Геоинформатика. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика
Preliminary assessment of hydrothermal risks in the Euphrates-Tigris basin: droughts in Iraq
Статья научная
This paper presents a temporal and spatial pattern of precipitation, surface air temperature, and drought occurrence in Euphrates-Tigris rivers basin with special emphases on Iraq. Historical records based on 115 years (1900-2014) of monthly precipitation and temperature data has been divided into four sub-periods, each of 30 years (first 1900-1929, second 1930-1959, third 1960-1989 and fourth 1985-2014) and studied separately. The results showed that the mean annual precipitation in Iraq for the four sub-periods is: 218.5, 202.1, 196.4, and 174.9 mm respectively, with an average of 198 mm. This indicates that the mean annual precipitation decreased by 43.6 mm (20 %) in the fourth sub-period compared to the first sub-period. The mean annual temperature for the four sub-periods in Iraq are 22.0, 21.9, 22.0, 22.8 °C respectively, with an average of 22.2 °C. This indicates that the average monthly temperature during the year in Iraq increased by 0.76 °C (3.45 %) in the fourth sub-period compared to the first sub-period. The probability of occurrence of dry (hot) periods in Iraq increased by 345.5 % (147.7 %) in the fourth sub-period compared to the first sub-period. Fortunately, the greatest drought occurrence is observed in western parts of Ira, where agriculture is irrigated, in rain-fed areas in the northern Iraq, there has also been a decrease in precipitation, but not so strong as in the west of the country. A preliminary conclusion about the current climatic desertification and its possible consequences for Iraq was drawn.
Бесплатно
Диагностика ландшафтов провинции Эль-Дивания (Ирак) по мультиспектральным снимкам landsat-8
Статья научная
Дистанционные методы мониторинга и прогноза урожайности сельскохозяйственных культур широко используются во всем мире. Однако такие методы не являются универсальными и требуют апробации в каждом ландшафтном регионе. В работе исследуется подходы к использованию мультиспектральных снимков спутника Landsat-8 для классификации ландшафтов провинции Эль-Дивания - одного из главных центров орошаемого земледелия Ирака. Исходными данными для классификации послужили сходные по радиометрическим характеристикам снимки, сделанные в период максимальной вегетации зерновых культур (март 2014, 2015 и 2016 года). Такой подбор снимков предполагал уверенное выделение агроландшафтов на основе вегетационного индекса NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Исследование отклика распределений NDVI на изменения площади зерновых культур и на сезонные осадки позволило обосновать пороговые значения индекса для ландшафтов провинции. В том числе выделены четыре типа ландшафтов: ландшафты со здоровой, умеренно разряженной растительностью (NDVI > 0,34); ландшафты с угнетенной или сильно разряженной растительностью (0,34 ≥ NDVI > 0,19 ); ландшафты без растительности (0,19 ≥ NDVI > -0,1 ) и водные ландшафты (NDVI ≥ -0,1). Сравнение типов автоматически классифицированных и визуально дешифрованных ландшафтов, формализованное в матрицу ошибок, показывает, что общая точность, F-мера и другие метрики качества классификации близки к 90 %.
Бесплатно
Статья научная
С использованием трехмерной нелинейной математической модели изучаются динамические процессы, и особенности трансформации примеси в Азовском море, вызванные действием переменного ветра и атмосферного давления при наличии фоновых стационарных течений. На основании результатов численных расчетов сделаны выводы о влиянии скоростей стационарных течений на максимальные отклонения уровня и скорости нестационарных течений, генерируемых полями ветра и атмосферного давления, полученными по данным модели SKIRON. Выполнен анализ влияния изменения интенсивности стационарных течений на размеры областей осушения и затопления в прибрежных районах моря в зависимости от угла наклона (подъема) рельефа береговой зоны. Показано, что совместное действие постоянного ветра с полями прогностической модели SKIRON приводит к существенному увеличению площади распространения пассивной примеси и времени ее рассеивания по сравнению с воздействием только стационарных течений.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена разработке методов решения модельной задачи эвтрофикации вод мелководного водоема, учитывающей движение водного потока, микротурбулентную диффузию, гравитационное оседание, пространственно-неравномерное распределение температуры и солености, а также загрязняющих биогенных веществ, кислорода, фито- и зоопланктона и др. В качестве объекта моделирования были выбраны мелководные водоемы - Азовское море и Таганрогский залив. Численное решение задачи основывается на градиентном методе вариационного типа - методе минимальных поправок. Ускорение и эффективность расчетов достигается при использовании многопроцессорной вычислительной системы Южного федерального университета. Решение поставленной задачи водной экологии позволит прогнозировать изменения качества вод мелководных водоемов, а также изучать механизмы формирования в них зон с пониженным содержанием кислорода.
Бесплатно
