И. А. Шнайдер¹, А. С. Богомолов^{1, 2}, В. А. Кушников^{1, 2}

¹Институт проблем точной механики и управления ФГБУН «Саратовский научный центр Российской академии наук» (г. Саратов, Российская Федерация)

²ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» (г. Саратов, Российская Федерация)

Аннотация. Рассматривается задача локализации несанкционированных источников атмосферного загрязнения на промышленной территории в условиях воздействия переменных метеорологических факторов. Предложена математическая модель распространения загрязняющих веществ, в основе которой лежит уравнение переноса, расширяющая классическую модель гауссова шлейфа за счёт учёта процессов сухого осаждения и вымывания примесей атмосферными осадками, а также влияния относительной влажности на изменение массы частиц поллютанта. Задача идентификации источника сформулирована в виде некорректной обратной задачи и сведена к задаче минимизации функционала среднеквадратичного отклонения между расчётными и наблюдаемыми концентрациями. Для её решения применён метод роя частиц, обеспечивающий глобальную оптимизацию параметров источника при ограниченном объёме исходных данных. Разработан программный комплекс, реализующий предложенные модели и алгоритмы и обеспечивающий интеграцию с системами экологического мониторинга. Проведённые вычислительные эксперименты подтверждают повышение точности моделирования и эффективность предложенного подхода к локализации источников загрязнения по сравнению с существующими методами.

Ключевые слова: экологический мониторинг, поллютанты, распространение загрязнителя, локализация источника, задача локализации, имитационное моделирование

Для цитирования: Шнайдер И. А., Богомолов А. С., Кушников В. А. Решение задачи локализации несанкционированных источников загрязнения атмосферы средствами математического моделирования // Журнал Средневолжского математического общества. 2026. Т. 28, № 3. С. 308–320. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.28.202603.308-320

Информация об авторах:

Шнайдер Илья Андреевич, младший научный сотрудник, Институт проблем точной механики и управления ФГБУН «Саратовский научный центр Российской академии наук» (410028, Россия, г. Саратов, ул. Рабочая, 24), ORCID: https://orcid.org/0009-0003-4739-0130, e-mail: es1098@mail.ru

Богомолов Алексей Сергеевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией системного анализа и управления Института проблем точной механики и управления ФГБУН «Саратовский научный центр Российской академии наук» (410028, Россия, г. Саратов, ул. Рабочая, 24); профессор, ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» (410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6972-3181, e-mail: alexbogomolov@ya.ru

Кушников Вадим Алексеевич, доктор технических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией комплексных научных исследований Института проблем точной механики и управления ФГБУН «Саратовский научный центр Российской академии наук» (410028, Россия, г. Саратов, ул. Рабочая, 24); профессор, ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» (410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9195-2546, e-mail: kushnikoff@yandex.ru