В настоящее время очень востребованы компьютерные методы управления такими сложными системами, как природные водные объекты. Целью данной работы являлось моделирование экосистемы мелководного участка Волгоградского водохранилища с использованием геоинформационных технологий. Сформулированы критерии определения мелководных зон. Геоинформационные технологии использованы как инструмент упорядочивания и систематизации для разнородных данных, получаемых в ходе экологического мониторинга. Геокодирование использовалось нами для привязки элементов модели к выбранному исследуемому участку. В работе представлен анализ основных принципов построения модели для описания экосистемы. Охарактеризованы основные составные части моделируемой экосистемы и взаимосвязь между ними. Объяснена важность получения пространственных данных для создания компьютерной модели экосистемы. В работе были использованы авторские аппаратные средства, позволяющие проводить описания водных объектов с использованием датчиков геопозиционирования и эхолокации. Описана методика поточечного сканирования конфигурации дна. Показан метод регистрации, передачи и обработки этих данных. Описана работа авторского программного комплекса, который позволяет осуществлять упорядочивание полученных данных для создания файлов, которые могут использоваться в программе Matlab. В результате полевого исследования были собраны данные о состоянии модельного мелководного участка; созданы базы геоданных с информацией об исследуемом объекте, полученной с помощью аппаратных средств. Проведено геоинформационное моделирование мелководного участка «Черные воды» левобережья Волгоградского водохранилища вблизи г. Маркс с использованием инструментальных средств Matlab. Реализованы геоинформационные составляющие, графика и анимация, алгоритмы имитационного моделирования экосистемы на исследуемом участке. Отмечено ускоренное изменение экосистемы данного мелководья. Компьютерная модель позволила установить взаимосвязь между конфигурацией дна и переносом донных отложений, что влечет изменения в экосистеме водоема, такие, как зарастание водорослями. В свою очередь, увеличение количества водных растений влечет за собой заболачивание.

Скориков Денис Сергеевич, аспирант каф. экологии СГТУ им. Гагарина Ю.А. 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, д. 77. E-mail: d_skorikov@yahoo.com.

Бобырев Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор каф. экологии СГТУ им. Гагарина Ю.А. 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, д. 77. E-mail: d_skorikov@yahoo.com.

Тихомирова Елена Ивановна, доктор биологических наук, профессор, заведующая каф. экологии СГТУ им. Гагарина Ю.А. 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, д. 77. E-mail: d_skorikov@yahoo.com.

1. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2012 году. – Саратов, 2013. – 224 с.
2. Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России : справочное издание / М.И. Дворецкая, А.П. Жданова, О.Г. Лушников, И.В. Слива ; под общ. ред. В.В. Берлина. – СПб. : Изд-во Политехнического ун-та, 2018. – 224 c.
3. Правила использования водных ресурсов Куйбышевского, Саратовского, Волгоградского водохранилищ / НП «Научно-технический центр водохозяйственной безопасности “Вода и люди: XXI век”». – М., 2012.
4. Бунтова О.Г. Введение в ERP-системы. SAP, «Галактика ERP» : учеб. пособ. – Екатеринбург : Уральский гос. ун-т, 2007. – 167 с.
5. Скориков Д.С., Бобырев С.В. Проблемы точности при моделировании природных объектов на примере участков Волгоградского водохранилища // Математика и математическое моделирование : сб. мат-лов XI Всероссийской молодежной научно-инновационой школы. Саров, СарФТИ НИЯУ МИФИ, 11-13 апреля 2017 г. – Саров : Изд-во СарФТИ НИЯУ МИФИ, 2017. – С. 180-181.
6. Щепетова В.А. Основы математического моделирования в экологии : монография. – Пенза : ПГУАС, 2015. – 122 с.
7. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств : пер. с франц. – М. : Радио и связь, 1982. – 432 c.
8. Розенберг Г.С. Волжский бассейн: на пути к устойчивому развитию. – Тольятти : Кассандра, 2009. – 477 с.
9. Инженерная геодезия. Современные методы геодезических измерений с использованием искусственных спутников земли : учеб. пособие / Е.Б. Михаленко, Н.Н. Загрядская, Н.Д. Беляев, В.В. Вилькевич [и др.]. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 82 с.
10. Скориков Д.С. Проблемы точности при моделировании природных объектов // Здоровая окружающая среда – основа безопасности регионов : мат-лы Первого междунар. экологич. форума в Рязани. – Рязань : Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2017. – С. 151-155.
11. Блум Дж. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства : пер. с англ. – СПб. : БХВ-Петербург, 2015. – 336 с.
12. Программа моделирования конфигурации поверхности дна водного объекта на основе данных эхолокации / Д.С. Скориков, С.В. Бобырев, Е.И. Тихомирова : свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2018665968 от 09.11.2018. Номер заявки: 2018662550.