Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,440

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОСИСТЕМ: ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОДХОДОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Косарев А.В. 1 Бобырев С.В. 1 Тихомирова Е.И. 1 Подольский А.Л. 1
1 ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Преподавателями кафедры «Экология» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А – доктором технических наук, профессором С.В. Бобыревым, кандидатом химических наук, доцентом А.В. Косаревым, доктором биологических наук, профессором Е.И. Тихомировой, PhD, профессором А.Л. Подольским подготовлен и издан новый учебник «Моделирование экосистем: оценка экологической безопасности с применением подходов вычислительной геометрии». Учебник создан в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта для магистрантов по направлению 05.04.06 – «Экология и природопользование», профиль «Экологическая безопасность». В учебнике авторы обобщили уникальный опыт в области математического и компьютерного моделирования экологических объектов и процессов, а также математизации экологических исследований.

Среди математических наук, востребованных в современном экологическом моделировании, является геометрия. Между тем практически нет учебных изданий, в которых были бы собраны и систематизированы подходы геометрии, применяемые для исследования экосистем и протекающих в них процессов. Данный учебник призван компенсировать этот дефицит. Актуальность излагаемых в нем подходов обусловлена тем, что многие экологические задачи требуют геометрических подходов для их решения.

Одной из таких проблем является задача маршрутизации, то есть выбора оптимального маршрута на той или иной территории. С позиций общей экологии и природопользования это вызвано необходимостью выбора и исследования экологических троп, несущих информацию об уровне биоразнообразия и процессах, протекающих в ареалах и их пересечениях – биотопах. В рамках же промышленной экологии задача маршрутизации связана с определением кратчайшего расстояния при перевозке токсичных компонентов. Для решения такого рода задач информативна теория графов, основы которой представлены в первой части данного учебника. Также актуальной экологической проблемой является задача моделирования рельефа местности, поскольку точность его воспроизведения в модели определяет информативность полученных данных о распределении концентраций токсичных компонентов, переносимых потоками на данном рельефе, а также учесть влияние физических факторов, например, инсоляции, на данные процессы. Для моделирования ландшафта применяются теории фракталов и триангуляции, основные принципы которых изложены во второй и третьей частях данного учебника. Важным аспектом геометрических проблем в экологии является задача описания симметрии в природе. Виды симметрии, присущие живым организмам несут информацию о типах их адаптивных функций, а симметрия минеральных компонентов окружающей среды определяет ее структурный фактор при формировании ландшафта. Для их описания применяется теория групп симметрии, элементы которой представлены в четвертой части. Пятая часть данного учебника посвящена геометрическим моделям, характеризующим разнообразие геометрических форм в природе. В ней рассказывается, почему правильные и полуправильные многогранники – платоновы и архимедовы тела лежат в основе морфологии многих организмов на разных этапах их существования. В шестой части учебника рассказывается о компьютерном представлении геометрических объектов тематических слоёв геоинформационных систем при использовании математической среды MATLAB. Каждая часть учебника завершается блоком задач или контрольных вопросов, способствующих практическому усвоению теоретического материала.

Значимость учебника в подготовке высококвалифицированных кадров для современной промышленной экологии подчеркнули его рецензенты – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химической технологии и промышленной экологии Самарского государственного технического университета А.В. Васильев и доктор биологических наук, профессор, директор Саратовского филиала Института проблем экологии эволюции имени Северцева РАН М.Л. Опарин.

Библиографические данные учебника: Моделирование экосистем: оценка экологической безопасности с применением подходов вычислительной геометрии: учебник // С.В. Бобырев, А.В. Косарев, Е.И. Тихомирова, А.Л. Подольский; СГТУ имени Гагарина Ю.А. – Саратов: Орион, 2016. – 176 с.: ил.-ISBN 978-5-7433-3006-5


Библиографическая ссылка

Косарев А.В., Бобырев С.В., Тихомирова Е.И., Подольский А.Л. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОСИСТЕМ: ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОДХОДОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 12-1. – С. 82-83;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10798 (дата обращения: 24.02.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074