Системный анализ и математическое моделирование сложных экологических и экономических систем. Теоретические основы и приложения (243,00 руб.)

Стр.2

Стр.4

Стр.5

удк 51-7, 519.86, 004.942, 502.14, 502.175:528.8 ббк 22.1 с41 Печатается по решению редакционно-издательского совета Южного федерального университета (протокол ¹ 3 от 23 ноября 2015 г.) Рецензенты: доктор географических наук, кандидат физико-математических наук, профессор С. В. Бердников; доктор физико-математических наук, профессор М. А. Сумбатян с41 Системный анализ и математическое моделирование сложных экологических и экономических систем. Теоретические основы и приложения : монография / отв. ред. Ф. а. сурков, в. в. селютин ; Южный федеральный университет. – ростов-на-дону : издательство Южного федерального университета, 2015. – 162 с. ISBN 978-5-9275-1985-9 Монография посвящена развитию теоретических основ математического моделирования сложных экологических и экономических систем и решению на базе единых методологических принципов и концепций ряда конкретных задач, актуальных как с точки зрения теории, так и практики. Главной особенностью проведенных исследований является широкий спектр рассматриваемых проблем, разнообразие модельного инструментария и новизна, которая присутствует либо в постановках задач, либо в используемых модельных конструкциях, либо в применяемом инструментарии, либо в выборе объекта моделирования. УДК 51-7, 519.86, 004.942, 502.14, 502.175:528.8 ББК 22.1 ISBN 978-5-9275-1985-9 © Южный федеральный университет, 2015 © коллектив авторов, 2015 © оформление. Макет. издательство Южного федерального университета, 2015

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Глава 1. Исследование усовершенствованных математических моделей пространственно-временной динамики биологических популяций и сообществ с учетом поведенческих и трофических механизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. интерференция хищников в моделях трофических систем . . . . .9 1.2. Модель пространственного поведения животных . . . . . . . . . . 12 1.2.1. описание модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.2. результаты вычислительных экспериментов . . . . . . . . . . . 14 выводы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 заключение к главе 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Литература к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Глава 2. Применение математических моделей для решения прикладных задач биологического контроля сорных растений . . . . . 24 2.1. описание моделируемой биологической системы. . . . . . . . . . . 24 2.2. демогенетическая модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.1. основные предположения модели и требования к ней . . . . 28 2.2.2. описание модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3. вычислительные эксперименты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.1. настройка модели и значения параметров. . . . . . . . . . . . . 33 2.3.2. результаты численного моделирования . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.3. дополнительные численные эксперименты . . . . . . . . . . . . 39 2.4. обсуждение результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 заключение к главе 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Литература к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Глава 3. Математическое моделирование миграций рыбных популяций в приложении к оптимизации промысла и прогнозированию запасов тунцовых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.1. Модель Seapodym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.2. Процедура оценки параметров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.3. Предсказание численности тихоокеанского бонито . . . . . . . . . 61 3.4. оценка пространственной динамики и запаса длинноперого тунца в Южной Пацифике в условиях глобального изменения климата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.1. антропогенное воздействие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.4.2. влияние изменчивости климата. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4

Стр.4

3.4.3. Предсказание запасов длинноперого тунца в условиях глобального потепления климата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 заключение к главе 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Литература к главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Глава 4. Разработка методов и моделей структурнодинамического анализа экономических систем регионального уровня с приложением к регионам Юга России . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.1. исследование социально-экономического развития Юга россии 81 4.1.1. общая характеристика социально-экономического положения Юга россии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.1.2. оценка отставания регионов Юга россии . . . . . . . . . . . . . 86 4.2. Модельный анализ структуры экономики Юга россии . . . . . . . 91 4.2.1. систематика структурно-динамического анализа . . . . . . . . 91 4.2.2. интерпретация результатов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.2.3. Метод сдвиг-составляющих (shift-share) . . . . . . . . . . . . . . 99 заключение к главе 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Литература к главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Глава 5. Разработка методов комплексной оценки экологической комфортности территорий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 5.1. общие понятия и подходы к определению природноресурсного потенциала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.2. Методы построения оценок эффективности использования природно-ресурсного потенциала региона для анализа сценариев использования природных ресурсов . . . . . . . . . . . . . . 112 5.3. информационные технологии для оценки сценариев использования природно-ресурсного потенциала южного макрорегиона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.3.1. анализ структуры землепользования на основе методов дешифрирования космоснимков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.3.2. идентификация и оценка экологического состояния территорий методом дешифрирования космических снимков . . . 127 5.4. разработка специализированной геоинформационной системы и базы геоданных для информационной поддержки проектов южного макрорегиона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 5.5. Гис-ориентированный программный инструментарий для оценки сценариев использования природно-ресурсного потенциала южного макрорегиона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 заключение к главе 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Литература к главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 5

Стр.5