Петр Пушистов - Наводнения - от защиты к управлению

Трудность в создании такой среды для построения моделей заключается в том, чтобы сделать ее достаточно полезной и привлекательной для многочисленных представителей заинтересованных сторон, которые хотели бы использовать такую среду. Такая среда должна быть доступной. Она должна быть относительно легкой, прозрачной и даже увлекательной для обучения и построения моделей. Она должна быть способна обеспечивать моделирование и воспроизводство различного уровня деталей, касающихся природных, инженерных, экономических и экологических процессов, которые реализуются на различных пространственных и временных масштабах. И она не должна требовать от пользователей знания программирования и умения отлаживать программы. Как же можно такое сделать?

Один из подходов заключается в том, чтобы разрабатывать интерактивные моделирующие «оболочки», специально приспособленные для того, чтобы обеспечивать моделирование задач окружающей среды. Моделирующие оболочки — это программы управляемые данными, которые становятся моделями по мере того, как достаточное количество (адекватных) данных уже введено в них.

Существует некоторое число таких универсальных (настраиваемых) моделирующих оболочек для воспроизведения/имитации систем водных ресурсов. Согласно [81], AQUATOOL, RIBASIM, MIKE-BASIN и WEAP (показана на рис. 15) являются типичными интерактивными оболочками моделирования взаимосвязанной системы: «река — водоносный слой», в которых требуется, чтобы система была представлена с помощью созданной и отрисованной сети узлов и звеньев. Каждый узел и звено требуют данных, от которых зависит то, насколько эти узлы и звенья, будут репрезентативными, также как то, что пользователь желает получить в качестве выходной информации. Так, если интерес пользователя заключается в получении временных рядов значений стока или запасов воды внутри системы, как результат эксплуатации водохранилища и/или стратегии регулирования (распределения) запасов воды, то в таком случае нет необходимости вводить данные о качестве воды, даже тогда когда имеется возможность моделировать качество воды. Если на выходе желательно получить информацию о качестве воды, то тогда пользователь может выбрать несколько необходимых составляющих качества воды. Очевидно, что чем больше различных типов информации необходимо иметь на выходе из модели или чем большее пространственное или временное разрешение желательно иметь в модели, тем больше требуется входных данных.

Рис. 15. Основной интерфейс программы WEAP, которая является типичной в ряду настраиваемых моделей речного бассейна и которая способна моделировать любую речную систему, отображенную на компьютерном терминале, как это показано на рисунке.

Интерактивные оболочки обеспечивают интерактивные и адаптивные способы определения параметров моделей и необходимых им входных данных. По мере того как параметры модели заданы, оболочка обеспечивает интерфейс для ввода входных данных и их редактирования, для эксплуатации модели и отображения выводимых данных.

Для того, чтобы эффективно использовать такие оболочки, полезным является обучение, тому, как использовать оболочку и тому, что она может и не может делать. Разработчики таких оболочек устраняют необходимость того, чтобы пользователь беспокоился об управлении базами данных, об алгоритмах решения систем уравнений, о развитии интерактивного интерфейса, о сохранении балансов массы воды и неразрывности течения и других подобных проблемах. Любые предположения, сделанные при построении оболочки должны быть реально прозрачными и приемлемыми для всех пользователей, прежде чем такая оболочка будет использоваться в любом применении технологии общего видения.

4.2.2. Системы открытого моделирования

Следующий шаг в моделировании общего видения будет заключаться в создании среды моделирования, которая может предоставить всем ПЗС возможность включить их собственные модели в общесистемное описание. Представители заинтересованных сторон склонны верить их собственным моделям больше чем тем, которые предоставляются правительственными агентствами и исследовательскими институтами. Их собственные модели включают данные, которым они доверяют и основаны на их собственных предположениях и взглядах на то, как работает система. Например, при решении вопросов трансграничного переноса водных ресурсов, различные страны могут выразить желание включить их собственные гидродинамические модели для участков рек, протекающих через их страны.