Математико-картографическое моделирование в гидрологии
Курсовой проект - География
Другие курсовые по предмету География
езультаты по отношению друг к другу в пространстве и дает им дополнительные преимущества перед другими формами представления результатов моделирования, например таблицами, списками, что также часто встречается в географии.
Взаимосвязь картографических и математических моделей, при которой недостатки одного вида моделей компенсируются преимуществами другого, делает МКМ наиболее эффективным, точным и наглядным способом отображения сложившейся действительности в моделируемом объекте, а также тенденций развития каких-либо процессов или явлений.
1.3 Конструирование элементарных и сложных МК моделей
Примером конструирования моделей пространственных характеристик явлений является понятие потенциала поля, заимствованное из физики. По аналогии с формулой тяготения Ньютона, выражающей, как известно, взаимодействие двух тел через произведение их масс, деленное на квадрат расстояния между ними. Сила взаимодействия двух населенных пунктов (которая может выражаться в обмене мигрантами, информацией, пассажиро- или грузопотоками, даже распространением некоторых видов инфекций и пр.) вычисляют по формуле:
При вычислении потенциала поля расселения не для всех точек территории, а лишь для населенных пунктов, можно пользоваться формулой:
Вторая разновидность - модели структуры содержательных характеристик явлений - в отличие от модели потенциала реализуется без привлечения пространственных координат. Рассмотрим, например, оценку общественного здоровья. Такие индикаторы общественного здоровья, как ожидаемая продолжительность жизни мужчин и женщин, а также младенческая смертность, т.е. смертность детей в возрасте до 1 года на 1000 новорожденных, используются в большинстве стран мира, их применяет Всемирная организация здравоохранения. Эти показатели дают представление о качестве здоровья в целом по стране, но и внутри стран существуют различные группы населения (социальные слои, территориальные общности, профессиональные группы), качество здоровья которых имеет значительные различия. Поэтому на основе данных показателей производился расчет интегральной оценки и осуществлялось ранжирование 273 стран и регионов России. Получение интегральных оценок стран и регионов России приводит к выделению определенных групп [7].
Используя возможность комбинации отдельных звеньев - элементарных моделей в процессе поэтапного моделирования - можно решать задачи большой сложности поблочно, расчленяя их на частные задачи, не требующие применения сложных математических расчетов. Когда разностороннее исследование невозможно реализовать с помощью элементарных моделей, возникает необходимость создания и практического применения комбинационной системы моделей - сложных математико-картографических моделей. При этом процесс моделирования реализуется часто в интерактивном режиме.
Наиболее распространенным видом таких моделей стали цепочкообразные построения, в которых каждый новый элемент создается на основе результата реализации предыдущего элемента - элементарного звена.
Примером другой формы комплексирования моделей могут служить сетевые комбинации, когда на единой информационной базе параллельно реализуется ряд алгоритмов, из которых на завершающей стадии формируется один картографический результат.
Третий вид сложных моделей - древовидные комбинации, при которых на основе одной математической модели создается серия карт одной тематики. Конструирование сложных древовидных моделей позволяет отображать явления в их многообразии, в чем проявляется одно из свойств этих моделей, что осуществляется через возможность многоплановости раскрытия сюжета на картах. Получение серий карт сходной тематики на конечных стадиях моделирования особенно важно, так как именно эти карты, в отличие от рабочих, промежуточных, карт позволяют оценить точность всего процесса моделирования и представляют его результаты [8].
картографический конструирование моделирование геосистема
1.4 Оценка надежности моделирования
Любое моделирование непременно завершается оценкой надежности полученных результатов. Надежность зависит от всех этапов моделирования, начиная с анализа различных подходов при формулировке задачи и целей исследования, информационного обеспечения и методов моделирования, а также способов представления результатов моделирования [8]. Иными словами, в связи с большой сложностью географических явлений их моделирование можно будет считать действительно надежным, если подходить к нему комплексно: четко определив тип решаемой задачи, правильно дав оценку информационной обеспеченности и выбрав наиболее подходящий алгоритм моделирования, а в заключении дав оценку полученного результата.
Простейший, но достаточно эффективный подход - визуальное сравнение результатов моделирования на основе ряда алгоритмов и их содержательно-географический анализ. Однако в некоторых случаях бывает не просто сформулировать критерии сравнения различных вариантов при моделировании географических явлений. Поэтому вполне возможно также обсуждать достоинство полученных результатов на уровне их логического анализа. Например, предлагается использовать метод экспертных опенок - метод коллективного опыта.
Иногда возможно не только качественно, но и количественно оценить степень надежности того или иного алгоритма моделирования. Например, при вычислени?/p>