Алгоритм автоматизации процессов ввода и обработки исходных данных для компьютерного прогнозирования пространственной миграции радионуклидов в почвах

Важный инструмент для решения проблем, связанных с миграцией радионуклидов, – компьютерные технологии, позволяющие прогнозировать распространение радиоактивных загрязнений в почвах, которые являются важным компонентом биосферы. При этом большинство современных программных средств, используемых для прогнозирования распространения радиоактивных загрязнений, основано на идеализациях, упрощающих понимание этого процесса, тогда как решение задачи комплексной оценки состояния биосферы требует применения полноценной пространственной модели миграции радионуклидов в почве. Такая модель была разработана П. К. Шалькевичем в рамках программного комплекса SPS (Simulation of Processes in Soil). В качестве исходных данных для прогнозирования SPS использует начальные значения концентрации радионуклидов, гидрологические и теплофизические свойства почв, информацию о метеорологических условиях. При этом исходные данные должны быть предварительно собраны, обработаны и преобразованы в вид, с которым может работать программное обеспечение, что требует существенных интеллектуальных и временных затрат. Такие затраты негативно влияют на возможность формирования оперативных прогнозов радиоактивной обстановки, но могут быть значительно сокращены путем применения систем автоматизированного радиационного мониторинга почв и автоматизации процессов ввода и обработки исходных данных при прогнозировании пространственной миграции радионуклидов в соответствующем программном обеспечении, что и рассматривается в представленной статье.

1. 20 лет Чернобыльской катастрофы: взгляд в будущее. Национальный доклад Украины. Киев: Атика, 2006. 232 c.

2. Recommendations of the ICRP. ICRP Publication 103 // Annals of ICRP. 2008. Vol. 37. 344 p.

3. 20 лет после Чернобыльской катастрофы. Последствия в Республике Беларусь и их преодоление. Национальный доклад / Под ред. В. Е. Шевчука, В. Л. Гурачевского. Минск, 2006. 116 с.

4. Шалькевич, П. К. Значение экологических проблем в информационном обществе / П. К. Шалькевич, А. С. Баранов // Сахаровские чтения 2012 года: экологические проблемы XXI века: матер. 12-й Междунар. науч. конф., г. Минск, 17–18 мая 2012 г. Минск: Междунар. гос. эколог. ин-т им. А. Д. Сахарова, 2012. С. 37–38.

5. Шалькевич, П. К. Компьютерное прогнозирование пространственного распределения концентрации Cs-137 в почве / П. К. Шалькевич // Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2021. Т. 65, № 2. С. 139–145.

6. Шалькевич, П. К. Технология параллельных вычислений задачи тепловлагопереноса в программном комплексе SPS / П. К. Шалькевич, С. П. Кундас, И. А. Гишкелюк // Информатика. 2015. № 45. С. 73–79.

7. Компьютерное моделирование миграции загрязняющих веществ в природных дисперсных средах / С. П. Кундас [и др.]; под общ. ред. С. П. Кундаса. Минск: Московский гуманит.-экон. ин-т им. А. Д. Сахарова, 2011. 212 с.

8. Шалькевич, П. К. Верификация численных методов и математической модели, разработанных для моделирования миграции радионуклидов в природных дисперсных средах / П. К. Шалькевич, С. П. Кундас // Доклады БГУИР. 2021. Т. 19, № 3. С. 66–74.

9. Сапожников, Ю. А. Радиоактивность окружающей среды: теория и практика / Ю. А. Сапожников, Р. А. Алиев, С. Н. Калмыков. 3-е изд., электрон. М.: Лаборатория знаний, 2020. 289 с.

10. Ишханов, Б. С. Частицы и ядра. Эксперимент / Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Э. И. Кэбин. М.: Изд-во МАКС Пресс, 2013. 252 с.

11. Зацепин, Е. Н. Радиационный контроль окружающей среды / Е. Н. Зацепин, С. В. Дробот // Мониторинг техногенных и природных объектов: матер. Междунар. науч.-техн. конф., г. Минск, 28–29 нояб. 2019 г. Минск: Белор. гос. ун-т информ. и радиоэлек., 2019. С. 3–8.

12. Автоматизированная система контроля радиационной обстановки окружающей среды с открытой архитектурой построения / А. Н. Новик [и др.] // НИУ «Институт прикладных физических проблем имени А. Н. Севченко» БГУ, г. Минск, 29 янв. 2015 г. Минск, 2022. С. 131–134.

13. Шалькевич, П. К. Графическое отображение результатов 3D-моделирования миграции загрязняющих веществ в природных дисперсных средах / П. К. Шалькевич, С. П. Кундас, И. А. Гишкелюк // Экологический вестник. 2016. № 37. С. 35–39.

14. Шалькевич, П. К. Применение облачных технологий для моделирования миграции загрязняющих веществ в природных дисперсных средах / П. К. Шалькевич, С. П. Кундас, А. Е. Мороз // Сахаровские чтения 2017 года: экологические проблемы XXI века: матер. 17-й Междунар. науч. конф., г. Минск, 18–19 мая 2017 г. / Междунар. гос. экол. ин-т им. А. Д. Сахарова Бел. гос. ун-та; редкол.: С. Е. Головатый [и др.]. Минск: ИВЦ Минфина, 2017. Ч. 2. 252 с.

15. Шалькевич, П. К. Алгоритм параллельных вычислений задачи неизотермического влагопереноса в природных дисперсных средах / П. К. Шалькевич, С. П. Кундас, И. А. Гишкелюк // Доклады БГУИР. 2014. № 5. С. 90–94.