Synthesis of the air pollution level control system on the basis of hyperconvergent infrastructures

Abstract

The subject matter of the article is an air pollution control process. The aim is development of proposals for the synthesis of the air pollution control system based on hyperconvergent infrastructures. The objectives are: the development of a mathematical model for constructing pollutants concentration fields; substantiation and development of a conceptual model of the geoinformation system for air pollution control, justification and selection of the basic infrastructure of the control system. The methods used are: system analysis of risks, cause-and-effect analysis, statistical methods.The following results are obtained: The basic influencing on character of dispersion and distribution of harmful substances factors in atmosphere are allocated. A multifactorial mathematical model has been developed for constructing fields of concentration of pollutants, which is based on two types of distribution the normal and SL-distribution of Johnson. The geoinformation technology (GIT) structure components are determined. A program for determining the stability class of the atmosphere has been developed. A model of the process under investigation on a cartographic basis was developed with the presentation of the results in the form of a concentration isotype. The structure of the database of the parameters of sources and characteristics of sources of air pollution, which is part of the serving hyperconvergent infrastructure, has been developed. Conclusion. The synthesized air pollution control system will allow to solve such tasks: collection of primary information, its systematization, analysis and formation of a data bank; processing and presentation of data in the form of thematic pollution maps; assessment of the current state of the environment and forecast; analysis of the causes of observed and probable changes in the state; prompt provision of necessary information to all stakeholders.Предметом вивченняв статті є процеси контролю рівня забруднення повітря. Мета – розробка пропозицій по синтезу системи контролю рівня забруднення повітря на базі гіперконвергентних інфраструктур. Завдання: розробка математичної моделі для побудови полів концентрації забруднюючих речовин; обґрунтування і розробка концептуальної моделі геоінформаційної системи контролю забруднення повітря, обґрунтування і вибір базової інфраструктури системи контролю. Використовуваними методами є: системний аналіз, статистичні методи, причинно-наслідковий аналіз. Отримані такі результати. Виділено основні впливові фактори на характер розсіювання і поширення шкідливих речовин в атмосфері. Розроблено багатофакторна математична модель для побудови полів концентрації забруднюючих речовин, яка ґрунтується на двох типах розподілу – нормальному і SL-розподілі Джонсона. Визначено компоненти структури геоінформаційної технології. Розроблено програму визначення класу стабільності атмосфери. Розроблено модель досліджуваного процесу на картографічній основі з поданням результатів у вигляді ізоплет концентрації. Розроблено структурубази даних параметрах джерел і характеристиках джерел забруднення повітря, яка входить до складу обслуговуючої гіперконвергентної інфраструктури. Висновки. Синтезована система контролю забруднення повітря дозволить вирішувати такі завдання: збір первинної інформації, її систематизація, аналіз та формування банку даних; обробка та представлення даних у вигляді тематичних карт забруднень; оцінка поточного стану навколишнього середовища і прогнозу; аналіз причин спостережуваних та ймовірних змін стану; оперативне забезпечення необхідною інформацією всіх зацікавлених осіб.