- •Реферат
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение. Предмет и задачи учебных дисциплин
- •1. Введение в информатику
- •1.1. Определение информации
- •1.2. Свойства информации
- •1.3. Информационные процессы
- •1.4. Процесс хранения информации
- •1.5. Процесс обработки информации
- •1.6. Процесс передачи информации
- •2. Системный подход к гидроло-экологическим расчетам
- •2.1. Общие положения
- •Общие положения, задачи гидроэкологии
- •Место гидроэкологии в системе наук
- •Основные положения системного подхода
- •Системный подход в гидроэкологических исследованиях
- •2.1.1. Полевые наблюдения
- •2.1.2. Эксперимент
- •2.1.3. Моделирование
- •Общие принципы моделирования
- •2.2. Общая схема системного подхода
- •2.2.1. Постановка задачи
- •2.2.2. Концептуализация
- •2.2.3. Спецификация
- •2.2.4. Наблюдения
- •2.2.5. Идентификация
- •2.2.6. Эксперименты
- •2.2.7. Реализация модели
- •2.2.8. Проверка модели
- •2.2.9. Исследование модели
- •2.2.10. Оптимизация
- •2.2.11. Заключительный синтез
- •Моделирование водных экосистем
- •Оптимизационные модели в гидроэкологии
- •3. Основы алгоритмизации (для лабораторных работ по гидрологии)
- •3.1. Введение
- •3.2. Алгоритмические действия
- •3.3. Определение алгоритма и основные требования
- •3.4. Приведение к процедурному представлению
- •3.5. Типовые процедуры
- •4. Представление программных документов
- •4.1. Положение о фонде алгоритмов и программ
- •1. Oбщиe положения
- •2. Состав материалов на програмные средства, представляемых в фап ипс ран
- •4. Доступ к материалам фонда и их использование
- •5. Состав, содержание и порядок оформления материалов пpoгpaмныx средств
- •4.2. Отраслевой фонд алгоритмов и программ (офап)
- •4.3. Правила оформления программных документов
- •4.3.1. Текст программы. Требования к содёржанию и оформлению
- •1. Общие требования
- •2. Титульная часть
- •4. Основная часть
- •4.4. Виды программ и программных документов
- •1. Виды программ
- •2. Виды программмых доkуmehtоb
- •4.5. Описание программы
- •4.6. Описание применения
- •5. Математические модели качества воды
- •5.1. Принципы математического моделирования качества воды водотоков
- •5.2. Расчеты процессов конвективно-диффузионного переноса (кдп)
- •5.2.1. Построение математической модели качества воды на основе схематизации процесса кдп и пв
- •5.2.1.1. Сущность метода кдп и пв
- •I рода II рода III рода
- •5.2.1.2. Схематическое описание процессов кдп и пв
- •5.2.1.3. Определение краевых условия для моделирования
- •5.2.2. Методы решения типовых задач кдп и пв
- •5.2.2.1. Методы, использующие разложение в ряд Тейлора [8, 9, 10]
- •5.2.2.2. Метод Эйлера [10, 11]
- •5.2.2.3. Методы Рунге-Кутта [10,11, 13, 14]
- •5.2.2.4. Применение метода конечных разностей для решения уравнений кдп и пв
- •5.2.2.5. Применение метода сеток для решения уравнений кдп и пв
- •5.2.2.6. Методы непосредственного моделирования
- •5.2.2.7. Применение метода схемотехнического моделирования
- •5.3. Имитационное моделирование задач формирования качества воды при различных видах техногенной нагрузки
- •Принципы моделирования
- •5.4. Пример постановки задачи формирования качества воды (модели распространения загрязнений в основном русле р. Невы)
- •5.4.1. Гидрологическая оценка объекта исследования (реки Нева)
- •5.4.1.1. Общая характеристика гидросистемы
- •5.4.1.2. Сток воды р. Невы и его распределение по рукавам дельты (гидравлическая схема расчета)
- •5.4.1.3. Расчетные формулы
- •5.4.1.5. Расчет поперечной диффузии
- •5.4.1.6. Расчет параметров створа
- •5.4.1.7. Конфигурация рассеивающего источника задаётся следующим способом
- •5.5. Оценка параметров для моделей прогнозирования качества воды в исследуемой системе
- •5.6. Результаты моделирования бассейна р. Невы с использованием пакета «Гидроэкопрогноз 2.97.001»
- •5.6.1. Расчетный участок
- •5.6.2. Параметры расчётной модели
- •5.6.3. Основные результаты и выводы по расчетам
- •5.7. Невская Губа
- •5.7.1. Краткая характеристика Невской губы
- •5.7.2. Моделирование прибрежных зон Финского залива (Краткое описание модели экосистемы Финского залива) [26]
- •5.7.3. Список литературы
- •6. Гидрологические расчеты распространения примесей
- •6.1. Постановка задачи
- •6.2. Выбор схемы решения задачи массопереноса в воде
- •6.3. Литература
- •7. Методические указания к практикуму «Расчеты тепломассопереноса в реках и водоемах»
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Условия однозначности
- •7.3. Методы решения задач
- •7.4. Практикум «Расчеты тепломассопереноса в реках и водоемах»
- •7.4.1. Задача 1. Расчёт вертикального распределения температуры воды в водоёме при открытой водной поверхности (без учёта факторов гидродинамики)
- •7.4.1.1. Постановка задачи
- •7.4.1.2. Пример решения
- •7.4.2. Задача 2. Расчёт теплообмена в ложе водоёма
- •7.4.2.1. Постановка задачи
- •7.4.2.2. Пример решения
- •7.4.3. Задача 3. Расчёт среднедневного и среднедекадного значения коэффициента теплопроводности для слоя снега при постоянной его плотности
- •7.4.3.1. Постановка задачи
- •7.4.3.2. Пример решения
- •7.4.4. Задача 4. Расчёт разбавления сточных вод в реках по методу а.В. Караушева (плоская задача)
- •7.4.4.1. Постановка задачи
- •7.4.4.2. Пример решения
- •7.4.5. Задача 5. Расчёт теплопереноса в водотоке
- •7.4.5.1. Постановка задачи
- •7.4.5.2. Пример решения
- •Литература
- •8. Приложения Министерство образования Российской Федерации
- •Программа учебной дисциплины «применение методов информатики в гидрологии»
- •012700 – Гидрология суши
- •Пояснительная записка
- •I организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля Продолжительность изучения 1 семестр Общая трудоёмкость дисциплины 109 часов
- •III содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Персональный компьютер. (4л 4с)
- •Раздел 3. Операционные системы. (4л 6с)
- •Раздел 4. Графические пользовательские оболочки операционной системы мс-дос (6л 6с)
- •Раздел 5. Операционная система windows. (6л 8с)
- •Раздел 6. Проводник. (2л 2с)
- •Раздел 7. Текстовые редакторы. (6л 8с)
- •Раздел 8. Библиотечные процессоры. (8л 8с)
- •Раздел 9. Общие сведения о программировании на языках высокого уровня. (4л 2с)
- •Раздел 10. Работа с кампилятором turbo-pascal. (10л 10с)
- •Раздел 11. Основы информационной безопасности (4л 2с)
- •Самостоятельная работа
- •IV. Литература Основная
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Программа учебной дисциплины «применение эвм в гидрологии»
- •012700 – Гидрология суши
- •Пояснительная записка
- •I организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля Продолжительность изучения 1 семестр Общая трудоёмкость дисциплины 137 часов
- •III содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Правила оформления программных документов. (4л 4с)
- •Раздел 3. Требования к организации информации при использовании эвм. (6л 6с)
- •Раздел 4. Этапы системного анализа и их взаимосвязь. (4л 6с)
- •Раздел 5. Моделирование и математические модели. (6л 8с)
- •Раздел 6. Организация вычислительного процесса. (6л 8с)
- •Самостоятельная работа
- •IV. Литература
- •Вопросы по информатике
IV. Литература Основная
В.Г. Абрамов. Введение в язык Паскаль. М., Физмат. лит. 1988.
В.М. Фигурнов. ЭВМ РС для пользователей. М., Финансы и статистика. 1990.
Н.Н. Смирнов. Программные средства персональных ЭВМ. Л., Машиностроение, ЛО, 1990.
В.И. Григорьев. Автоматизированная обработка гидрометеорологической информации. Л., Гидрометеоизд. 1979.
Дополнительная
Дж. Джеферс. Введение в системный анализ: применение в экологии. М., Мир, 1981.
Методические указания к практикуму по применению ЭВМ в гидрологии, ч. 1, гидрофизические расчеты. Л., ЛГУ, 1991.
Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
факультет географии и геоэкологии
Рассмотрено и рекомендовано на заседании кафедры гидрологии суши протокол № 6 дата «21» февраля 2003 г. |
УТВЕРЖДАЮ Декан факультета |
зав.кафедрой______________ В.С. Вуглинский
|
_________________________ В.В.Дмитриев «___»__ _________2003 г |
Программа учебной дисциплины «применение эвм в гидрологии»
вузовского (регионального) компонента цикла ОПД.Р.11 по специальности
012700 – Гидрология суши
Разработчики: В.Л. Трушевский, доцент кафедры гидрологии суши ф-та географии и геоэкологии Санкт - Петербургского государственного университета.
Санкт-Петербург
2003 г.
Пояснительная записка
Настоящий курс предназначен для студентов, обучающихся по направлению 510900 – гидрометеорология в Санкт-Петербургском государственном университете.
Знание операционных систем ЭВМ является требованием времени. Использование ЭВМ рассматривается в курсе не только в качестве эффективного средства для решения прикладных задач гидрологии, но и как универсальный аппарат научных исследований, а также как элемент общечеловеческой культуры и важнейшая часть подготовки студентов по данному направлению высшего профессионального образования.
Настоящий курс предполагает знакомство, и определенные навыки слушателей в работе на персональных компьютерах, так как программа является продолжением двух семестрового курса «Применение методов информатики в гидрологии». Последующие курсы кафедры гидрологии суши, такие как «Моделирование речного стока», «Экологическое моделирование», «Гидрологические прогнозы», «Стохастическая обработка гидрологических данных» и др. также базируются на умении использовать ЭВМ.
I организационно-методические указания
Основная задача курса — дать студенту общее представление о применении электронно-вычислительной техники в инженерных и научных расчетах в частности в географии и гидрологии.
Целью курса является формирование навыков самостоятельного использования слушателями современного информационного обеспечения на всех стадиях научной и практической деятельности, включая этапы постановки задачи, отбора необходимых теоретических и технических средств, а также осмысление ими с теоретических позиций концепций современных информационных технологий.
Слушатели курса должны овладеть базовыми представлениями о современных методах обработки информации и дополнительными навыками в области современных информационных технологий. Подразумевается, что основную часть самостоятельной работы студенты должны будут выполнять на компьютере.
Построение курса подразумевает постоянное акцентирование внимания студентов на общекультурном и социальном контексте использования изучаемых информационных технологий, понятий и методов.