере по всей исследуемой площади. Технический результат: количественное определение эмиссии газовых компонент в атмосфере. 5 ил.