Моделирование в картографии - Тикунов В.C.
ISBN 5-211-03346-9
Скачать (прямая ссылка):
351
мации о метеопараметрах, анализ распространения мгновенного выброса значительной мощности. Практически все из перечисленных возможностей необходимы для анализа экологической обстановки в районе предприятия, определения границ санитарной зоны и создания оперативной системы реагирования и безопасности при аварийных ситуациях.
Существенна также роль блока, названного нами картографическим. Он позволяет представлять исходный материал, хранящийся в базе данных, в виде серии электронных карт. Картографическое представление исходного материала облегчает его анализ с точки зрения возможных ошибок и пропусков, его пригодности для моделирования.
Реализован комплекс программ для картографирования результатов моделирования воздушного загрязнения. Это прежде всего построение изолиний различной концентрации загрязняющих веществ на фоне картографической основы. В нашем случае оцифрованная картографическая основа достаточно проста и имеет оверлейную структуру. Оцифрованы границы населенных пунктов, пути сообщения, гидрографическая сеть, границы лесов, линии электропередач и наиболее детально промышленные площадки предприятий, загрязняющие окружающую среду, а также все пункты выброса веществ в атмосферу. Набор объектов основы может быть дополнен или сокращен.
Основное достоинство таких карт — оперативность их построения при многократном использовании программ моделирования. Это позволяет сравнивать разные варианты расчетов, как бы накладывая их один на другой, визуально оценивать последствия возможных критических залповых выбросов и т.д.
Предусматривается также возможность построения синтетических карт, например оценки состояния природной среды, степени нарушенности ландшафтов и т.д. Основной частью процесса создания таких карт является моделирование их тематического содержания, требующего специального набора показателей и применения для расчетов многомерных математических моделей, а в сложных случаях — средств математико-картографического моделирования.
Собственно воспроизведение таких синтетических карт чаще всего требует использования для их графического отображения способов качественного или количественного фона, что может быть реализовано на экране монитора в цветном или черно-белом виде. Реже могут быть использованы бесступенчатые шкалы или изоли
352
нии для отображения условных рельефных поверхностей, например уровней суммарного загрязнения почвы и т.д.
Картографические изображения помимо их воспроизведения на дисплее могут выдаваться на принтер или цветной графопостроитель (за исключением случаев анимации знаков), а также храниться в упакованном виде в банке данных. Для целей автоматизации построения карт легко могут быть использованы методики, воспроизведения всех способов картографического изображения (Сербенюк, Тикунов, 1984; Yorli, 1982; Carter, 1984).
Описанная географическая информационная система в большинстве блоков создана на основе материалов экологического обследования одного из химических предприятий в Восточной Сибири.
IX.2. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ
В традиционных географических исследованиях используются разнообразные средства как при информационном обеспечении, так и на других рассмотренных этапах. Достаточно универсальным средством, обеспечивающим широкий круг задач, стали экспертные системы. Экспертную систему можно определить как "систему искусственного интеллекта, использующую знания из сравнительно узкой предметной области для решения возникающих в ней задач, причем так, как это делал бы эксперт-человек, то есть в процессе диалога с заинтересованным лицом, поставляющим необходимые сведения по конкретному вопросу" (Экспертные..., 1987, с. 5).
Чтобы рассмотреть суть экспертных систем, следует определить некоторые понятия, прежде всего данные и их отношение к знаниям. Так, если ранее в задачи обработки на ЭВМ входило оперирование с данными, причем смысл манипуляций понимал человек, то, задавшись целью создать программы, способные анализировать семантику (смысл) используемых данных, необходимо обращение к базам знаний. Такие программы способны производить логические цепочки на основе ранее полученных выводов, пропуская знания как бы через эти выводы, проверяя их логичность, уточняя и строя более тонкие конструкции. Если полученный результат будет явно противоречить здравому смыслу, то при алгоритмическом пути это безразлично ЭВМ, но в экспертной системе такое положение не может остаться не замеченным.
Вообще знания принято разделять на предметные, или общедоступные, и индивидуальные, или эмпирические (Построение...,
353
1987; Элти, Кумбс, 1987). К общедоступным относятся наборы фактов, например в учебниках и другой литературе, а индивидуальные зачастую носят эмпирический характер, основанный на правилах и подходах, которые эксперт иногда даже не может четко или однозначно сформулировать, — их называют эвристиками.
Для экспертных систем необходимы три компоненты (Экспертные..., 1987; Элти, Кумбс, 1987): факты, правила (процедурные знания) и управляющие структуры. Фактические знания сообщаются экспертной системе экспертом-географом в процессе диалога и отражают взгляды человека на момент работы. Процедурные знания, или правила, тесно связаны с фактическими, но являются как бы накопленными знаниями, на основе которых вырабатывались правила,.определяющие, как будет вести себя система, и, наконец, управляющие знания позволяют подбирать наилучшую стратегию в работе системы.
