5.6.4. Применение статистических моделей и методов

Модели прогноза данного типа основываются на статистической обработке собранной за несколько лет информации о концентрации примесей и метеорологических параметрах. В нашей стране в качестве показателя загрязнения воздуха обычно используются средние разовые концентрации , мг/м3 и максимальные разовые концентрации q, мг/м3, а также повторяемость концентраций, превышающих ПДК, в общем случае характеризующая продолжительность повышенного загрязнения воздуха.
Обычно в городе в течение дня отбирается 50-100 проб воздуха на различные ингредиенты. Для оценки состояния атмосферы по городу в целом в течение конкретного дня необходимо использовать обобщенные показатели.
Концентрация  примесей, осредненная по всему городу и по срокам наблюдения данного дня, является одним из наиболее простых показателей загрязнения воздуха какой-либо отдельной примесью. Расчет  выполняется по формуле:


где qi, -средняя за день концентрация в j-м пункте,  - среднесезонная концентрация на j-м пункте, N - число стационарных пунктов в городе.

Другим показателем может быть коэффициент при первом члене разложения результатов наблюдений за концентрациями примесей на стационарных пунктах в городе по ортогональным естественным функциям (), т.е.

где  - компонент первой естественной функции, относящийся к каждому стандартному пункту,  -отклонения от среднесезонной концентрации на j-м пункте, /V- число пунктов в городе.
Близким по физическому смыслу к коэффициенту , является параметр Р = m / n. Здесь n-общее число наблюдений за концентрацией примесей в городе в течение одного дня на всех станциях, т - количество наблюдений в течение этого дня с концентрациями q,которые превышают среднесуточную концентрацию qcболее чем в 1,5 раза. Таким образом, параметр Р характеризует часть существенно повышенных концентраций от общего числа измерений в течение дня. Параметр Р может изменяться от 0 до 1, в среднем же Р0,2. Имеется тесная связь между параметром Р, рассчитанным для отдельных примесей, и . Коэффициенты корреляции между ними составляют 0,85-0,94. Параметр Р достаточно удовлетворительно связан и со средними по городу концентрациями.

При составлении прогнозов предпочтение отдается параметру Р, который с точки зрения характеристики городского фонового загрязнения воздуха не уступает другим показателям, и в то же время в определенной степени отражает общее состояние воздушного бассейна. Удобно также и то, что параметр Р легко рассчитывается, он является относительной характеристикой и не зависит от среднего уровня загрязнения воздуха, следовательно, его величина в основном определяется метеорологическими условиями, т.е. оказывается возможным использовать его для анализа значения параметра Р за несколько лет, даже если в течение этого периода наблюдались изменения суммарного количества выбросов и уровня концентраций.

Для целей прогнозирования широко применяется известный метод распознавания образов. Модели распознавания применяются для сопоставления объектов или явлений со сложной структурой и могут быть применены для исследования структурных изменении, выявления циклов, учета изменения тенденции во времени, пространстве или по другому параметру.
Исследования в этом случае заключаются в разработке новых и адаптации существующих методов к задачам прогнозирования и должны включать:

- разработку моделей классификации и распознавания на основе использования теории размытых образов, логических схем распознавания и др.;

- применение схем распознавания в прогнозах с использованием регрессионных, экспертных и других методов;

- оценку возможности прогноза на основе эталонных объектов и типичных представителей классов;

- разработку способов описания классов (таксонов) с целью выявления динамики развития во времени, пространстве или по произвольному параметру.

В качестве предикторов (характеристик, на основе которых составляется прогноз) используются некоторые метеорологические параметры, а также параметр P' (исходная величина параметра Р). Сущность данного метода состоит в определении степени близости конкретной ситуации (набора предикторов) к характерным ситуациям, например, повышенного, среднего и пониженного загрязнения воздуха. Для этого все значения параметра Р располагаются в порядке убывания и разбиваются на группы:

1. Р>0,35.
2. 0,35>P>0,2.
3. Р0,2.

Для каждой группы рассчитываются средние значения предикторов () и их среднеквадратичные отклонения.

Близость ситуации конкретного дня к характерной ситуации i-й группы определяется по так называемому расстоянию между ними:

Рассчитываются расстояния для всех трех групп, и прогнозируется та группа состояний, до которой расстояние наименьшее.

При составлении прогнозов часто пользуются методом последовательной графической регрессии. По имеющемуся ряду наблюдений строятся корреляционные графики для определения предиканта (параметра Р) по различным сочетаниям двух предикторов. Далее производится попарное объединение корреляционных графиков, и на окончательном графике представляется зависимость параметра Р от всех используемых предикторов.

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
11 апреля 1919 года был учреждён Астраханский государственный природный биосферный заповедник. Жители Петербурга выстроились в цепь, чтобы защитить остров Декабристов от намыва. В Сибири начался сезон катастрофических ландшафтных пожаров. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошло в России и мире на текущи...
Более 75 лет прошло с момента окончания Великой Отечественной Войны. Все меньше остается её участников и свидетелей. За героическими военными кинолентами и помпезными парадами, как-то на второй план уходят человеческие судьбы, трагедии и страдания людей, переживших это страшное время. Не всем в войну Бог  даровал милосердную, прекрасную, почетную смерть, чтобы вспышка боли – и все. Многих чудище-война пожевала-пожевала, да и не проглотила, а выплюнула человека, изувечив его так, что...
9 мая - день победы и  памяти
Весь день в Благовещение активисты курсировали от храма к храму, чтобы пресечь незаконную торговлю дикими лесными птицами. 9 апреля 1992 года, 30 лет назад, были организованы Национальный парк Мещера во Владимирской области и Национальный парк «Мещерский» в Рязанской области. Неправительственная организация в Демократической Республике Конго вернула 14 шимпанзе бонобо в дикую природу. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологичес...
7 [19] апреля 1834 года родился художник Григорий Григорьевич Мясоедов. Мировую экономику в 2022 году ждет стагфляция (спад активности при высокой инфляции). Аккумуляторы на основе ионов алюминия намного эффективнее и безопаснее для окружающей среды, чем популярные сегодня литиевые батареи. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечест...
Амударья одна из самых крупных рек Средней Азии. Протекая по равнине она теряет большую часть своего стока на испарение, инфильтрацию и орошение и у Нукуса становится  неширокой мелководной рекой. Нукус сам по себе город не зеленый, но вокруг него расположились крохотные островки тугайных лесов, которые дарят в знойную пору городу прохладный ветерок. Эти уникальные природные комплексы, когда-то располагавшиеся в пойме Амударьи, служили домом для десятков видов животных и растений,...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
24 недели 3 дня назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,858 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

26 недель 4 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,858 |

Thank you, your site is very useful!

26 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,858 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 3 недели назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 59,858 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

26 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 2,524 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 25.05.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 25.05.22 | Тип: Статью

25 мая 1994 года в Новгородской области образован Рдейский государственный природный заповедник.

Вышел первый в мире сборник рассказов, написанны...

размешен 25.05.22 | Тип: Статью
25 мая - Всемирный день выдры. Этот день зародился в 2009 году в рамках Otterly Mad Week (Сумасшедшей недели выдр), в 2014 году стал Международным днем осведомленно...
размешен 24.05.22 | Тип: Статью

25 мая 1994 года в Кировской области организован Государственный природный заповедник «Нургуш».

Новый вирус деформированного кры...

размешен 24.05.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал