Том 16, № 3Страницы 74 - 82 Parameters Identification Algorithm for the Susuplume Air Pollution Propagation Model
S.M. Elsakov, D.A. Drozin, A.A. Zamyshlyaeva, A.P. Basmanov, V.A. Surin, A.V. Herreinstein, S.G. NitskayaВ статье представлен метод идентификации параметров динамической модели расчета рассеиваний SUSUPLUME. Предполагается, что параметры модели содержат не только характеристики атмосферы и загрязняющих веществ, но и информацию о влиянии других условий, таких как тип местности, застройка, фон и т.д. Настройка параметров модели осуществляется на основе инструментальных замеров концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в приземном слое (2 метра над уровнем земли). Рассматриваются три стратегии идентификации: идентификация параметров по всем измерениям, идентификация параметров по измерениям заданного источника и идентификация параметров на основе другой утвержденной модели. В третьей стратегии предлагается идентифицировать параметры модели так, чтобы модель была максимально похожа на утвержденную модель. Также предложен метод взвешивания этих стратегий. В статье также представлены целевые функции для критериев оптимизации, множество допустимых наборов параметров, алгоритм решения оптимизационной задачи, дерево решений для допустимого множества и алгоритм глобальной оптимизации.
Полный текст- Ключевые слова
- модель SUSUPLUME; глобальная оптимизация; экология; распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.
- Литература
- 1. Elsakov, S.M. Numerical Study of the Susuplume Air Pollution Model / S.M. Elsakov, D.A. Drozin, A.V. Herreinstein, T.G. Krupnova, S.G. Nitskaya, T.Yu. Olenchikova, A.A. Zamyshlyaeva // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. – 2020. – Т. 13, № 4. – С. 5–18.
2. Leelossy, A. Dispersion Modeling of Air Pollutants in the Atmosphere: a Review / A. Leelossy, F.Jr. Molnar, F. Izsak, A. Havasi, I. Lagzi, R. Meszaros // Central European Journal of Geosciences. – 2014. – V. 6, № 3. – P. 257–278.
3. Rentai Yao, Atmospheric Dispersion of Radioactive Material in Radiological Risk Assessment and Emergency Response / Rentai Yao // Progress in NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY. – 2011. – V.1. – P. 7–13.
4. Белов, И.В. Cравнение моделей распространения загрязнений в атмосфере / И.В. Белов, М.С. Беспалов, Л.В. Клочкова, Н.К. Павлова, Д.В. Сузан, В.Ф. Тишкин // Математическое моделирование. – 1999. – Т. 11, № 8. – С. 52–64.
5. Ghannam, K. Emissions Characterization and Regulatory Compliance at an Industrial Complex: An integrated MM5/CALPUFF approach / K. Ghannam, M. El-Fadel // Atmospheric Environment. – 2013. – V. 69. – P. 156–169.
6. Rzeszutek, M. Parameterization and Evaluation of the CALMET/CALPUFF Model System in Near-Field and Complex Terrain - Terrain Data, Grid Resolution and Terrain Adjustment Method / M. Rzeszutek // Science of the Total Environment. – 2019. – V. 689. – P. 31–46.
7. Wang Ge. Influence of topography on the Phoenix CO2 dome: a computational study / Wang Ge, M. Ostoja-Starzewski // Atmospheric science letters. – 2004. – V. 5, № 5. – P. 103–107.
8. Jay Wu. Three-Dimensional Dose Evaluation System using Real-Time Wind Field Information for Nuclear Accidents in Taiwan / Jay Wu, Chung-Hsin Lu, Shu-Jun Chang, Yung-Muh Yang, Bor-Jing Chang, Jen-Hsin Teng // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. – 2006. – V. 565, № 2. – P. 812–820.
9. McGowan, H. Identification of Dust Transport Pathways from Lake Eyre, Australia Using Hysplit / H. McGowan, A. Clark // Atmospheric Environment. – 2008. – V. 42. – P. 6915–6925.
10. Lepicard, S. POSEIDON/RODOS Models for Radiological Assessment of Marine Environment after Accidental Releases: Application to Coastal Areas of the Baltic, Black and North Seas / S. Lepicard, R. Heling, V. Maderich // Journal of Environmental Radioactivity. – 2004. – V. 72, № 1-2. – P. 153–161.
11. Stohl, A. Validation of the Lagrangian Particle Dispersion Model Flexpart Against Large-Scale Tracer Experiment Data / A. Stohl, M. Hittenberger, G. Wotawa // Atmospheric Environment. – 1998. – V. 32, № 24. – P. 4245–4264.
12. Powell, M.J.D. The BOBYQA Algorithm for Bound Constrained Optimization without Derivatives / M.J.D. Powell // Centre for Mathematical Sciences. Report DAMTP. – 2009. – № NA06. – 39 p.