Куракина Наталия Игоревна – кандидат технических наук (2001), доцент (2002), доцент кафедры информационно-измерительных систем и технологий, директор
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022
Natalia I. Kurakina, Cand. Sci. (Eng.) (2001), Associate Professor (2002), Associate Professor of the Department of Information and Measurement Systems and Technology, Director of the Scientific and Research Center "GIS Technologies"
5 F, Professor Popov St, St Petersburg 197022
Мышко Роман Андреевич – магистр по специальности "Приборостроение" (2021);аспирант кафедры информационно-измерительных систем и технологий
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022
Roman A. Myshko, Master's degree in "Instrument Engineering" (2021);Postgraduate of the Department of Information and Measurement Systems and Technology
5 F, Professor Popov St, St Petersburg 197022
Бурдин Родион Александрович – бакалавр по специальности "Приборостроение" (2024); магистрант кафедры информационно-измерительных систем и технологий
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022
Rodion A. Burdin, Bachelor's degree in "Instrument Engineering"(2024); Master of the Department of Information and Measurement Systems and Technology
5 F, Professor Popov St, St Petersburg 197022
Денисова Наталья Федоровна – кандидат физико-математических наук (2006), ассоциированный профессор-доцент (2020), ассоциированный профессор департамента информационных технологий, цифровой офицер
ул. Серикбаева, д. 19, Усть-Каменогорск, 070004
Natalya F. Denissova, Cand. Sci. (Phys.-Math.) (2006), Associate Professor (2020), Associate Professor of Department of Information Technologies, digital officer
19, D. Serikbaev St, Ust-Kamenogorsk 070004
Введение. Исследование посвящено разработке системы оценки экологического воздействия дорожно-автомобильного комплекса на загрязнение воздуха в городах. Актуальность работы определяется необходимостью создания принципиально новых подходов к оценке автотранспортного загрязнения воздуха городов, создания обобщенной геоинформационной модели городской территории, позволяющей определять зоны, подверженные воздействию загрязнения в большей степени с целью принятия решений, способствующих снижению загрязнения воздуха в Санкт-Петербурге.
Цель работы. Разработка теоретических основ и программно-алгоритмического обеспечения геоинформационной системы моделирования загрязнения воздуха в условиях городской среды.
Материалы и методы. Применен математический аппарат теории измерений, теории систем, математического моделирования, обработки пространственных данных, объектно-ориентированного программирования.
Результаты. В соответствии с разработанными теоретическими основами создано программно-алгоритмическое обеспечение системы оценки загрязнения воздуха городской среды автомобильным транспортом, включающее модули подготовки исходных данных, построения пространственной модели дорожной сети, расчета эмиссии, производимой потоками автотранспорта, и моделирования распространения концентрации каждого загрязняющего вещества. Создана цифровая модель автотранспортного загрязнения жилых территорий Санкт-Петербурга.
Заключение. Разработанное программно-алгоритмическое обеспечение послужит основой при создании цифровой карты загрязнения воздуха, которая может применяться в качестве эффективного инструмента при решении задач городского планирования и повышения комфортности городской среды в рамках реализации программы стратегического развития Санкт-Петербурга. Реализация цифровой модели в геоинформационной системе открывает большие возможности для оценки воздействия автотранспортного загрязнения на объекты жилой инфраструктуры, при этом в зависимости от перечня исходных данных, позволяет произвести моделирование в различных погодных условиях и с различным сочетанием характеристик трафика для выявления наиболее опасных сочетаний факторов загрязнения.
Introduction. In this study, we develop a system for assessing the environmental impact of road transport on air quality in cities. The research relevance is determined by the need to create improved approaches to assessing air pollution in cities associated with the load of automobile transport. In this respect, a generalized geoinformation model for identifying the urban areas most exposed to pollution is required. This model can be used when developing measures aimed at improving the environmental situation in St Petersburg.
Aim. Development of theoretical foundations, as well as software and algorithmic support, with the purpose of creation of a geographic information system for modeling urban air pollution.
Materials and methods. The methods of measurement theory mathematics, systems theory mathematics, mathematical modeling, geoinformation data processing, and object-oriented programming were applied.
Results. Following the development of theoretical foundations, a software and algorithmic support complex for a system for assessing the level of air pollution in urban environments under the impact of road transport was created. This system includes the modules of initial data preparation, road network spatial modeling, calculation of pollutant emissions by vehicle flows, and modeling of the distribution of pollutant concentrations for each pollutant. A digital model of road transport pollution in the residential areas of St Petersburg was developed.
Conclusion. The developed software and algorithmic support can serve as the basis for development of a digital air pollution map. This map can be used when managing problems of urban planning and improving urban environment comfort as part of St Petersburg’s strategic development program. The implementation of the developed digital model in the geographic information system of the city provides opportunities for assessing the impact of road pollution on residential infrastructure. Depending on the source data, including various weather and traffic conditions, the model can be used to identify the most dangerous combinations of pollution factors.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.