Decision support system based on geoinformation modeling of hydrogeological objects natural-technogenic character

Abstract

The urgency and relevance of the dissertation topic. To date, the world's current challenges arc modeling the seasonal changes in environmental reclamation and hydrogeological conditions of objects of natural and natural-technogcnic and development of high-performance-management systems based on the achievements of geoinformation technologies. «Every year, our planet by 6-7 mln. hectares of land on natural-technogenic objects there is shortage of water at the same time, through the use of geo-information technologies were reached improvements of state a melioration 1.5 bln.hectares land to 75-78%, taking into account their geographical location and ecological features»6.
In the Republic of Uzbekistan arc conducted wide-scale research on the adoption of management decisions on the basis of gcoinformation technologies for reclamation and improve the fertility of the land hydrogeological objects of natural-technogcnic character. In this regard, were made a number of scientific studies on the improvement of the state of agricultural land in the high-tech simulation of fertility recovery processes of land management and land reclamation systems, as well as their effective use.
In the world, a lot of attention is paid to the development of mathematical models of hydrogeological objects of natural-technogcnic character, formation gcodatabases on changes seasonal and environmental conditions and the improvement of their condition based on hydrogeological objects control systems. Important in this regard is to conduct targeted research in the following areas: development of models of decision-making in the varying conditions of fuzzy information; development layout of drainage systems, taking into account the soilreclamation conditions and the depth of groundwater levels; research linkages and making the varying development of algorithms and software for decision support to the different positions of the problems (warning, localization, restoration) on the basis of fuzzy set theory; development of gcoinformation models of hydrogeological objects, based on raster data.
This dissertation research is to a certain extent the tasks provided for in the Decree of the President of the Republic of Uzbekistan № PP-1989 on June 27, 2013 «On measures for further development of the national information and communication systems» in the Resolution of the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan №82 from 19 March 2013, the «Order of water use and consumption in the Republic of Uzbekistan», as well as in other legal instruments adopted in this area.
The aim of research is the development of information-analytical system, of decision support for hydrogeological objects of natural-technogcnic character in conditions of heterogeneous information on the gcoinformation basis.
Scientific novelty of the research is as follow
on the basis of geoinformation technologies was developed computerized system for the collection, processing and storage of data on the natural-tecnogcnic hydrogeological objects;
on the principles of the theory of fuzzy sets was developed model of decisionmaking control, based on a synthesis of the state of natural-technogcnic hydrogeological objects;
were developed algorithms for data extraction from images of hydrogeological objects of natural-technogcnic character, algorithms and software for parallel image processing;
arc offered algorithms and a set of software tools to support decision-making on the basis of the construction of electronic maps the relationship between the thematic layers forming gcoinformation NTHGO model;
algorithms and software tools for the implementation of models of fuzzy taken preventive solutions, localization and restorative nature and their relationships;
developed algorithms parallelizing image processing hydrogeological objects, as well is developed the algorithm of formation of gcoinformation models and assess the situation on the basis of raster data;
arc developed algorithms and program codes to generate maps of correlations between the thematic decisions based on fuzzy evaluation of situations.
Conclusion
The results of studies on a doctoral thesis on the theme «Decision support system based on gcoinformation modeling of hydrogeological objects natural-technogcnic character” arc boiled down to the following conclusions:
1. Were developed the concept of gcoinformation - analytical processing, algorithms and software for processing of heterogeneous data (numeric, qualitative, linguistic, raster, territorial scope, etc.) and linguistic representation of the solutions obtained. The structure of the computerized system includes GIS, fuzzy information and expert-analytical components were created algorithms and software for the information exchange between the components of the computerized system.
2. Arc proposed methods, algorithms and software complex for formalization and aggregation of experience, knowledge and intuition expert hydrogcologists on fuzzy - multiple basis using Saaty method.
3. Were develop and validated models of decision making, based on a synthesis of the states making (reclamation, water conservation and ecological) hydrogeological objects of natural-technogcnic characters allowing to take diverse solutions: preventive, restorative and localization character.
4. Were developed the algorithms of the fuzzy assessment on the decisions taken on the basis of a situation analysis of gcoinformation modeling results. Is proposed a model taking total solutions consisting of solutions, with the nature of the gain reduction and not change.
5. Were proposed the algorithms and software tools to extract information from images of hydrogeological objects, digital image processing parallelization hydrogeological objects.
6. The principles of construction of gcoinformation models of hydrogeological objects of natural-technogcnic character on the basis of raster character data.
7. Are proposed algorithm and code fields of formation correlation relationship between two or three thematic layers of gcoinformation models of hydrogeological objects on the basis of natural-technogenic character using method of «sliding window».
8. Were developed a computerized information-analytical system is used for monitoring studies in North Karakalpakstan region.
9. On the basis of gcoinformation model were conducted computational experiments conducted to assess the impact of changes in groundwater levels and their mineralization at other facilities in North Karakalpakstan region.
10. Spatio-temporal analysis of gcoinformation modeling of the results was carried out using Spatial Analyst package environment Arg GIS.
11. T he results show decrease in the depth of the groundwater and increase their mineralization to the north for the period from 2010 to 2015. Spend the digital processing of satellite images for the area NZRK. two time periods (2000 and 2015). Using ERD AS IMAGINE software package. The results arc generally identical to the results obtained on the basis of gcoinformation model of the territory.

Source type: Abstracts
Years of coverage from 1992
inLibrary
Google Scholar
CC BY f
1-71
40

Downloads

Download data is not yet available.
To share
Oteniyazov Р. (2023). Decision support system based on geoinformation modeling of hydrogeological objects natural-technogenic character. Catalog of Abstracts, 1(1), 1–71. Retrieved from https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/49062
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Abstract

The urgency and relevance of the dissertation topic. To date, the world's current challenges arc modeling the seasonal changes in environmental reclamation and hydrogeological conditions of objects of natural and natural-technogcnic and development of high-performance-management systems based on the achievements of geoinformation technologies. «Every year, our planet by 6-7 mln. hectares of land on natural-technogenic objects there is shortage of water at the same time, through the use of geo-information technologies were reached improvements of state a melioration 1.5 bln.hectares land to 75-78%, taking into account their geographical location and ecological features»6.
In the Republic of Uzbekistan arc conducted wide-scale research on the adoption of management decisions on the basis of gcoinformation technologies for reclamation and improve the fertility of the land hydrogeological objects of natural-technogcnic character. In this regard, were made a number of scientific studies on the improvement of the state of agricultural land in the high-tech simulation of fertility recovery processes of land management and land reclamation systems, as well as their effective use.
In the world, a lot of attention is paid to the development of mathematical models of hydrogeological objects of natural-technogcnic character, formation gcodatabases on changes seasonal and environmental conditions and the improvement of their condition based on hydrogeological objects control systems. Important in this regard is to conduct targeted research in the following areas: development of models of decision-making in the varying conditions of fuzzy information; development layout of drainage systems, taking into account the soilreclamation conditions and the depth of groundwater levels; research linkages and making the varying development of algorithms and software for decision support to the different positions of the problems (warning, localization, restoration) on the basis of fuzzy set theory; development of gcoinformation models of hydrogeological objects, based on raster data.
This dissertation research is to a certain extent the tasks provided for in the Decree of the President of the Republic of Uzbekistan № PP-1989 on June 27, 2013 «On measures for further development of the national information and communication systems» in the Resolution of the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan №82 from 19 March 2013, the «Order of water use and consumption in the Republic of Uzbekistan», as well as in other legal instruments adopted in this area.
The aim of research is the development of information-analytical system, of decision support for hydrogeological objects of natural-technogcnic character in conditions of heterogeneous information on the gcoinformation basis.
Scientific novelty of the research is as follow
on the basis of geoinformation technologies was developed computerized system for the collection, processing and storage of data on the natural-tecnogcnic hydrogeological objects;
on the principles of the theory of fuzzy sets was developed model of decisionmaking control, based on a synthesis of the state of natural-technogcnic hydrogeological objects;
were developed algorithms for data extraction from images of hydrogeological objects of natural-technogcnic character, algorithms and software for parallel image processing;
arc offered algorithms and a set of software tools to support decision-making on the basis of the construction of electronic maps the relationship between the thematic layers forming gcoinformation NTHGO model;
algorithms and software tools for the implementation of models of fuzzy taken preventive solutions, localization and restorative nature and their relationships;
developed algorithms parallelizing image processing hydrogeological objects, as well is developed the algorithm of formation of gcoinformation models and assess the situation on the basis of raster data;
arc developed algorithms and program codes to generate maps of correlations between the thematic decisions based on fuzzy evaluation of situations.
Conclusion
The results of studies on a doctoral thesis on the theme «Decision support system based on gcoinformation modeling of hydrogeological objects natural-technogcnic character” arc boiled down to the following conclusions:
1. Were developed the concept of gcoinformation - analytical processing, algorithms and software for processing of heterogeneous data (numeric, qualitative, linguistic, raster, territorial scope, etc.) and linguistic representation of the solutions obtained. The structure of the computerized system includes GIS, fuzzy information and expert-analytical components were created algorithms and software for the information exchange between the components of the computerized system.
2. Arc proposed methods, algorithms and software complex for formalization and aggregation of experience, knowledge and intuition expert hydrogcologists on fuzzy - multiple basis using Saaty method.
3. Were develop and validated models of decision making, based on a synthesis of the states making (reclamation, water conservation and ecological) hydrogeological objects of natural-technogcnic characters allowing to take diverse solutions: preventive, restorative and localization character.
4. Were developed the algorithms of the fuzzy assessment on the decisions taken on the basis of a situation analysis of gcoinformation modeling results. Is proposed a model taking total solutions consisting of solutions, with the nature of the gain reduction and not change.
5. Were proposed the algorithms and software tools to extract information from images of hydrogeological objects, digital image processing parallelization hydrogeological objects.
6. The principles of construction of gcoinformation models of hydrogeological objects of natural-technogcnic character on the basis of raster character data.
7. Are proposed algorithm and code fields of formation correlation relationship between two or three thematic layers of gcoinformation models of hydrogeological objects on the basis of natural-technogenic character using method of «sliding window».
8. Were developed a computerized information-analytical system is used for monitoring studies in North Karakalpakstan region.
9. On the basis of gcoinformation model were conducted computational experiments conducted to assess the impact of changes in groundwater levels and their mineralization at other facilities in North Karakalpakstan region.
10. Spatio-temporal analysis of gcoinformation modeling of the results was carried out using Spatial Analyst package environment Arg GIS.
11. T he results show decrease in the depth of the groundwater and increase their mineralization to the north for the period from 2010 to 2015. Spend the digital processing of satellite images for the area NZRK. two time periods (2000 and 2015). Using ERD AS IMAGINE software package. The results arc generally identical to the results obtained on the basis of gcoinformation model of the territory.


background image

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

ВА ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ

ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРИШ БЎЙИЧА

14.07.2016.Т.29.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

ОТЕНИЯЗОВ РАШИД ИДРИСОВИЧ

ТАБИИЙ-ТЕХНОГЕН ХАРАКТЕРДАГИ ГИДРОГЕОЛОГИК

ОБЪЕКТЛАРНИ ГЕОАХБОРОТ МОДЕЛЛАШТИРИШ АСОСИДА

ҚАРОРЛАР ҚАБУЛ ҚИЛИШНИ ҚУВВАТЛОВЧИ ТИЗИМ

05.01.04 – «Ҳисоблаш машиналари, мажмуалари ва компьютер

тармоқларининг математик ва дастурий таъминоти»

(техника фанлари)

ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2016


background image

1

УДК 556.3.072

Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси

Оглавление автореферата докторской диссертации

Content of the abstract of doctoral dissertation

Отениязов Рашид Идрисович

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларни геоахборот

моделлаштириш асосида қарорлар қабул қилишни қувватловчи тизим
……........................................................................... 3

Отениязов Рашид Идрисович

Система поддержки принятия решений на основе

геоинформационного моделирования гидрогеологических объектов
природно-техногенного характера .........……………………………… 25

Oteniyazov Rashid Idrisovich

Decision support system based on geoinformation modeling of
hydrogeological objects natural-technogenic character ………………… 47

Эълон қилинган ишлар рўйхати

Список опубликованных работ

List of published works……………….................................................... 66


background image

2

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

ВА ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ

ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРИШ БЎЙИЧА

14.07.2016.Т.29.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

ОТЕНИЯЗОВ РАШИД ИДРИСОВИЧ

ТАБИИЙ-ТЕХНОГЕН ХАРАКТЕРДАГИ ГИДРОГЕОЛОГИК

ОБЪЕКТЛАРНИ ГЕОАХБОРОТ МОДЕЛЛАШТИРИШ АСОСИДА

ҚАРОРЛАР ҚАБУЛ ҚИЛИШНИ ҚУВВАТЛОВЧИ ТИЗИМ


background image

05.01.04 – «Ҳисоблаш машиналари, мажмуалари ва компьютер

тармоқларининг математик ва дастурий таъминоти»

(техника фанлари)

ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2016

3

Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамаси

ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 30.09.2014/B2014.3-4.T166 рақам билан рўйҳатга
олинган.

Докторлик диссертацияси Тошкент ахборот технологиялари университетида бажарилган.

Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) илмий кенгашнинг веб

саҳифаси (www.tuit.uz) ва «ZIYONET» таълим ахборот тармоғида (www.ziyonet.uz)
жойлаштирилган.

Илмий маслаҳатчи: Усманов Ришат Ниязбекович

техника фанлари доктори

Расмий оппонентлар: Хабибуллаев Иброхим Хабибуллаевич

техника фанлари доктори, профессор

Муҳамедиева Дилноз Тулкуновна

техника фанлари доктори, профессор

Жмудь Вадим Аркадьевич

(Россия Федерацияси)

техника фанлари доктори, профессор

Етакчи ташкилот: Тошкент давлат техника университети


background image

Диссертация ҳимояси Тошкент ахборот технологиялари университети ва Ўзбекистон

Миллий университети ҳузуридаги 14.07.2016.Т.29.01 рақамли Илмий кенгашнинг 2016 йил «1»
декабрь соат 10

00

даги мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100202, Тошкент ш., Амир Темур кўчаси,

108. Тел.: (99871) 238-64-43; факс: (99871) 238-65-52; e-mail: tuit@tuit.uz).

Докторлик диссертацияси билан Тошкент ахборот технологиялари университетининг

Ахборот-ресурс марказида танишиш мумкин (2519 рақами билан рўйхатга олинган). Манзил:
100202, Тошкент ш., Амир Темур кўчаси, 108. Тел.: (99871) 238-64-43).

Диссертация автореферати 2016 йил «16» ноябрь куни тарқатилди.
(2016 йил «16» ноябрдаги 1 рақамли реестр баённомаси).

Р.Х.Хамдамов

Фан доктори илмий даражасини берувчи

Илмий кенгаш раиси т.ф.д., профессор

М.С.Якубов

Фан доктори илмий даражасини берувчи

Илмий кенгаш илмий котиби т.ф.д., профессор

Х.Н.Зайнидинов

Фан доктори илмий даражасини берувчи

Илмий кенгаш ҳузуридаги илмий

семинар раиси т.ф.д.

4

КИРИШ (Докторлик диссертацияси аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.

Бугунги кунда

жаҳонда геоахборот технологиялари ютуқларига асосланиб табиий техноген
характерга эга бўлган гидрогеологик объектларнинг мелиоратив ва экологик
ҳолатларини мавсумий ўзгариш жараёнларини моделлаштириш ва юқори
самарадорликка эга бошқариш тизимларини яратиш долзарб муаммолардан
бирига айланиб бормоқда. «Табиий-техноген объектларда хар йили 6-7млн.
гектар ерда сув танқислиги кузатилмоқда, сайёрамизда географик жойлашган
ўрни ва экологик хусусиятларини инобатга олган ҳолда геоахборот
технологиялари асосида ишлов бериладиган 1,5 млрд. гектар ерларнинг
мелиоратив ҳолатини 75-78% даражага қадар таъминлашга эришилган».

1

Ўзбекистон Республикасида интенсив фойдаланиладиган табиий

техноген характердаги ерларнинг мелиоратив ҳолатини яхшилаш ва
самарадорлигини оширишда гидрогеологик объектларни геоахборот
технологиялари асосида бошқарув қарорларини қабул қилишни қўллаб
қувватлаш тизимини такомиллаштириш борасида кенг қамровли илмий


background image

тадқиқот ишлари амалга оширилмоқда. Бу борада, жумладан, қишлоқ
хўжалигининг турли соҳаларида фойдаланиладиган ерларнинг мелиоратив
ҳолатини юқори технологиялар ёрдамида яхшилаш, тупроқ унумдорлигини
тиклаш жараёнларини моделлаштириш ва мелиоратив тизимларни бош қариш,
улардан самарали фойдаланишга боғлиқ тадбирлар ўтказишга бағишланган
қатор илмий-тадқиқот ишлари олиб борилган.

Жаҳонда табиий-техноген характердаги гидрогелогик объектларнинг

математик моделларини геоахборот технологиялари асосида ишлаб чиқиш ва
техноген ҳудудларнинг мавсумий ва экологик ҳолатларини ўзгариши ҳақидаги
геомаълумотлар базасини шакллантириш ва улар асосида бошқарув
тизимларини такомиллаштириш муҳим аҳамият касб этмоқда. Бу борада
қатъиймас маълумотлар шароитида турли характердаги ечимлар қабул қилиш
моделларини ишлаб чиқиш, тупроқ хоссаларини ва сизот сувлар чуқурлигини
ҳисобга олган ҳолда коллектор-зовурлар системасини ишлаб

чиқиш,

қатъиймас мантиқий асосида турли характердаги ечимлар орасидаги
боғланишларни тадқиқ қилишнинг (огоҳлантириш, ажратиш, тиклаш)
моделлаштириш алгоритмлари ва дастурларини ишлаб чиқиш, растрли
тасвирлар асосида ҳудудлар геоахборот моделини яратиш каби йўналишларда
мақсадли илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири
ҳисобланади. Юқорида келтирилган илмий-тадқиқотлар

йўналишида

бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация

мавзусининг

долзарблигини изоҳлайди.

Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2013 йил 27-июндаги ПҚ 1989-сон

«Ўзбекистон Республикаси Миллий ахборот-коммуникация тизимини янада

ривожлантириш тўғрисида»ги Қарори, Вазирлар

1

http://www.agrowebcee.net/awuz-ru/nauka/materialy-konferencii/

5

Маҳкамасининг 2013 йил 19 мартдаги 82-сон «Ўзбекистон Республикасида
сувдан фойдаланиш ва сув истеъмоли тартиби тўғрисида»ги қарори ҳамда
мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган
вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада
хизмат қилади.

Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши

нинг устувор йўналишларига боғлиқлиги.

Мазкур тадқиқот республика

фан ва технологиялар ривожланишининг IV. «Ахборотлаштириш ва ахборот
-коммуникация технологияларини ривожлантириш» устувор йўналиши
доирасида бажарилган.

Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар шарҳи.

2

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар учун геоахборот
технологиялари асосида ечимлар қабул қилишни қўллаб - қувватлаш тизими,
мураккаб тизимларни ахборот ноаниқлиги шароитида гидрогеологик,
техно-логик ва иқтисодий асосларини геоахборот технологиялари асосида


background image

комплекс тадқиқ қилиш жараёнларини интеллектуаллаштириш усулларини
ишлаб чиқишга йўналтирилган илмий изланишлар жаҳоннинг етакчи илмий
марка-злари ва олий таълим муассасалари, жумладан, Aquila Space, Dauria
Aerospace, Esri Inc, Exelis VIS, Modflow, University of California, Berkeley
(АҚШ), Geomatics Canada, Sehlumberger Water Services (Канада), Karlsruhe
Institute of Technology, Institute of Applied Geosciences (Германия), Centre for
Ecology and Hydrology, Centre for Water Science, Cranfield University (Буюк
Британия), Airbus Defence and Space, Geo-Intelligence, Spotlmage (Франция),
DEIMOS Imaging, Remote Sensing Laboratory of the University of Valladolid
(Испания), University of Technology (Польша), University of Pisa, Department of
Geosciences, University of Camerino (Италия), University of Technology (Дания),
National Institute of Hydrology, Waterloo Hydro geologic, Excel Geomatics
(Хиндистон), GISTDA (Таиланд), Technical University of Denmark (Дания),
ESRI GIS, OOO «Дата», Москва давлат университети, Москва алоқа ва
ахборотлаштириш университети, Қозон университети (Россия), Тошкент
ирригация ва мелиорация институти қошидаги Ирригация ва сув муаммолари
илмий тадқиқот институтида (Ўзбекистон) кенг қамровли илмий-тадқиқот
ишлари олиб борилмоқда.

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар учун геоахбо рот

технологиялари асосида ечимлар қабул қилиш, технологик асосларини
геоахборот технологиялари ёрдамида баҳолаш ва башоратлаш моделларини
яратиш усул ва алгоритмларини ишлаб чиқиш, мониторинг тизими
тузилмасини такомиллаштиришга оид жаҳонда олиб борилган тадқиқотлар
натижасида қатор, жумладан, қуйидаги илмий натижалар олинган: GPS-

2

Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқот шарҳи http://www.fao.org/docrep/018/i1688r-/i1688

r03.pdf, http://www.slb.com/services/additional/water.aspx, https://en.wikipedia.org/wiki/Centre-_for_Ecology_
and_Hydrology, http://jr.rse.cosmos.ru/article.aspx?id=167,http://nihroorkee.gov.in/, http://ecoruspace.me/GISTDA
.html, https://www.linkedin.com/company/excel-geomatics-pvt-ltd- ва бошқа манбаалар асосида ишлаб чиқил
ган

6

навигация тизимини қўллаш ҳамда геодезик қурилмалари ва дастурий
маҳсулотларини яратишда юқори даражадаги фотограмметрик дастурий
ечимлар ишлаб чиқилган (Trimble, Digital Globe, АҚШ); юқори Sport &
Pleiades ечимли оптик аэрокосмик тасвирларни ҳисоблаш усуллари ишлаб
чиқилган (Airbus Defense and Space, Франция); қишлоқ хўжалиги соҳасида
космик мониторинги асосида сув заҳиралари харитаси яратилган (Aguila
Space, АҚШ); ер ости сув заҳиралари космик тасвирлари ва геоахборот
ресурсларини қайта ишлашнинг дастурий таъминоти ишлаб чиқилган (ESRI,
АҚШ);

табиий-техноген

характердаги

гидрогеологик

объектларнинг

геоахборот технологиялари асосида электрон геоахборот моделлари ишлаб
чиқилган (ESRI GIS, Россия); ер ости сувлари ҳаракатини моделлаштириш
сифатини баҳолаш ва заҳираларидан фойдаланишни бошқариш ҳариталарини
яратишнинг дастурий таъминоти ишлаб чиқилган (Waterloo Hydrogeologic,
Россия).

Дунёда табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларнинг


background image

мелиоратив ҳолатини, ер ости сув захираларини ҳимоялаш ва мазкур
худудлардаги экологик вазиятларни замонавий ахборот технологиялари ва
математик моделлаштириш усуллари асосида комплекс қайта тиклаш бўйича
қатор, жумладан, қуйидаги устувор йўналишларда тадқиқотлар олиб
борилмоқда: ер ости сувли қатламлар гидрогеохимик режимларини математик
моделлаштириш алгоритмлари ва дастурий воситаларини ишлаб чиқиш;
тупроқ ҳоссаларини ва сизот сувлар сатҳини ҳисобга олган ҳолда,
коллектор-зовурлар тизимларини такомиллаштириш; техноген ҳудудларнинг
мавсумий ва экологик ҳолатларини ўзгариши ҳақидаги маълумотлар базасини
шакллантириш; симсиз сенсор тўрлари асосида суғориладиган майдонлар
мелиоратив

ҳолатларини

тезкор

мониторинг

қилишнинг

компьютерлаштирилган тизимини яратиш; ер ости сувли қатламларини
мелиоратив, экологик ҳолатини баҳолаш ва улар асосида бошқарув
қарорларини қабул қилиш масалаларини ечишнинг алгоритмлари ва дастурий
мажмуаларини

ҳамда

геоахборот

тизимларининг

интеграциялашуви

механизмини ишлаб чиқиш.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.

Табиий-техноген характердаги

гидрогеологик тизимларни мелиоратив ва экологик ҳолатини қайта тиклаш
жараёнларини математик моделларини яратиш ва бошқарув тизимини
такомиллаштиришнинг назарий ва амалий масалаларини ечишда табиий
техноген типдаги гидрогеологик объектларнинг деярли барчасида табиий
режимнинг бузилганлиги шароитларида қарорлар қабул қилиш; табиий
техноген типдаги гидрогеологик объектлар бўйича маълумотлар етишмас
лилиги, уларнинг аниқмаслилиги, рўй бераётган вазиятларнинг мураккабли
лиги ва турли характердаги маълумотлар билан ишлаш имкониятларининг
чекланганлиги туфайли экологик вазият кескин ҳудудларда ер ости
гидросфераси ва ташқи муҳит орасида муносабатларнинг геоахборот
моделлари ва алгоритмларини яратиш; табиий-техноген гидрогеологик
объектлар (ТТГГО) мураккаблиги ва уларга техноген факторлар таъсирининг
кучлилиги, ер ости сув тутувчи қатламлар чегараларининг қатъиймаслилиги,

7

параметрлари ва характеристикаларининг ноаниқлигини адекват аниқлаш
муаммолари; гидрогеологик объектларни турли маълумотлар шароитида
комплекс тадқиқ қилиш муаммоларини геоахборот технологияларини қўллаш
асосида ечиш масалалари бир қатор олимлар: V. Velasco (Institute of
Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), CSIC, Barcelona,
Spain), A. García-Gil (Department of Earth Sciences, University of Zaragoza,
Zaragoza, Spain), Thomas Kalbacher (Department of Environmental Informatics,
Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, Germany), Arnis
Lektauers (Riga Technical University), Yangxiao Zhou (UNESCO-IHE Institute for
Water Education), Wenpeng Li (China Institute for Geo-environmental Monitoring,
Beijing) ва бошқаларнинг ишларида кўриб чиқилган.

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларни мелиоратив

ва экологик ҳолатини башоратлаш ва баҳолашнинг компьютерлаштирилган


background image

воситаларини яратиш муаммосини ечишда турли хилдаги маълумотлардан
ягона компьютерлаштирилган муҳитда фойдаланиш алгоритмларини ишлаб
чиқиш, автоматик кузатиш датчикларидан келаётган маълумотларни
ихчамлаштириш, спектрал таҳлил қилиш ва сақлаш масалалари билан боғлиқ
тадқиқотлар бир қатор олимлар томонидан олиб борилган, жумладан,
И.К.Гавич,

J.Jeffrey,

В.М.Шестаков,

Ф.Б.Абуталиев,

У.У.Умаров,

Ж.Х.Джуманов ва бошқалар таҳлили шуни кўрсатадики, ҳозирги вақтда
табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар хақида тезкор
ахборот олиш учун симсиз сенсор тўрларига асосланган компьютерлашти
рилган кузатиш асбобларидан фойдаланишда бир қатор ижобий натижаларга
эришилган.

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларнинг худудий

маълумотлар базаларини шакллантириш, улар асосида гидрогеологик
объектларни геоахборот моделларини ишлаб чиқиш ва бошқарув қарорларини
қабул қилишда қатъиймас мантиқ элементларидан фойдаланиш масалаларига
бағишланган ишлар A.Farajzadeh, G.D.Smith, O.Kaleva, N.E.Mohamed, Т.Саати,
Е.Мамдани, Д.А.Поспелов, В.В.Веселов, Д.А.Паничкин, Л.Зода, Д.Дюба,
Т.Саати,

Е.Мамдани,

П.Ротштейн,

Т.Ф.Бекмуратов, Ш.Х.Пазилов,

Д.Т.Мухамадиева, М.А.Рахматуллаев ва бошқа тадқиқотларида кўрилган.
Амалиётда, гидрогеологик маълумотлар сифатида фақат сон кўринишидаги
маълумотлар тушунилади, бундай

маълумотлар эса табиий режими

бузилмаган объектлар учун катта аҳамиятга эгалиги кўрилган. Шу билан
бирга, табиий-техноген гидрогеологик объектлар учун сон кўринишидаги
маълумотларнинг ишончли эмаслилиги билан характерланиши, гидрогеологик
тадқиқотларда лингвистик кўринишда

берилувчи эксперт баҳолашлар,

аэрокосмик тасвирлар, ҳудудий ва атрибутив маълумотларидан фойдаланиш
усулларини яратиш ва келгусида такомил лаштиришга бағишланган илмий
изланишлар ҳозирги кунда етарли даражада кўрилмаган.

Диссертация мавзусининг диссертация бажарилган олий таълим

муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги.

Диссертация

тадқиқоти Тошкент ахборот технологиялари университетининг илмий-тадқи-

8

қот ишлари режасининг А5-020-«Қатъиймас тўпламлар асосида турли хил
гидрогеологик маълумотларга ишлов беришнинг аппарат дастурий воситала
рини ишлаб чиқиш» (2012-2014), А5-022-«Телекоммуникация тизимлари
электромагнит хавфсизлигини комплекс баҳолашга ГАТ технологияларининг
интеграллашуви» (2015-2017) мавзуларидаги лойиҳалар доирасида бажарил
ган.

Тадқиқотнинг мақсади

турли хилдаги маълумотлар шароитида

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар учун қарорлар қабул
қилишга кўмаклашувчи геоахборот-аналитик тизим ишлаб чиқишдан иборат.

Тадқиқотнинг вазифалари:

табиий-техноген гидрогеологик объектларларни ҳолатларини ифода ловчи

мавжуд барча маълумотлар мажмуидан фойдаланиш имконини бе рувчи


background image

геоахборот технологияларига асосланган ахборот-аналитик бошқарув тизим
концепциясини ишлаб чиқиш;

табиий-техноген гидрогеологик объектлар экологик ҳолатини баҳоловчи

ва башоратловчи тажрибали мутахассис-экспертларнинг фикрлари, хулоса
лари ва тажрибаларини формаллаштириш ва умумийлаштириш усулларини
ишлаб чиқиш;

қатъиймас маълумотлар шароитида табиий-техноген характердаги

гидрогеологик объектларни қайта тиклаш, локаллаштириш, огоҳлантириш ва
бошқарув қарорларини қабул қилиш масалаларининг ечимларини топишга
кўмаклашувчи моделларни ишлаб чиқиш;

қатъиймас-мантиқий тўпламлар назарияси принциплари асосида табиий

техноген характердаги гидрогеологик объектлар орасидаги ўзаро
боғланишларини ифодаловчи моделлар асосида вазиятни баҳолаш ва
бошқарув қарорларини қабул қилиш алгоритмлари ва дастурларини ишлаб
чиқиш;

табиий-техноген гидрогеологик объектлар тасвирларига тезкор параллел

ишлов бериш алгоритмлари ва дастурий воситаларини ишлаб чиқиш ҳамда
растрли тасвирлар асосида ҳудудлар геоахборот моделини яратиш;

кўп

факторли

классификациялаш

услубини

қўллаш

асосида

Қорақалпоғистон Республикаси Шимолий қисми мисолида табиий-техноген
характердаги гидрогеологик объектларнинг геоахборот моделларини растрли
тасвирлар асосида ишлаб чиқиш;

комплекс моделларга асосланиб тематик қатламлар орасидаги

корреляцион боғланишлар харитасини яратиш ва бошқарув қарорларини
қабул қилиш алгоритм ва дастурий комплексини ишлаб чиқиш.

Тадқиқотнинг объекти

сифатида табиий-техноген ҳарактерга эга бўлган

гидрогеологик

объектларнинг

экологик

ҳолатларини

геоахборот

технологиялари ва қатъиймас мантиқий усуллар асосида комплекс қайта
тиклаш жараёнлари қаралади.

Тадқиқотнинг предмети

табиий-техноген характердаги гидрогеологик

объектларнинг маълумотларини қайта ишлаш алгоритмлари, математик
моделлари, компьютерлаштирилган интеллектуал бошқарув қарорларини
қабул қилиш тизимини ишлаб чиқиш усуллари ташкил этади.

9

Тадқиқотнинг усуллари.

Тадқиқот жараёнида қатъиймас тўпламлар

назарияси, математик моделлаштириш, маълумотларни интеллектуал таҳлил
қилиш, эксперт тизимлари асосида баҳолаш ва бошқарув қарорларини қабул
қилиш усуллари қўлланилган.

Тадқиқотнинг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат:

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар маълумотлари ни

тўплаш, сақлаш ва ишлов бериш, геоахборот технологиялар асосида
моделлаштириш, интеллектуаллаштиришга мўлжалланган ахборот-аналитик
компьютерлаштирилган тизим ишлаб чиқилган;

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар ҳолатларини


background image

қатъиймас тўпламлар назарияси тамойиллари асосида баҳолаш ва
умумлаштиришга асосланган бошқарув қарорларини қабул қилиш моделлари
ишлаб чиқилган;

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар тасвирларидан

маълумот олиш, ишлов бериш жараёнларини параллеллаштириш алгоритм ва
дастурий воситалари ишлаб чиқилган;

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар геоахборот

модели тематик қатламлари орасидаги ўзаро боғланишларни акс эттирувчи
электрон карталар яратиш асосида қарорлар қабул қилишга кўмаклашувчи
компьютерлаштирилган тизимнинг алгоритмлари ва дастурий воситалари
ишлаб чиқилган;

қатъиймас маълумотлар шароитида табиий-техноген характердаги

гидрогеологик

объектларни

вазиятлари

бўйича

қайта

тиклаш,

локаллаштириш, огоҳлантириш ечимлари ва улар орасидаги ўзаро
боғланишларини баҳолаш моделлари, алгоритмлари ва дастурий воситалари
ишлаб чиқилган;

табиий-техноген

характердаги

гидрогеологик

объектларнинг

тасвирларига тезкор параллель ишлов бериш алгоритмлари ҳамда растрли
тасвирлар асосида ҳудудлар геоахборот модели ва вазиятни баҳолаш
алгоритмлари ишлаб чиқилган;

геоахборот

моделга

асосланиб,

тематик

қатламлар

орасидаги

корреляцион боғланишлар харитасини яратиш ва бошқарув қарорларини
қабул қилиш алгоритм ва дастурий мажмуаси ишлаб чиқилган

Тадқиқотнинг амалий натижаси

қуйидагилардан иборат: геоахборот

технологиялари асосида табиий-техноген характердаги гидрогеологик
объектларни геоахборот моделлаштириш ва комплекс баҳолаш
компьютерлаштирилган тизимидан экологик вазият танг бўлган
табиий-техноген ҳудудларнинг тупроқ ва сув таъминоти шароитларини
яхшилаш бўйича бошқарув қарорларини қабул қилиш усуллари ишлаб
чиқилган.

ер ости сувлари кўтарилиши натижасида табиий-техноген ҳудудларда

кузатиладиган қурғоқланиш ёки ботқоқланиш жараёнларини аввалдан
башоратлаш ва ҳудудлардаги ер ости сувлари сатҳларини пасайтириш
юзасидан инженерлик қарорларини қабул қилишда суғориладиган ер майдон-

10

ларининг мелиоратив ҳолатларини қайта тиклашнинг геоахборот моделлари
ишлаб чиқилган.

табиий-техноген ҳудудлар ер ва сув шароитлари мониторинги тизимларини

гидрогеологик, аэрокосмик тасвир маълумотлари билан таъминлашда ҳамда

қатъиймас маълумотлар салмоғи юқори бўлган шароит ларда бошқарув

қарорларини қабул қилишга кўмаклашувчи геоахборот аналик

компьютерлаштирилган тизим мониторинг усуллари ишлаб чиқилган.

Тадқиқот

натижаларининг

ишончлилиги

табиий-техноген


background image

характердаги гидрогеологик объектлар бўйича олинган геоахборот
моделлаштириш ва математик моделлаштириш натижаларини қаралаётган
ҳудудлар бўйича кузатиш ва ўлчаш натижалари билан солиштириш,
қаралаётган гидрогеологик объектларни ҳолатини тадқиқот этувчи юқори
малакали олимлар ва мутахассис экспертларнинг якуний натижалар бўйича
хулосалари билан тавсифланади.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.

Тадқиқотда

олинган натижаларнинг илмий аҳамияти табиий-техноген характердаги
гидрогеологик объектларни геоахборот моделлаштириш натижалари ва
интеллектуал таҳлиллаш алгоритмлари ва дастурий воситалари асосида
математик моделлаштириш ва бошқарув қарорларини қабул қилиш
жараёнларини турли типдаги маълумотлар шароитида интеллектуаллаш
масаласини самарали ечиш имконини берувчи математик моделлар,
алго-ритмлар ва дастурлар яратиш услубиятини ишлаб чиқишга хизмат
қилади.

Олинган натижаларнинг амалий аҳамияти табиий-техноген характер даги

гидрогеологик объектларнинг экологик вазиятига кўра маслаҳат берувчи
компьютерлаштирилган тизим табиий-техноген худудларнинг мелиоратив,
сақлаш ва экологик муаммолари нуқтаи назардан комплекс баҳолаш ва
башоратлаш ҳамда бошқарув қарорларини қабул қилиш ва асослаш имконини
яратади.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.

Табиий-техноген

характердаги гидрогеологик объектларнинг геоахборот ресурсларига ишлов
бериш жараёнларини бошқариш тизими ва математик моделлари асосида:

табиий-техноген характердаги ҳудудлар ер қатламларида ва шўрланиш

даражасини башоратлаш моделларининг инструментал дастурий воситалар
мажмуи Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонасида Ўзбекистон
Республикаси Давлат геология ва минерал ресурслар қўмитаси тизимига
кирувчи корхоналарнинг технологик тизими «Орол бўйи гидрогеологик
экспедициясининг Қорақалпоғистон гидрогеологик станцияси» давлат
корхонасига жорий қилинган (Давлат геология ва минерал ресурслар
қўмитасининг 2015 йил 14 июлдаги 08-1266-сон маълумотномаси). Илмий
натижанинг

қўлланилиши

табиий-техноген

характердаги

хар

бир

гидрогеологик объектларнинг мелиоратив ва экологик ҳолатини баҳолаш ва
башоратлаш имконини берган;

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларнинг мелиоратив

ҳолатини таъминлаш жараёнининг геоахборот моделлари ва инструментал

11

дастурий

воситалар

мажмуи

Ахборот

технологиялари

ва

коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги тизими корхоналарида
жорий

этилган

(Ахборот

технологиялари

ва

коммуникацияларини

ривожлантириш вазирлигининг 2016 йил 31 октябрдаги 33-8/5937-сон
маълумотномаси). Илмий-тадқиқот натижалари табиий-техноген характер
даги гидрогеологик объектларнинг геоахборот карталарини яратиш ва


background image

мелиоратив ҳолатини баҳолаш алгоритмлари ва башоратлаш моделларини
амалда жорий этиш ҳисобига самарали бошқарув қарорларини қабул қилиш
тизимини шакллантириш ва экологик хавфсизлик даражасини 11.2% га
оширишни таъминлайди;

табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар тасвирларидан

маълумот олиш ва ишлов бериш жараёнларини параллеллаштириш дастурий
воситалари «Китоб-Шаҳрисабз ер ости сув олиш иншоотлари» тизимига
жорий этилган (Давлат геология ва минерал ресурслар қўмитасининг 2015
йил 24 ноябрдаги 01/574-сон маълумотномаси). Илмий-тадқиқот натижалари
табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларнинг мелиоратив ва
экологик ҳолатини қайта тиклаш жараёнларини бошқариш тизимини
такомиллаштириш, техноген объектлар сонини камайтириш ҳисобига
мелиорация ҳудудларининг самарадорлигини 58,7% дан 66,08% га оширишни
таъминлашга хизмат қилади.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси.

Тадқиқот натижалари 27 та

илмий-техник, шу жумладан 10 та халқаро анжуманларда муҳокама қилинган:

«

5

th

International Scientific Conference. European Applied Sciences: challenges

and solution» (Германия, Stuttgart, 2015й.); «Radiotexnika, Telekom
munikatsiya va Axborot Texnologiyalari: Muammolari va kelajak rivoji»
(Ташкент, 2015й.); «Современные проблемы гидрогеологии, инженерной
геологии, геоэкологии и пути их решения» (Ташкент, 2015й.); «Ахборот
технологияларининг ривожланиш истиқболлари, ITPA-2014» (Ташкент,
2014й.); «Амалий математика ва ахборот технологияларининг долзарб
муаммолари-Ал Хоразмий» (Тошкент, 2012; Самарқанд, 2014йй.); «ХХI аср
фан ва технологияларининг устувор йўналишлари, Тинбо» (Тошкент, 2014й.);
«Ишлаб чиқаришни автоматлаштириш интеллектуал тизимлар бутунжаҳон
конференцияси, WCIS» (Тошкент, 2012, 2014йй.); «Фан, таълим ва ишлаб
чиқариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари асосида
ривожлантириш истиқболлари» (Қарши, 2016й); «Ахборот техноло гиялари ва
телекоммуникация муаммолари» (Тошкент, 2013й.); «Проблем
ные вопросы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и пути их
решения» (Тошкент, 2012й.); «Ахборот технологиялари ва телекоммуника ция
тизимларини самарали ривожлантириш истиқболлари» (Тошкент, 2014й.);
«Фан, таълим ва ишлаб чиқариш интеграциясида ахборот комуникация
технологияларини қўллашнинг хозирги замон масалалари» (Нукус, 2015);
«Телекоммуникация ва алоқа соҳасида замонавий ахборот технологиялари»
(Тошкент, 2011й.), «Фан ва амалиётнинг интеграллашуви Ўзбекистон
Республикаси геология соҳасини самарали ривожлантириш механизми»
(Тошкент, 2016й.).

12

Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.

Диссертация мавзуси

бўйича жами 45 та илмий иши чоп этилган, шулардан, 1 та монография,
Ўзбекистон Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик
диссертациялари асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий


background image

нашрларда 17 та мақола, жумладан, 15 таси республика ва 2 таси хорижий
журналларда нашр этилган.

Диссертациянинг ҳажми ва тузилиши.

Диссертация таркиби кириш,

бешта боб, хулоса, 115 фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан
иборат. Диссертациянинг ҳажми 185 бетни ташкил этган.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ

Кириш

қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг долзарблиги ва зарурати

асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари, объект ва предметлари тав
сифланган, республика фан ва технологиялари ривожланишининг устувор
йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва ама
лий натижалари баён қилинган, олинган натижаларнинг илмий ва амалий
аҳамияти очиб берилган, тадқиқот натижаларини амалиётга жорий қилиш,
нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар
келтирилган.

Диссертациянинг «

Табиий-техноген гидрогеологик объектларни

қатъиймас тўпламлар назарияси асосида тадқиқ қилиш ва қарорлар
қабул қилиш концепциясини ишлаб чиқиш

» деб номланган биринчи

бобида ўлчашлар жараёнларида инсон таъсирини камайтириш, турли
характердаги маълумотлар манбааларидан (сонли, лингвистик, тасвир)
ахборот олиш асосида фойдаланиш киради.

Мазкур концепцияни жорий қилишдан мақсад гидрогеологик

объектларни тадқиқот қилиш натижаларини турли нуктаи назардан
(мелиоратив, сақлаш, экологик, иқтисодий ва ҳ.к) тадқиқ қилиш ва шу асосда
турли ечимлар қабул қилишдир. Бу ўринда, табииий-техноген гидрогеологик
объектларга тегишли маълумотларнинг ноаниқликларининг келиб чиқиш
сабаблари ва табиати, хамда уларни камайтириш йўлларини топиш кам
ўрганилган ва долзарб муаммолар сирасига киради. Шу сабабли, экспертлар
гидрогеологларнинг гидрогеологик объект хақидаги лингвистик кўринишда
ифодаланган билимларини олиш ва формаллаштириш ва сонли , яъни
қатъиймас сон кўринишида ифодалашга имкон берувчи алгоритмлар ва
дастурий воситалар ишлаб чиқиш самаралидир. Бунда, тадқиқот олиб
борилаётган ТТГГО параметрлари хақида зарур миқдор ва сифатга эга
маълумотлар олиш хаммавақт хам иложиси йўқлигини таъкидлаш лозим.
Бунинг асосий сабаби ер ости сувли қатламлар табиий режими бузилганлиги
холатида, кўп сонли тажрибалар ўтказиш учун бир хил зарур шароитлар
яратишнинг имконияти йўқлигидир. Бу ўринда, ҚТН принципларининг
ТТГГО ларга тегишли маълумотларни тўплаш, уларни ишлаш ва қарорлар
қабул қилиш интеграциялашуви моделлаштириш ва қарорлар қабул

13

қилиниши жараёнларининг асослилиги даражасини оширишнинг муҳим
омилидир.


background image

1-расм. Турли маълумотлар шароитида ТТГГО ларни қатъиймас тўпламлар

назарияси асосида ечимлар қабул қилиш концепцияси

Объект хусусидаги маълумотларнинг катта қисми экспертлардан

олинган сонли бўлмаган ва тўлиқмас тарздаги маълумотлардан иборат бўлган
ҳолларда, бундай маълумотларни ишлашда ҚТН ва қатъиймас мантиқ
принципларидан фойдаланилади.

Маълумотлар етишмаслиги, уларнинг ишончлилиги паст бўлган

ҳолларда қарорлар қабул қилиш мавжуд бўлган барча, турли табиатли
маълумотлар асосида амалга оширилади. Бунда, гидрогеологик тадқиқотлар
натижалари камида учта, яъни мелиоратив, ер ости сувларини сақлаш ва
экологик муаммолар нуқтаи назаридан талқин қилиниши лозим
(И.К.Гавич,1984). ТТГГО ларнинг холатлари тадқиқотининг мазмуни ва
натижаларининг қўлланилиши қарорлар қабул қилиниши страгиясини
аниқлаштиришга имкон яратади. Қарорлар қабул қилиниши ўз навбатида
предмет сохани тўлалиги билан қараш ва таҳлил қилишга асосланиши лозим.
Бундай ёндошув ТТГГО ларни комплекс тадқиқ этиш моделининг асоси
бўлиб, бундай жараённинг концептуал схемаси 1-расмда келтирилган.

Диссертациянинг

«Қатъиймас маълумотлар салмоғи юқори бўлган

шароитларда қарорлар қабул қилишга кўмаклашиш жараёнларини
математик моделлаштириш»

деб номланган иккинчи бобида қатъиймас

маълумотлар салмоғи юқори бўлган шароитларда қарорлар қабул қилишга
кўмаклашиш жараёнларини математик моделлаштириш масалаларига
бағишланган. Бунда турли хил маълумотларни лингвистик кўринишда ишлаш
кўзда тутилади.

14

Табиий-техноген гидрогеологик объектлар ҳолатлари бўйича ечимлар


background image

қабул қилиш объектнинг ҳозирги ва аввалги ҳолатларини таққослаш асосида
амалга оширилади. Мазкур холат бўйича табиий-техноген гидрогеологик
объектлар билан яхши таниш бўлган ва ишлаш тажрибасига эга бўлган
мутахассис гидрогеологларнинг фикрлари, иш тажрибалари ва билимларидан
кенг фойдаланилади.

Ечимлар қабул қилиш алгоритмлари холатли таҳлилга асосланади ва

қуйидаги ечимлар қабул килиниши мумкин:

А

U

- <мумкин бўлган ечимлар тўплами>

Д

А

U

- <мумкин бўлган ечимлар ичида керакли ечимлар тўплами>

ПР

А

U

- <профилактик характердаги ечимлар тўплами>

П

А

U

- <огохлантириш характердаги ечимлар тўплами>

Л

А

U

- <ажратиш характердаги ечимлар тўплами>

ПР

A

D

A

U

,

A

U

=

A

U

A

A

A

П U

ВС U

Л U

Ечимлар: <ошириш>, <камайтириш>, <ўзгартирмаслик>, каби кўринишларда
берилади ва қўйидагича ифодаланади:

, ,

- ЛП учун «Ошириш»;

<

D T X

>

j

<

I T X

>

j I

, ,

- ЛП учун «Камайтириш»;

j
j D

, ,

-ЛП учун «Ўзгартмаслик»; ЛП

j

D

j

Z

j

j

<

Z T X

>

j Z

I

, ,

{«бироз», «кучли»},

{«бироз», «кучли»}, {«ўзгартириш керак эмас»}.

Диссертацияда қабул қилинадиган умумий ечим мумкин бўлган

ечимларни қатъиймас баҳолашга асосланган ёйилмаси кўринишидаги
аналитик кўринишга келтирилади.

j

R

=

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

,

j j
j

R I j

j

I
j

R D

j j

j
D
j

j

R Z

j
Z
j j

μ

R

j

R

I

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

( ) ( , ), ( ) ( , ), ( ) ( , )

j

Z

I

R D

D

R Z

Шуни алохида таъкидлаш лозимки, гидрогеологик объектлар холатлари

башорати натижалари турли муаммолар нуқтаи назаридан(мелиоратив, ер
ости сувларини ифлосланишдан сақлаш, экологик) таҳлил қилиниши лозим ва
шу асосда, хамда вақтга боғлиқ тарзда қабул қилинадиган ечимлар ўзаро
мувофиқлаштирилиши лозим. Бундан қабул қилинадиган ечимлар орасидаги
боғликликларни хартарафлама чуқур тадқиқ қилиш муаммоси юзага келади.
Фараз қилайлик, мелиоратив муаммо юзага келиши муносабати билан

1 2

,

R

j

R

j

кетма-кет ечимлар қабул қилинган бўлсин:


background image

бу ерда

1 (0) (1)

:

R

j

P

j

P

j

;

:

R

j

P

j

P

j

;

2 (1) (2)

P

=

{

<

м

>

<

с

>

<

б

>

}

( )

α

α

α

,

k k k k j

/ , / , /

1 2 2

15

1

α

,

α

,

α

-

k

-холат учун мос термлар тегишлилик

k

=

1,2,3.

,

k

3

k

k

2

функциялар қийматлари.

1

R

j

ва

2

R

j

ечимлар орасидаги ўзаро боғланишларни баҳолаш қуйидаги

тартибда амалга оширилади:

1.

1

R

j

ва

2

R

j

ечимлар

1

I

,

2

I

,

D

1

,

D

2

ва

Z

лар бўйича ёйилади.

2. Умумий ечимни топиш учун барча тегишлилик функциялари

μ

D

I

D

I

,

( , )

μ

D

I

D

I

ва

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

1 2

μ

R

Z

R

Z

қийматлари

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

1 2

1 1

ҳисоблана ди.

1 2

2 2

1 2

1 1

1 2

2 2

3. Қийматлари 0,4 дан кичик тегишлилик функциялари ташлаб юборилади.
4. Якуний ечим

R

нинг

j

I

,

D

j

,

Z

лар бўйича ёйилмаси сифатида

аниқланади.

Диссертациянинг

«

Табиий-техноген

гидрогеологик

объектлар

тасвирларини рақамли ишлаш»

деб номланган учинчи бобида ТТГГО лар

учун мухим маълумот манбаи бўлган ҳудудлар тасвирларини рақамли
ишлашга бағишланган. Бундай объектлар маълумотлар етишмаслиги ва
ишончли эмаслиги, хамда қатъиймас маълумотлар салмоғи юқорилиги,
холатларини аввалдан башорат қилишнинг иложи йўқлиги кабилар сабабли
ноаниқлик даражаси юқори бўлган объектлар сирасига киради. Бундай
шароитларда, гидрогеологик объектлар тасвирларидан ахборот олиш жуда
муҳим ва кам ўрганилган муаммо бўлиб ҳисобланади. Бунда асосий эътибор
рақамли тасвирлардан ТТГГО геоахборот модели учун керакли топологик
элементларни растрлаштириш орқали аниқлашга асосланган.

ТТГГО ларни уларнинг тасвирлари асосида тадқиқ қилиш жараёнида


background image

турли гидрогеологик объектлар характеристикалари(объект худуди бўйича
биржинслимас ётқизиқлар, техноген факторлар таъсири, ифлослантирувчи
моддалар ва х.к.) чегараларни аниқлаш ва ажратиш каби масалалар
долзарбдир.Тасвирлардаги чегаралар ранглар ўзгариши, сиртлар узилишлари,
ёрқинлик ва сояларнинг ўзгаришлари туфайли вужудга келиши мумкин.

Агар битта ТТГГО бир нечта тасвирларини олиш имконияти мавжуд

бўлса, у холда тасвирлар оқимини самарали ишлаш ва сақлаш билан боғлиқ
муаммолар юзага келади. Диссертацияда гидрогеологик объектлар
тасвирларига ишлов беришда Адамар матрицаларини шакллантириш асосида
хисоблашларни параллеллаштириш масалалари қаралади.

Бунда Адамар ортогонал базис функциялари асосида тасвирларга

ишлов бериш жараёнини параллеллаштириш алгоритмлари ва дастурлари
ишлаб чиқилган.

Диссертацияда ArcGIS, Erdas Imagine, ENVI дастурий комплекслар

асосида ТТГГО тасвирларини рақамли ишлаш масалалари қаралади.Бунда,
Байес классификаторига асосланган ўқитишга асосланган синфлаштириш
усулини қўлланилади. Мазкур ёндошув энг юқори эхтимоллик билан тегишли
синфни аниқлашга имкон берувчи ва бунда апостериор максимум

16

баҳога асосланувчи Байесснинг синфлаштириш услубига асосланган
қуйидаги синфлаштириш моделидан фойдаланилади:

ln( ) [0,5ln( )] [0,5( ) ( )( )]

1

D

=

a

C

Cov

C

X

M

C

T Cov

C

X

M

C

бу ерда:

D

– нормалашган масофа (эҳтимоллик бўйича);

с

– асосий

синф;

Х

- асосий пикселнинг векторини ўлчаш;

M

C

с

синф танланма

қийматлари ўрта қийматлари вектори

с

;

C

a

- ихтиёрий асосий векторнинг

с

синфга тегишлилигининг фоизли эҳтимоллиги (стандарт тарзда 1,0, ёки
априор билим асосида киритилади;

Cov

C

-одатдаги

с

синфга тегишли

пикселларнинг ковариацион матрицаси;

Cov

C

-

Cov

C

нинг детерминанти;

1

Cov

C

-

Cov

C

га тескари

матрица;

T-

транспонирлаш;

Диссертациянинг

«

Табиий-техноген

гидрогеологик

объектларга тегишли растрли маълумотлар асосида ТТГГО нинг
геоахборот моделини ишлаб чиқиш»

деб номланган тўртинчи бобида ГГО

ларга тегишли растрли маълумотлар асосида ТТГГО нинг геоахборот
моделини ишлаб чиқишга бағишланган.

Мазкур жараён қуйидаги босқичлардан иборат:

1. Берилган харита ёки тасвирдан фойдаланиб ҳудуднинг электрон

картасини яратиш.

2. Ҳудудий ва атрибутив маълумотлар базаси яратилади ва маълумотлар

топологик объектлар билан боғланади

3. Ҳудудни мелиоратив, ер ости сувли қатламларни сувни химоялаш ва


background image

экологик нуқтаи назардан тадқиқ килиш учун билимлар базаси
яратилади.

4. Геоахборот моделлаштириш асосида ҳудуд қисмларининг маълум

муаммо

нуқтаи

назардан

классификацияси

жадвали

шакллантирилади.

5. Икки ва уч муаммодан иборат тематик қатламлар орасидаги

боғланишлар корреляцияси

«

Силжийдиган ойна

»

усули асосида

амалга оширилади.

Тематик қатламлар орасидаги корреляцион боғланишлар электрон

картанинг хар бир нуқтаси учун «Силжийдиган ойна» алгоритми асосида
амалга оширилади(Тикунов В.С.,1997):

2 2

R

A A A

=

R

A A

+

R

A A

R

A A

R

A A

R

A A

( 2 )/(1 )

1 2 3 1 2 1 3 1 2 1 3 2 3

n

2 2

R

A A

d

i

n n

=

− −

1 6 /( )

i j

1

i

=

i

,

j

=

1,3;

Диссертациянинг мазкур бобида ERDAS IMAGINE дастури асосида

худудлар космик тасвирига рақамли ишлов бериш икки босқичда амалга

17

оширилди: бошланғич статистикани шакллантириш ва дастлабки
классификацияни амалга оширилди.

Кейинги босқичда

signature editor

модули асосида космик тасвирнинг

спектрал статистикаси амалга оширилди ва

supervised classification

модули

асосида классификацияни амалга ошириш учун сигнатуралар файли хосил
қилинди (синфларнинг тасвир спектрал характеристикалари кўп ўлчовли
фазосида). Натижада Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси(ҚРШЗ)
космик тасвири асосида растрли синфлаштириш қатлами ҳосил қилинди.
Худуднинг космик тасвирлари Landsat 7 (2000 й.) ва Landsat 8 (2015 й)дан
К-40-Б худудий зона учун 1:500 000 масштабда олинди. Тадқиқ қилинаётган
худуд умумий майдони 44 206,4 км

2

ни ташкил этади. Бунда, тасвирдаги барча

объектлар ичида ранглар ёрқинлиги билан ажралиб турувчи 9 та рангли растр
ва тадқиқот учун худуд бўйича қуйидаги 3 та объект ажратиб олинди:

Сувли қатлам.

Ўсимлик қатлами.

Тузли минераллардан ташкил топган тупроқ қатлами.

ҚРШЗ нинг синфлаштирилган космик тасвири асосида ArcGIS муҳитида


background image

моделлаштириш амалга оширилди.Олинган натижалар(2-расмда) ва 1,2-
жадвалларда келтирилди.

Келтирилган натижалар асосида худуд экологик холатининг2000йилга

нисбатан 2015 йилга келиб худуд усимлик майдонлари камайганлиги ва шу
билан бирга тупроқ шўрланиши билан тавсифланувчи майдонларнинг
худудининг ошганини кўрсатади

2000 й 2015 й

2-расм. Космик тасвири асосида растрли

синфлаштириш

18

Таблица №1.

Космик тасвир асосида Қорақалпоғистон Республикаси шимолий

зонасининг 3та қатлам бўйича даврий ўзгариши.

Йиллар

Сувли қатлам

Ўсимлик қатлами

Тузли

минераллардан

ташкил топган


background image

тупроқ қатлами

2000

4256,4 км

2

9708,9 км

2

5089 км

2

2015

4108,6 км

2

5587,9 км

2

9716,5 км

2

15 йил фарқи

147,8 км

2

кичик

4121 км

2

кичик

4627,5 км

2

катта


Таблица №2.

Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонасининг 3та қатлам бўйича

даврий ўзгаришининг фойзларда динамикаси.

Йиллар

Сувли қатлам

Ўсимлик қатлами

Тузли

минераллардан

ташкил топган

тупроқ қатлами

2000

9,6 %

22 %

11,5 %

2015

9,2%

12,6 %

22 %

15 йил фарқи (%)

0,4

кичик

9,4 %

кичик

- 10,5 %

катта


Диссертациянинг

«Компьютерлаштирилган тизимининг Қорақал поғистон

Республикаси шимолий зонаси бўйича мониторинг тадқиқот ларини

ташкил қилишда амалий қўлланилиши»

деб номланган бешинчи боби

геоахборот технологиялари асосида ишлаб чиқилган ечимлар қабул қилиш

компьютерлаштирилган тизимининг Қорақалпоғистон Республикаси

шимолий зонаси бўйича мониторинг тадқиқотларини ташкил қилишда амалий

қўлланилишига бағишланган.

Ҳудуднинг гидрогеологик шароитлари.

Геологик

нуқтаи-назардан олганда қаралаётган ҳудуд неоген даври қумлида жойлашган

тўртламчи давр аллювиал ётқизиқлардан иборат. Сувли қатламлар тўртламчи

давр қум аралашган ётқизиқлардан иборат. Лойли 12- 17 метр чуқурликда,

текис тақсимланмаган лойли қатламлар жойлашган.

Ушбу жараёнларда қуйидаги мазмундаги тематик хариталар тузилади:

геофильтрацион параметрларни фазовий тақсимланиши; ер ости сувли қатлам
баланслари фазовий тақсимланиши; геофильтрация ва гидрогеохимия
масалалари бошланғич шартларининг фазовий тақсимланиши; ер ости
сувлари оқимларининг чегаравий шартлари. Шу тахлит олинган маълумотлар
тематик қатламлар ва хариталар кўринишида компьютерлаштирилган тизимга
интеграция қилинади ва геофильтрацион параметрлар, бошланғич ва
чегаравий шартларни аниқлаш учун ҳисоблаш экспериментлари ўтказилади.

Шу тахлит олинган маълумотлар компьютерлаштирилган тизимга

тематик қатламлар ва карталар сифатида киритилади ва тематик қатламлар


background image

орасидаги ўзаро боғланиш «силжийдиган ойна» усули асосида баҳоланади
(3-расм).

19

Қаралаётган ҳудуд геоахборот модели топологик элементлари сифатида

нуқтавий (сув олувчи қудуқлар, назорат қудуқлари), чизиқли (инфильтрация
каналлари, гидроизогипслар, филтьрация соҳаси чегаралари ва х.к.), майдон
кўринишидаги (фильтрация хусусиятлари бўйича ажратилган зоналар, аҳоли
яшаш ҳудудлари ва х.к)лар олинди.

3-расм. «Силжийдиган ойна» усули асосида амалга ошириш алгоритми

Олинган натижалар Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси

гидрогеолого-мелиоратив

ва

экологик

шароитларининг

геоахборот

моделлаштиришга асосланган ҳудудий модели асосида гидрогеологик
объектларнинг тузилиши, динамикаси ва топологик элементлари орасидаги
ахборот муносабатларидан фойдаланиш истиқболли эканини кўрсатади.


background image

Геоахборот технологиялари Қорақалпоғистон Республикаси шимолий

зонаси ер ости сувлари динамикасини ўрганишнинг самарали воситаларидан
бўлиб, ер ости сувларининг сатҳлари ва концентрациялари ҳамда чегаравий

20

шартларидан худуд геоахборот моделининг алоҳида мавзули қатламлари
сифатида фойдаланиш имконияти бўлиб ҳисобланади. Шу тахлит ҳосил
қилинган

мавзули

қатламлардан

қаралаётган

худуд

гидрогеологик

шароитларининг ўзгариши, фильтрация соҳасининг биржинслимаслиги
шароитида геофильтрация параметрларини аниқлаштириш бўйича ҳисоблаш
экспериментлари ўтказишда фойдаланиш имконияти яратилади.

4-расм. Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси гидрогеологик

шароитларининг геоахборт модели

Дастлабки босқичда, ArcGIS дастурий муҳити ArcCatalog дастурий

воситаси асосида Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси геоахборот
моделининг структураси ташкиллаштирилади. Мазкур моделнинг топологик
элементлари: полигонал(туманлар, хўжаликлар, худудлар), чизиқли(туманлар,
хўжаликлар чегаралари,йўллар, дарёлар, каналлар), нуқтавий(сув олиш ва
кузатиш қудуқлари, айрим иншоотлар ва х.к.) (4-расм).

Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси геоахборот модели

асосида ер ости сизот сувлари сатхларининг ва шўрланишининг ўзгариш
ларининг бошқа объектларга таъсирини ўрганиш бўйича хисоблаш эспери
ментлари ўтказилди.

ArcGIS нинг

Spatial Analyst

пакетидан фойдаланилди ва олинган

натижалар шуни кўрсатадики, 2010дан 2015 йиллар мобайнида сизот сувлар
сатҳининг шимол томон йўналишида пастлашиши кузатилади, бунда сизот
сувлари сатхи 0 дан 1 метргача худудлар майдонлари анчагина камаяди, шу
билан бир қаторда ер ости сизот сувлари сатҳи 1метрдан 2 метргача бўлган


background image

майдонлар улуши ортади (5-расм). Шу асосда таъкидлаш мумкинки, ер ости
сизот сувларининг сатхлари пасайганлиги шўрланган майдонлар худудининг
ортишига олиб келади (6-расм).

21

Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси худудида сизот

сувлари сатхларининг пасайиши тенденцияси

2010 й

2015 й

0 - 1 м 1 - 2 м 2 - 3 м 3 - 4 м 4- 7 м


5-расм. Геоахборот моделлаштириш асосида Қорақалпоғистон Республикаси

шимолий зонаси худуди сизот сувлари сатхларининг ўзгаришини тадқиқ этиш

бўйича ҳисоблаш экспериментлари натижалари.

Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси сизот

сувлари шўрланишининг ўзгариши

2010 й

2015 й


background image

0,0 - 1,0 г/л

1,0- 3,0 г/л

3,0- 5,0 г/л

5,0- 10,0 г/л

10,0- 180,2 г/л


6-расм. Геоахборот моделлаштириш асосида Қорақалпоғистон Республикаси

шимолий зонаси худуди сизот сувлари шўрланишининг ўзгаришини тадқиқ этиш

бўйича ҳисоблаш экспериментлари натижалари.

Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларнинг геоахборот

моделларнини яратишда гидрогеологик объект ва геоахборот модели
орасидаги маълумот алмашувни ташкил қилишда координата

22

мутаносиблигига амал қилиш хамда тематик қатламлар хосил қилиш асосида
гидрогеологик объектни комплекс тадқиқ қилиш асосида ечимлар қабул
қилиш мухим аҳамиятга эгадир

Бунда тематик қатламлар сифатида, бир масштабдаги сизот сувлар

сатхлари, минераллашуви, геофильтрация параметрларининг худудий
тақсимланиши, суғориладиган майдонларнинг сувга бўлган эхтиёжлари
кабиларни келтириш мумкин. Бунда вужудга келувчи белгили характердаги ва
фазовий маълумотлар географик аниқмасликларини камайтиришда ArcGIS
нинг қатъиймас худудий маълумотлар билан ишлашга имкон берувчи Fuzzy
Overlay, Fuzzy Membership инструментал воситаларидан фойдаланиш
мақсадга мувофиқ.

ХУЛОСА

«Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектларни геоахборот

моделлаштириш асосида қарорлар қабул қилишни қувватловчи тизим»
мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадқиқотлар
натижасида қуйидаги хулосаларга келинди:


background image

1. Турли хилдаги маълумотлар (сонли, сифат кўринишидаги лингвистик,

растрли, худудий ва ҳ.к.) билан ишлаш геоахборот-аналитик концепцияси ва
қабул қилинган ечимларни лингвистик ифодалаш алгоритмлари ва дастурий
комплекси ишлаб чиқилди. Компьютерлаштирилган тизим геоахборот,
қатъиймас-ахборот ва эксперт-аналитик ташкил этувчиларни ўз ичига олади
ва бу ташкил этувчилар орасида ахборот алмашуви алгоритмлари ва дастурий
воситалари ишлаб чиқилди.

2. Қатъиймас-мантиқий ва Саати усуллари асосида эксперт гидрогеологлар

тажрибалари, билимлари ва таҳминларини формаллаштириш ва
умумлаштириш усуллари, алгоритмлари ва дастурий комплекси ишлаб
чиқилди.

3. Табиий-техноген характердаги гидрогеологик объектлар холатлари

(мелиоратив, ер ости сувларини ҳимоялаш, экологик) асосида қабул
қилинадиган турли характердаги (огоҳлантирувчи, тикловчи, ажратувчи)
ечимларни умумлаштириш моделлари ишлаб чиқилди ва асосланди.

4. Геоахборот моделлаштириш натижаларини ҳолатли таҳлил қилиш

асосида қабул қилинадиган ечимлар орасидаги ўзаро боғланишларни
қатъиймас баҳолаш алгоритмлари ишлаб чиқилди. Умумий ечимни
кучайтириш, камайтириш, ўзгартмаслик кўринишидаги хусусий ечимлар
асосидаги модели ишлаб чиқилди.

5. Гидрогеологик объектлар тасвирларидан маълумот олиш ва

тасвирларни параллел ишлаш алгоритмлари ва дастурий воситалари ишлаб
чиқилди.

6. Растрли маълумотлар асосида табиий-техноген гидрогеологик

объектлар геоахборот моделини яратиш тамойиллари ишлаб чиқилди. 7.
“Силжийдиган ойна” усули асосида, табий-техноген гидрогеологик объектлар
геоахборот моделининг икки ва уч тематик қатламлари орасидаги

23

ўзаро боғланиш корреляцион майдонларини ҳосил қилиш алгоритмлари ва
дастури ишлаб чиқилди.

8. Ишлаб чиқилган компьютерлаштирилган ахборот-аналитик тизим

Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси ҳудуди мониторинги
тадқиқотларда қўлланилди.

9. Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонаси ҳудуди геоахборот

модели асосида сизот сувлари сатҳлари ва минераллашуви ўзгаришларининг
ҳудуднинг бошқа объектларига таъсирини ўрганиш бўйича ҳисоблаш
экспериментлари ўтказилди.

10. Геоахборот моделлаштириш натижаларининг ҳудудий-вақтий таҳлили

ArcGIS муҳитининг Spatial Analyst пакети асосида амалга оширилди.

11. Олинган натижалар сизот сувлари сатҳларининг пасайишини ва

шўрланиш даражасининг 2010-2015 йиллар оралиғида шимол томон ошувини
кўрсатади. Қорақалпоғистон Республикаси шимолий зонасининг вақт бўйича
икки даврга (2000 ва 2015 йй.) тегишли космик тасвирлари
ERDAS IMAGINE пакети воситасида рақамли таҳлил қилинди. Олинган


background image

натижаларнинг геоахборот моделлаштириш натижалари билан деярли
мослигини кўриш мумкин.

24

НАУЧНЫЙ СОВЕТ 14.07.2016.Т.29.01 при ТАШКЕНТСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ и
НАЦИОНАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ УЗБЕКИСТАНА ПО
ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА НАУК
ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ

ОТЕНИЯЗОВ РАШИД ИДРИСОВИЧ


background image

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ
ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПРИРОДНО
ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА

05.01.04 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин,
комплексов и компьютерных сетей
(технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ Ташкент – 2016

25

Тема докторской диссертации зарегистрирована за № 30.09.2014/B2014.3-4.T166 в

Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.

Докторская диссертация выполнена в Ташкентском университете информационных

технологий.

Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский) размещен на

веб-странице по адресу www.tuit.uz и Информационно-образовательном портале “ZIYONET” по
адресу www.ziyonet.uz

Научныйконсультант: Усманов Ришат Ниязбекович

доктор технических наук

Официальные оппоненты: Хабибуллаев Иброхим Хабибуллаевич

доктор технических наук, профессор

Мухамедиева Дилноз Тулкуновна

доктор технических наук, профессор

Жмудь Вадим Аркадьевич

(Российская Федерация)

доктор технических наук, профессор


background image

Ведущая организация: Ташкентский государственный технический

университет

Защита диссертации состоится «1» декабря 2016 г. в 10

00

часов на заседании научного совета

14.07.2016.Т.29.01 при Ташкентском университете информационных технологий и Национальном
университете Узбекистана по адресу: 100202, Ташкент, ул. Амира Темура, 108. Тел.: (99871)
238-64-43; факс: (99871) 238-65-52; e-mail:

tuit@tuit.uz.

С докторской диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре

Ташкентского университета информационных технологий (регистрационный номер 2519) по
адресу: 100202, Ташкент, ул. Амира Темура, 108. Тел.: (99871) 238-64-43.

Автореферат диссертации разослан «16 » ноября 2016 года.

(протокол рассылки № 1от «16» ноября 2016 г.).

Р.Х.Хамдамов

Председатель научного совета по присуждению

учёной степени доктора наук

д.т.н., профессор

М.С. Якубов

Ученый секретарь научного совета по

присуждению учёной степени доктора наук

д.т.н., профессор

Х.Н.Зайнидинов

Председатель научного семинара

при Научном совете по присуждению учёной

степени доктора наук д.т.н.

26

ВВЕДЕНИЕ (аннотация докторской диссертации)

Актуальность

и

востребованность

темы

диссертации.

На

сегодняшний день в мире одними из актуальных проблем являются
моделирование сезонных изменений мелиоративных и экологических
состояний гидрогеологических объектов природно-техногенного характера и
создание высокоэффективных систем управления на основе достижений
геоинформационных технологий. «Каждый год в природно-техногенных
объектах наблюдается нехватка воды на 6-7 млн. гектарах земли, вместе с тем
на нашей планете на основе геоинформационных технологий достигнуто
улучшение мелиоративного состояния 1,5 млд. гектара земель до уровня
75-78% с учетом их географического расположения и экологических
особенностей»

3

.

В Республике Узбекистан осуществляются широкомасштабные научно
исследовательские работы по совершенствованию системы поддержки


background image

принятия управляющих решений по улучшению мелиоративного состояния и

повышения производительности интенсивно используемых земель природно

техногенного характера. В этом отношении проведен ряд научно

исследовательских работ, в том числе по улучшению мелиоративного

состояния земель, используемых в разных областях сельского хозяйства, по

моделированию процессов восстановления плодородия земель и управлению

мелиоративными системами, а также по их эффективному использованию.

В

мире важное значение приобретают вопросы разработки

математических

моделей

гидрогеологических

объектов

природно

техногенного характера на основе геоинформационных технологий и
формирования баз геоданных изменений сезонных и экологических
состояний техногенных территорий. В связи с этим осуществление
целенаправленных научных исследований по направлениям, включающим
разработку моделей принятия разнохарактерных решений в условиях
нечеткой информации, разработку схемы расположения коллекторно
дренажных систем с учетом почвенно-мелиоративных свойств и глубины
залегания уровней грунтовых вод, разработку алгоритмов и программных
средств моделирования исследований взаимосвязей разнохарактерных
решений (предупредительные, локализационные, восстановительные) на
основе принципов теории нечеткой логики, разработку геоинформационных
моделей границ на основе растрового изображения, считается одной из
важных задач. Проведение научных исследований по вышеприведенным
научно-исследовательским направлениям подтверждает актуальность темы
данной диссертации.

Данное диссертационное исследование в определенной степени служит

выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента
Республики Узбекистан №ПП-1989 от 27 июня 2013 года «О мерах по

3

http://www.agrowebcee.net/awuz-ru/nauka/materialy-konferencii/

27

дальнейшему развитию национальной информационно-коммуникационной
системы», постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №82
от 19 марта 2013 года «Порядок водопользования и водопотребления в
Республике Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах,
принятых в данной сфере.

Соответствие исследования приоритетным направлениям развития

науки и технологий республики.

Данное исследование выполнено в

соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий
республики IV. «Развитие информатизации и информационно
коммуникационных технологий».

Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации.

4

Научные исследования, направленные на разработку систем поддержки
принятия решений для гидрогеологических объектов природно-техногенного


background image

характера (ГГОПТХ) на базе геоинформационных систем, разработку методов
интеллектуализации

процессов

комплексного

исследования

гидрогеологических, технологических и экономических основ сложных
систем

в

условиях

информационной

неопределенности

на

базе

геоинформационных технологий, осуществляются в ведущих научных
центрах и высших образовательных учреждениях мира, в том числе в Aquila
Space, Dauria Aerospace, Esri Inc, Exelis VIS, Modflow, University of California,
Berkeley (США), Geomatics Canada, Sehlumberger Water Services (Канада),
Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Applied Geosciences (Германия),
Centre for Ecology and Hydrology, Centre for Water Science, Cranfield University
(Великобритания), Airbus Defence and Space, Geo-Intelligence, Spotlmage
(Франция), DEIMOS Imaging, Remote Sensing Laboratory of the University of
Valladolid (Испания), University of Technology (Польша), University of Pisa,
Department of Geosciences, University of Camerino (Италия), University of
Technology (Дания), National Institute of Hydrology, Waterloo Hydro geologic,
Excel Geomatics (Индия), GISTDA (Таиланд), Technical University of Denmark
(Дания), Esri CIS, OOO «Дата», Московском государственном университете,
Московском университете связи и информатизации, Казанском университете
(Россия), Научно-исследовательском институте ирригации и водных проблем
при Ташкентском институте ирригации и мелиорации и т.д.

В результате исследований, проведенных в мире по разработке

алгоритмов и методов созданий оценки и прогнозирование моделей с
помощью технологических основ геоинформационных технологии в принятия
решение на основе геоинформационных технологии для гидрогеологических
объектов природно-техногенного характера, совершенствованию структуры
системы мониторинга получена ряд научных результатов, в том числе:
разработаны фотограмметрические программные

4

Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации проведена на основе нижеприведенных и

других источников: http://www.slb.com/services/additional/water.aspx, https://en.wikipedia.org/wiki/Centre-
_for_Ecology_and_Hydrology, http://jr.rse.cosmos.ru/article.aspx?id=167,http://nihroorkee.gov.in/, http://eco
ruspace.me/GISTDA .html, https://www.linkedin.com/company/excel-geomatics-pvt-ltd-

28

решения высокого уровня разрешения по использованию навигационной
системы GPS и геодезических установок (Trimble, Digital Globe, США);
разработаны методы обработки оптических аэрокосмических снимков
высокого Sport & Pleiades разрешения (Airbus Defense and Space, Франция);
карты водных запасов в области сельского хозяйства на основе космического
мониторинга (Aguila Space, США); созданы программное обеспечение
обработки космических снимков запасов подземных вод и геоинфор
мационных ресурсов (ESRI, США); разработаны электронные геоинфор
мационные модели на основе геоинформационных технологий гидрогеоло
гических объектов природно-техногенного характера (ESRI GIS, Россия);
разработана программное обеспечение по созданию карт управления оценкой


background image

качества моделирования движения подземных вод и использованием их
запасами (Waterloo Hydrogeologic, Россия).

В мире по защите мелиоративного состояния подземных водных

ресурсов и комплексов по восстановлению экологических ситуаций на
исследуемых территориях на основе современных информационных
технологий и методов математического моделирования по ряду приоритетных
направлений проводятся следующие исследования: разработка алгоритмов и
программных средств математического моделирования гидрохимического
режима подземной гидросферы; усовершенствование коллекторно-дренажных
систем с учетом почвенных условий и уровней грунтовых вод; формирование
баз данных изменений сезонных и экологических состояний техногенных
территорий; создание компьютери зированной системы оперативного
мониторинга мелиоративных состояний орошаемых территорий на базе
беспроводных сенсорных сетей; разработка алгоритмов и программных
комплексов, а также механизмов интеграции геоинформационных систем для
принятия управляющих решений задач по

оценке мелиоративных и

экологических состояний подземных водоносных пластов.

Степень изученности проблемы.

Вопросы исследования проблем,

связанных

с

математическим

моделированием

восстановления

мелиоративных и экологических состояний гидрогеологических объектов
природно-техногенного характера и решением теоретических и прикладных
задач совершенствования систем управления в условиях повсеместного
нарушения естественного режима гидрогеологических объектов; разработки
геоинформационных моделей и алгоритмов отношений между подземной
гидросферой и окружающей средой на территориях с экологически
напряженной обстановкой, из-за нехватки неопределенности данных для
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера, сложности
возникающих ситуаций и ограниченности возможностей работы с
разнородными данными; сложности ГГОПТХ и сильного влияния на них
техногенных факторов, нечеткости границ подземных водоносных пластов,
проблемы с адекватным определением их параметров и характеристик,
характеризуемых

неопределенностью;

комплексным

исследованием

гидрогеологических объектов в условиях разнородной информации на основе

29

геоинформационных технологий рассмотрены в работах ряда исследователей:
V. Velasco (Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA),
CSIC, Barcelona, Spain), A. García-Gil (Department of Earth Sciences, University
of Zaragoza, Zaragoza, Spain), Thomas Kalbacher (Department of Environmental
Informatics, Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, Germany),
Arnis Lektauers (Riga Technical University), Yangxiao Zhou (UNESCO-IHE
Institute for Water Education), Wenpeng Li (China Institute for Geo-environmental
Monitoring, Beijing).

Вопросам, связанным с разработкой компьютеризированных средств,

позволяющих решать задачи на основе алгоритмов оценки и прогнозирования


background image

мелиоративного и экологического состояний гидрогеологических объектов
природно-техногенного характера в условиях разнородной информации в
рамках единой компьютеризированной среды, сжатием данных, поступающих
с датчиков автоматического измерения, их спектральной обработкой и
хранением, посвящены исследования ряда ученых: И.К.Гавича, J.Jeffrey,
В.М.Шестакова, Ф.Б. Абуталиева, У.У.Умарова, Ж.Х.Джуманова и др. Анализ
их исследований позволяет сделать вывод о значительных результатах в
области получения оперативной информации о гидрогеологических объектах
природно-техногенного

характера,

связанных

с

использованием

компьютеризированных приборов наблюдения, основанных на использовании
беспроводных сенсорных сетей.

Вопросам

формирования

территориальных

баз

данных

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера и разработки
геоинформационных моделей гидрогеологических объектов на их основе, а
также применения принципов теорий нечетких множеств в принятии
управляющих решений посвящены работы A.Farajzadeh, G.D.Smith, O.Kaleva,
N.E.Mohamed, Т.Саати, Е.Мамдани, Д.А.Поспелова,

В.В.Веселова,

Д.А.Паничкина, Л.Заде, Д.Дзюбы, П.Ротштейна,

Т.Ф.Бекмуратова,

Ш.Х.Пазилова, Д.Т.Мухамадиевой, М.А.Рахматуллаева и др. На практике, как
правило, под гидрогеологическими данными понимаются данные числового
характера, имеющие большое значение для объектов с ненарушенным
режимом. В то же время следует отметить недостоверность данных числового
характера для гидрогеологических

объектов природно-техногенного

характера, недостаточную исследованность

вопросов применения

лингвистических оценок экспертов, данных, получаемых с аэрокосмических
снимков, разработанность методов использования данных территориального и
атрибутивного характера.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.

Диссертационное исследование выполнено в рамках плана научно
исследовательских проектов Ташкентского университета информационных
технологий по темам: А5–020 «Разработка аппаратно-программных средств
обработки разнородной гидрогеологической информации на базе нечетко
множественного подхода» (2012-2014); А5-022 «Интеграция ГИС технологий
для комплексной оценки электромагнитной безопасности телеком
муникационных систем» (2015-2017).

30

Целью исследований

является разработка геоинформационно

аналитической системы поддержки принятия решений для
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера в условиях
разнородной информации.

Задачами исследований:

разработка концепции информационно-аналитической комплексной

системы управления состоянием гидрогеологических объектов природно
техногенного характера, позволяющей использовать всю доступную


background image

информацию на основе геоинформационных технологий;

разработка методов формализации и обобщения опыта, мнений и

выводов специалистов-экспертов при оценке и прогнозировании
экологического состояния гидрогеологических объектов природно
техногенного характера;

разработка

моделей

поддержки

принятия

восстановительного,

локализационного, предупредительного и управляющего решения для
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера в условиях
нечетких данных;

разработка алгоритмов и программ ситуационного оценивания и

принятия управляющих решений на основе моделей взаимосвязи между
гидрогеологическими объектами природно-техногенного характера на основе
принципов теории нечетких логических множеств;

разработка алгоритмов и программных средств для быстрой обработки

изображений гидрогеологических объектов природно-техногенного характера,
а также геоинформационной модели на основе данных растровых
изображений;

разработка

геоинформационной

модели

природно-техногенных

гидрогеологических объектов на основе растровых данных с применением
метода многофакторной классификации на примере Северной зоны
Республики Каракалпакстан;

создание алгоритма и комплекса программ формирования карты

корреляционных взаимосвязей между тематическими слоями и разработка
управленческими решениями на основе комплексных моделей.

Объектом

исследования

являются

процессы

комплексного

восстановления экологических состояний гидрогеологических объектов
природно-техногенного характера на основе геоинформационных технологий
методом нечеткой логики.

Предметом исследований

являются алгоритмы обработки данных

гидрогеологических

объектов

природно-техногенного

характера,

математические модели, методы разработки системы интеллектуального
принятия управляющих решений.

Методы исследования.

В процессе исследований применены методы

теории нечетких множеств, математического моделирования,
интеллектуального анализа данных, оценивания и принятия управленческих
решений на основе экспертных систем.

31

Научная новизна исследования

заключается в следующем:

разработана информационно-аналитическая компьютеризированная система,
предназначенная для сбора, хранения, обработки и моделирования данных на
основе геоинформационных технологий и интеллектуализации принятия
решений для гидрогеологических объектов природно-техногенного характера;

разработаны модели принятия управленческих решений, основанные на


background image

оценках и обобщении состояний гидрогеологических объектов природно

техногенного характера с учетом принципов теории нечетких множеств;

разработаны алгоритмы и программные средства получения инфор

мации от изображений гидрогеологических объектов природно-техногенного
характера и параллельной обработки изображений;

разработаны

алгоритмы

и

программные

средства

для

компьютеризированной системы поддержки принятия решений, основанные
на создании электронных карт взаимосвязи между тематическими слоями
геоинформационной модели гидрогеологических объектов природно
техногенного характера;

разработаны модели, алгоритмы и программные средства для оценки

взаимосвязи

решений

восстановительного,

локализационного

или

предупредительного

характера,

определяемых

по

ситуациям

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера в условиях
нечеткой информации;

разработаны

алгоритмы

оперативной

параллельной

обработки

изображений гидрогеологических объектов природно-техногенного характера,
а также алгоритмы формирования геоинформационной модели территорий на
основе растровых изображений и оценки ситуаций;

разработаны алгоритмы и комплекс программ принятия управленческих

решений и созданы карты корреляционных взаимосвязей

между

тематическими слоями на основе геоинформационной модели.

Практические результаты исследования

заключаются в следующем:

разработаны методы принятие управляющих решений по улучшению водных
и почвенных условий для природно-техногенных объектов, характеризуемых
экологической напряженностью на основе компьютеризированной модели
геоинформационного представления и комплексной оценки
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера с учетом
геоинформационных технологий;

разработаны геоинформационные модели по принятию инженерных

решений по восстановлению мелиоративного состояния природно
техногенных территории на основе прогнозирования процессов
опустынивания или заболачивания посредством понижения уровней
подземных вод;

разработаны методы мониторинга геоинформационно-аналитических

компьютеризированных системах, основанная на поддержке принятия
управляющих решений в условиях доминирования информации нечетких
данных в информационном обеспечении систем мониторинга земельных и

32

водных ресурсов природно-техногенных территорий полученными с
аэрокосмических изображений объектов.

Достоверность результатов исследования.

Достоверность результатов

исследования

обосновывается

на

сопоставлении

результатов

геоинформационного моделирования и математического моделирования по


background image

гидрогеологическим объектам природно-техногенного характера с данными
наблюдений и измерений, с итоговыми выводами специалистов-экспертов и
исследованиями

ученых

высокого

уровня

по

рассматриваемым

гидрогеологическим объектам.

Научная и практическая значимость результатов исследования.

Научная значимость результатов исследований заключается в разработке
математических моделей, алгоритмов и программ интеллектуализации,
позволяющих эффективно решать задачи математического моделирования и
принятия управляющих решений в условиях разнородной информации на
основе результатов геоинформационного моделирования и алгоритмов
интеллектуального анализа.

Практическая значимость результатов работы компьютеризированной

системы

ситуационно-советующего

характера

по

состояниям

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера заключается
в том, что она позволит принимать управляющие решения мелиоративного,
водоохранного и экологического характера по природно-техническим
территориям и обосновать их.

Внедрение результатов исследования.

На основе системы управления

и математического моделирования процессов обработки геоинформационных
ресурсов гидрогеологических объектов природно-техногенного характера:

инструментальный программный комплекс средств моделелей

прогнозирования состояний подземных слоев территорий природно
техногенного характера и степени засоленности земель внедрен на ГП
“Приаральская гидрогеологическая экспедиция” на территории Северной
зоны Республики Каракалпакстан (справка №08-1266 от 14 июля 2015 года
Государственного комитета по геологии и минеральным ресурсам).
Применение научного результата дало прогнозирования и оценка
мелиоративных и экологических состоянии гидрогеологических объектов
природно-техногенного характера.

геоинформационные модели и инструментальный программный

комплекс

процесса

обеспечения

мелиоративного

состояния

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера внедрены в
предприятиях министерства информационных технологий и развития
коммуникаций (справка №33-8/5937 от 31 октября 2016 года Министерства
информационных технологий и развития коммуникаций). Внедрение
результатов научных исследований по созданию геоинформационных карт
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера, а также
алгоритмов оценки мелиоративных состояний и моделей прогнозирования
позволило сформировать систему принятия решений, что повысило степень
экологической безопасности на 11,2 %.

33

программные

средства

извлечения

данных

из

изображений

гидрогеологических

объектов

природно-техногенного

характера

и

распараллеливания процессов обработки изображений внедрены в систему


background image

«Китаб-Шахрисябзского водозабора подземных вод» (справка №01/574 от 24
ноября 2015 года Государственного комитета по геологии и минеральным
ресурсам). Результаты научных исследований позволяют усовершенствовать
процессы управления восстановлением мелиоративного и экологического
состояний гидрогеологических объектов природно-техногенного характера,
повысить

производительность

мелиоративных

территорий

за

счет

уменьшения количества техногенных объектов с 58,7 до 66,08 %.

Апробация результатов исследования.

Результаты исследования

доложены на 27 научно-технических, в том числе на 10 международных
конференциях:

«

5

th

International Scientific Conference. European Applied

Sciences: challenges and solution» (Германия, Stuttgart, 2015); «Radiotexnika,
Telekom-munikatsiya va Axborot Texnologiyalari: Muammolari va kelajak rivoji»
(Ташкент, 2015); «Современные проблемы гидрогеологии, инженерной
геологии, геоэкологии и пути их решения» (Ташкент, 2015); «Перспективы
развития информационных технологий, ITPA-2014» (Ташкент, 2014);
«Актуальные проблемы прикладной математики и информационных
технологий-Ал Хоразмий» (Ташкент, 2012; Самарканд, 2014); «Приоритетные
направления в области науки и технологий в XXI веке» (Ташкент 2014);
Всемирной конференции WCIS–2012 «Интеллектуальные системы для
индустриальной автоматизации» (Ташкент 2012, 2014); «Фан, таълим ва
ишлаб чиқариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари
асосида ривожлантириш истиқболлари» (Қарши, 2016);

«Ахборот

технологиялари ва телекоммуникация муаммолари» (Ташкент,

2013);

«Проблемные вопросы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и
пути их решения» (Ташкент, 2012); «Интеграция науки и практики как
механизм эффективного развития геологической отрасли

Республики

Узбекистан» (Ташкент, 2014); «Современные вопросы

применения

информационных технологий в интеграции науки, образования и
производства» (Нукус, 2015); «Современные информационные технологии в
сферах телекоммуникации и связи» (Ташкент, 2011); Международной
научно-технической конференции «Интеграции науки и практики как
механизм эффективного развития геологической отрасли Республики
Узбекистан » (Ташкент, 2016) и на 17 республиканских конференциях.

Опубликованность результатов исследования.

По теме диссертации

опубликовано 45 научных трудов. Из них 1 монография, 17 журнальных
статей, в том числе 2 в иностранных, 15 в республиканских журналах,
рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Республики Узбекистан
для публикации основных научных результатов докторских диссертации, а
также получено 6 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ.

34

Структура и объем диссертации.

Диссертация содержит 185 страниц и

состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной


background image

литературы из 115 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении

обоснована актуальность темы, приведен краткий обзор

работ по теме диссертации, сформулированы актуальность, цель и основные
задачи исследования, описаны состав и структура работы, определены ее
новизна и научно-практическая ценность, представлены опубликованные
работы.

Первая глава диссертации «

Разработка концепции исследования и

принятия решений на основе применения методов нечетких множеств

»

посвящена вопросам уменьшения влияния человеческого фактора на
измерительные процедуры, извлечение из источников разнородных данных
(числовые, лингвистические, изображение).

Основной целью разработки такой концепции является анализ

результатов гидрогеологических исследований с позиции разных проблем
(мелиоративной, водоохраной, экологической) и принятие решений на такой
основе. В этой связи вопросы исследования причин возникновения и
характера неопределенностей данных при изучении ПТГГО природно
техногенного характера, а также поиск путей их уменьшения являются
слабоизученной и актуальной проблемой. Поэтому разработка алгоритмов и
программных средств извлечения и формализации знаний экспертов –
гидрогеологов, представленных в лингвистической форме с последующим
представлением их в количественной форме, т.е. в форме нечетких чисел,
является перспективной. При этом получение числовой информации
необходимого количества и качества о параметрах исследуемого объекта не
всегда достигается, что объясняется невозможностью организации
необходимых условий для проведения многократных опытов. В некоторых
случаях, при наличии нечисловой и неполной информации в виде экспертных
суждений, существует возможность формализации этих знаний и их
обработка на основе принципов ТНМ и нечеткой логики. Недостаточность
информации, ее противоречивость и малая достоверность приводят к
необходимости использования при принятии решений всей доступной
информации разнородного характера.

При этом результаты гидрогеологических исследований имеют более

общее значение и должны трактоваться с позиций не менее чем трех проблем:
мелиоративной, охранной и экологической. Содержание и назначение
исследований гидрогеологических процессов определяют стратегию принятия
решений, обоснование которых должно осуществляться

на основе

рассмотрения и анализа всей предметной области и всей доступной
информации. Это и есть основа принятия модели комплексного исследования
ПТГГО. Концептуальная схема обработки всей доступной информации в
процессе комплексного исследования ПТГГО представлена на рис.1.

35


background image

Рис.1. Концептуальная схема обработки всей доступной информации в процессе

комплексного исследования ПТГГО

Вторая

глава

диссертации

«

Математическое

моделирование

процессов поддержки принятия решений в условиях доминирования
информации нечеткого характера

» посвящена вопросам математического

моделирования процессов поддержки принятия решений в условиях
доминирования информации нечеткого характера.

Принятие решений по состояниям гидрогеологических объектов

природно-техногенного характера осуществляется путем сопоставления их
текущего и предыдущего состояний. При этом используются опыт, знания,
мнения специалистов-гидрогеологов, имеющих опыт работы с изучаемыми
гидрогеологическими объектами природно-техногенного характера.

Алгоритмы принятия решения основываются на ситуационном анализе

и состоят из различных по характеру решений:

A

U

- <множество возможных решений>;

A

U

- <множество допустимых

решений из возможных>;

ПР

A

U

- <множество решений профилактического

характера (ПФ)>;

П

A

U

- <множество решений предупредительного характера

(П)>;

ВС

A

U

- <множество решений восстановительного характера (ВС)>;

Л

A

U

-

<множество решений локализационного характера (Л)>.

ПР

A

D

A

U

,

A

U

=

A

U

A

A

A

.

П

ВС

Ясно, что

Л

U

U

U


background image

36

При этом возможны три типа управляющих решений: «Увеличить»,
«Уменьшить» и «Не изменить» (Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин
С.Я.,1990). Обозначая эти решения значениями ЛП < «Увеличить»,

T

I

,

X

>,

<«Уменьшить»,

T

D

,

X

>, < «Не изменить»,

T

Z

,

X

>, где

T

I

T

D

T

Z

, ,

- терм

множества ЛП < «Увеличить», «Уменьшить», «Не изменить» >. Введем
обозначения:

<

I T X

>

, ,

- для ЛП «Увеличить»;

<

D T X

>

j
j I

«Уменьшить»;

<

Z T X

>

, ,

- для ЛП

j
j D

, ,

- для ЛП «Не изменять»; ЛП

j

D

j

Z

j

j
j Z

I

, ,

имеют

терм-множества {«немного», «сильно»}, {«немного», «сильно»}, {«не
изменить»}.

В диссертации предлагается метод разложения общего решения:

j

j

j

j

j

j

j

R

=

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

,

R I

I

R D

D

R Z

Z

j j

j
j j

j
j j

μ

R

j

R

I

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

. где

( ) ( , ), ( ) ( , ), ( )

( , )

j

Z

I

R D

D

R Z

Следует отметить, что результаты прогнозов состояний гидрогеологических

объектов должны трактоваться с позиций разных проблем (мелиоративной,

водоохраной, экологической) с последующим согласованием решений,

принимаемых с учетом временного фактора (координация решений). Этими

объясняется необходимость тщательного исследования вопроса о

взаимосвязях принимаемых решений. Предположим, что в связи с

возникновением проблемы мелиоративного характера приняты

,

R

j

R

j

, где

1 (0)

(1)

последовательные решения

1 2

:

R

j

P

j

P

j

;

:

R

j

P

j

P

j

;

2 (1) (2)

P

=

{

<

м

>

<

с

>

<

б

>

}

( )

α

α

α

,

k k k k


background image

j

/ , / , /

1 2 2

1

α

,

α

,

α

- значения ФП соответствующих термов для

k

- ситуации.

k

=

1,2,3.

,

k

3

k
k 2

Оценка взаимосвязи решений

1

R

j

и

2

R

j

осуществляется в следующем

порядке:

1. Решения

1

R

j

и

2

R

j

разлагаются по

1

I

,

D

1

,

D

2

и

Z

.

I

,

2

2. Для определения общего решения вычисляем значения всех ФП

μ

R

Z

R

Z

.

μ

D

I

D

I

и

( , )

μ

D

I

D

I

,

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

1 2

( , )

1 2

1 1

1 2

2 2

1 2

1 1

1 2

2 2

3. Отбрасываются те ФП, значения которых меньше 0,4.

4. Окончательное решение

R

получается разложением ФП решений

I

,

D

j

,

Z

.

по

j

В третьей главе диссертации «

Цифровая обработка изображений

гидрогеологических

объектов

природно-техногенного

характера

»,

рассматриваются вопросы цифровой обработки изображений территорий,
являющихся важным источником информации для природно-техногенных
гидрогеологических объектов. Такие объекты характеризуются высокой
степенью

неопределённости, что объясняется недостаточностью и

недостоверностью данных, доминированием информации нечёткого

37

характера, непредсказуемостью, неясностью и т.д. В таких условиях весьма
важной и недостаточно изученной в гидрогеологической практике является
проблема извлечения информации из изображений гидрогеологических
объектов. В диссертации основное внимание уделяется определению нужных
топологических элементов из растровых изображений ПТГГО.

При изучении ПТГГО на основе анализа изображений полезными

являются локализация, усиление и выделение границ-линий разделения
различных гидрогеологических характеристик (зон неоднородностей в плане,
границ влияния техногенных факторов, распространения загрязняющих
веществ и т.д.). Границы на изображениях могут быть образованы разными
условиями, объясняемыми изменением цвета, разрывом поверхностей,
перепадами освещения и тенями.

Если имеется возможность получения нескольких изображений одного

ПТГГО на несколько моментов времени, то возникают проблемы с


background image

организацией эффективной обработки и хранением потоков изображений.

В диссертации для обработки изображений гидрогеологических

объектов применяется способ распараллеливания вычислений на основе
формирования матрицы Адамара. Предложены алгоритмы и программные
средства распараллеливания процесса обработки изображений на основе
ортогональных базисных функций Адамара. Также рассмотрены вопросы
цифровой обработки космических изображений ПТГГО на базе программных
комплексов ArcGIS, Erdas Imagine, ENVI. Применяется способ обучаемой
классификации, основанный на Байесовском классификаторе, использующем
оценку апостериорного максимума для определения наиболее вероятного
класса и осуществленном на базе следующей модели классификатора

5

:

ln( ) [0,5ln( )] [0,5( ) ( )( )]

1

D

=

a

C

Cov

C

X

M

C

T Cov

C

X

M

C

,

где

D

- взвешенное расстояние (вероятность);

с

- основной класс;

Х

-

измерение вектора основного пикселя;

M

C

- вектор средних значений выборки

класса

с

;

C

a

- процентная вероятность, что любой основной пиксель относится

к классу

с

(по умолчанию 1,0, или вводится из априорного знания);

Cov

C

-

ковариационная матрица пикселей в обычном классе

с;

Cov

C

-

определитель

Cov

C

;

1

Cov

C

- обратная

Cov

C

;

T

– транспонирование. В четвертой

главе диссертации «

Геоинформационное моделирование на основе

растровой модели данных гидрогеологических объектов

» рассмотрены

вопросы разработки принципов геоинформационного моделирования ПТГГО
на основе растровой модели данных гидрогеологических объектов.

5

ttps://wiki.hexagongeospatial.com/index.php?title=Classification_Decision_Rules

38

Разработка ГИС модели для комплексного исследования ПТГГО

осуществляется в следующем порядке:

1. По исходной карте (снимку) создаётся электронная карта

исследуемой территории.

2. Создаётся база территориальных и атрибутивных данных и

осуществляется

привязка

атрибутивных

данных

к

выделяемым

топологическим объектам.

3. Создаётся база данных для исследования территории с позиции

мелиоративной, водоохраной и экологической.

4. Формируется таблица классификации частей территории с точки

зрения

определенной

проблемы

на

основе

геоинформационного

моделирования.

5. Осуществляется корреляционный анализ между двумя или тремя


background image

тематическими слоями на основе метода «скользящее окно». На основе
матриц состояний (

1 2 3

A

,

A

,

A

) с использованием метода «скользящее окно»

формируются поля корреляций между парами тематических слоев и тремя
слоями (

1 2

A

,

A

и

A

3

) по формулам (Тикунов В.С.,1997):

2 2

( 2 ) / (1 ),

R R R R R R

A A A A A A A A A A A A A

=

+

− −

1 2 3 1 2 1 3 1 2 1 3 2 3

n

=

− −

2 2

R d n n

1 6 / ( ),

A A i

i j

i

=

1

i

,

j

=

1,3;

i

d

– разность рангов явлений

A

i

и

A

j

, снятых с разных карт,

n

- объем выборки

для данной серии.

В данной главе диссертации приводятся результаты классификации

территории гидрогеологических объектов на базе цифровой обработки
космических снимков по данной территории с использованием программного
комплекта ERDAS Imagine, ENVI. При этом на первом этапе осуществляется
начальная классификация. Далее, на следующем этапе с помощью модуля
Signature editor формируется спектральная статистика космического снимка с
использованием модуля

supervised classification,

формируется файл сигнатур

для осуществления окончательной классификации. Космические снимки
территории Северной зоны Республики Каракалпакстан получены с Landsat 7
(за 2000 г.) и Landsat 8 (2015 г.) на территорию листа К-40-Б в масштабе 1:500
000. В результате получен растровый слой для классификации данной
территории на основе космических снимков. Общая площадь территории
исследования 44 206,4 км

2

. Согласно рис. 1, цветовые яркости по всем

объектам выделены явно отличимыми по яркости цветами 9 разных цветовых
характеристик.

Для

исследования

процесса

изменения

цветовых

характеристик территории были выбраны три вида объекта:

водный покров;

39

растительность;

почва, содержащая солевые минералы.

Постобработка

классифицированного

космического

снимка

осуществлялась с помощью программного обеспечения ERDAS IMAGINE, с
применением

способа

обучаемой

классификации

на

Байесовском

классификаторе. Полученные результаты приведены на рис.2 и в табл. 1, 2.

На основе приведенных результатов и по сопоставлению снимков 2000

и 2015 гг. видно, что экологическое состояние территории отличается


background image

уменьшением площади растительности на территории и повышением
площади засоленной территории.

2000 г. 2015 г.

Рис. 2. Растровая классификация на основе космических снимков Таблица

1

Соотношение трех объектов с космоснимков разного периода съемки Приаральского

региона

Периоды, гг.

Водный

покров,

км

2

Растительност

ь,

км

2

Засоленность,

км

2

2000

4256,4

9708,9

5089

2015

4108,6

5587,9

9716,5

Разница

за 15 лет

147,8 км

2

меньше

4121 км

2

меньше

4627,5 км

2

больше


Таблица 2

Динамика изменения поверхности Приаральского региона в процентном соотношении

Охват

территории, %

Водный покров, % Растительность, %

Засоленность, %

2000

9,6

22

11,5

2015

9,2

12,6

22

Разница, %

0,4

меньше

9,4

меньше

- 10,5

больше


40

Пятая глава

диссертации «

Разработка ГИС модели территории


background image

северной зоны Республики Каракалпакстан

» посвящена вопросам

практического применения разработанной на базе геоинформационных
технологий компьютеризированной системы поддержки принятия решений
для

мониторинговых

исследований

Северной

зоны

Республики

Каракалпакстан (СЗРК).

Гидрогеологические условия территории.

С геологической точки зрения

рассматриваемая территория относится к верхненеоген нижне четвертичных
отложений. Водоносные пласты состоят из песочных отложений. Глинистые
отложения расположены на глубине П-17 м и представлены неровно
расположенными глинистыми отложениями.

Рис.3. Реализация алгоритма оценки взаимосвязи тематических слоев методом

«скользящего окна»

Для

исследования

территории

СЗРК

формируются

следующие

тематические слои: пространственное распределение балансов подземных
водоносных слоев; пространственные распределения начальных условий


background image

41

геофильтрационных и гидрогеохимических задач; пространственное
распределение граничных условий потоков подземных вод. Полученная таким
образом информация интегрируется в компьютерную систему в виде
тематических слоев и карт, производится оценка взаимосвязи между
тематическими слоями на основе метода «скользящее окно» (рис. 3). Далее, на
такой основе проводятся вычислительные эксперименты для определения
геофильтрационных параметров и граничных условий.

В качестве топологических элементов геоинформационной модели

рассматриваемой территории приняты точечные (скважины водозаборов,
наблюдений),

линейные

(инфильтрационные

каналы,

границы

геофильтрационных зон и т.п.), площадные (зоны, выделенные по
фильтрационным свойствам, населенные пункты и т.п.).

Геоинформационные технологии являются перспективным средством

изучения динамики подземных вод, при этом имеется возможность
использования данных по уровням грунтовых вод и степени их концентраций,
а также начальных и граничных условий как тематических

слоев

геоинформационной модели.
На первом этапе на базе программной среды ArcCatalog системы ArcGIS
формируется структура геоинформационной модели территории СЗРК.
Топологические элементы данной модели: полигональные (районы,
хозяйство, территории), линейные (границы районов, хозяйств, дороги, реки,
каналы), точечные (водозаборные и наблюдательные скважины, отдельные
построения и т.д.) (рис. 4).

Рис. 4. Геоинформационная модель гидрогеологических условий Северной зоны

Республики Каракалпакстан


background image

42

На

основе

геоинформационной

модели

СЗРК

проведены

вычислительные эксперименты по оценке влияния изменений уровней
грунтовых вод и их минерализаций на другие территории и объекты с
применением пакета Spatial Analyst среды ArcGIS.

Тенденция понижения уровней грунтовых вод на территории Северной

зоны Республики Каракалпакстан

2010 г.

2015 г.

0 - 1 м 1 - 2 м 2 - 3 м 3 - 4 м 4- 7 м


Рис. 5. Результаты вычислительных экспериментов по изменению уровней

грунтовых вод территории СЗРК на основе геоинформационного моделирования

Тенденция повышения минерализации грунтовых вод на

территории Северной зоны Республики Каракалпакстан

2010 г.

2015 г.


background image

0,0 - 1,0 г/л

1,0- 3,0 г/л

3,0- 5,0 г/л

5,0- 10,0 г/л

10,0- 180,2 г/л


Рис. 6. Результаты вычислительных экспериментов по минерализации

грунтовых вод территории СЗРК на основе геоинформационного моделирования

43

При проведении вычислительных экспериментов использован пакет

Spatial Analist системы ArcGIS. Полученные результаты показывают, что на
период с 2010 по 2015 гг. наблюдается понижение уровней грунтовых вод в
северном направлении, при этом наблюдается значительное уменшение
площадей с уровнем грунтовых вод от 0 до 1 м, в то же время повышается
доля площадей с уровнем грунтовых вод от 1 до 2 м. На этой основе можно
прийти к выводу, что понижение уровней грунтовых вод привело к
увеличению площадей засоленных земел (рис.5).

В

процессе

разработки

геоинформационных

моделей

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера важное
значение

при

организации

информационного

обмена

между

гидрогеологическим объектом и ее геоинформационной моделью имеют
вопросы координатного соответствия и принятия решений на основе
комплексного исследования тематических слоев гидрогеологического объекта.

В качестве тематических слоев можно формировать слои изменений

уровней грунтовых вод, их концентраций, пространственное распределение
геофильтрационных параметров, потребности орошаемых территорий в воде
и др. Для уменьшения возможных при этом неопределенностей можно
применить инструментальное средство ArcGIS, позволяющее оперировать с
территориальными данными Fuzzy Overlay, Fuzzy Membership.


background image

44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты исследований по докторской диссертации на тему «Система

поддержки принятия решений на основе геоинформационного моделирования
гидрогеологических объектов природно-техногенного характера» сводятся к
следующим выводом:

1.

Разработаны

концепция

геоинформационно-аналитической

комплексной системы обработки данных (числового, качественного,
лингвистического, растрового, территориального характера и т.д.), алгоритмы
и лингвистическое представление полученных решений.

Структура

компьютеризированной

системы

включает

геоинформационную,

нечетко-информационную

и

экспертно-аналитическую

составляющие,

разработаны алгоритмы и программные средства информационного обмена
между составляющими компьютеризированной системы.

2. Предлагаются методы, алгоритмы и программный комплекс для

формализации и агрегирования опыта, знаний и интуиций экспертов
гидрогеологов на нечетко-множественной основе с применением метода
Саати.

3. Разработаны и обоснованы модели принятия решений, основанные на

обобщении решений по состояниям (мелиоративное, водоохранное и


background image

экологическое)

гидрогеологических

объектов

природно-техногенного

характера

и

позволяющие

принимать

разнохарактерные

решения:

предупредительного, восстановительного и локализационного характера.

4. Разработаны алгоритмы нечеткой оценки взаимосвязи принимаемых

решений на основе ситуационного анализа результатов геоинформационного
моделировании. Предлагается модель принятия общего решения, состоящая
из решений, имеющих характер усиления, уменьшения и неизменения.

5. Предложены алгоритмы и программные средства извлечения

информации

из

изображений

гидрогеологических

объектов,

распараллеливания цифровой обработки изображений гидрогеологических
объектов.

6. Предложены принципы построения геоинформационной модели

гидрогеологических объектов природно-технического характера на базе
данных растрового характера.

7. Предложены алгоритм и программный код формирования

корреляционных полей взаимосвязи между двумя или тремя тематическими
слоями геоинформационной модели гидрогеологических объектов природно
техногенного характера на основе метода «Скользящее окно».

8. Разработанная компьютеризированная информационно аналитическая

система применена для проведения мониторинговых исследований

территории Северной зоны Республики Каракалпакстан.

9. На основе геоинформационной модели проведены вычислительные

эксперименты по оценке влияния изменений уровней грунтовых вод и их
минерализаций на другие объекты территории Северной зоны Республики
Каракалпакстан.

45

10. Пространственно-временной анализ результатов геоинформацион

ного моделирования осуществлялся с помощью пакета Spatial Analyst среды
Arg GIS.

11.Полученные результаты показывают уменьшение глубин уровней

грунтовых вод и повышение их минерализации в северном направлении на
период с 2010 по 2015 гг. Проведена цифровая обработка космических
снимков по территории СЗРК на два периода времени (2000 и 2015 гг.) с
помощью программного пакета ERDAS IMAGINE. Полученные результаты в
целом идентичны результатам, полученным на основе геоинформационной
модели территории.


background image

46

SCIENTIFIC COUNCIL 14.07.2016.Т.29.01 AT TASHKENT UNIVERSITY

OF INFORMATION TECHNOLOGIES AND NATIONAL UNIVERSITY

OF UZBEKISTAN ON AWARD OF SCIENTIFIC DEGREE OF DOCTOR

OF SCIENCES

TASHKENT UNIVERSITY OF INFORMATION TECHNOLOGIES


background image

OTENIYAZOV RASHID IDRISOVICH

DECISION SUPPORT SYSTEM BASED ON GEOINFORMATION

MODELING OF HYDROGEOLOGICAL OBJECTS NATURAL

TECHNOGENIC CHARACTER

05.01.04- «Mathematical and software of computers

machines, systems and computer networks»

ABSTRACT OF THE DOCTORAL DISSERTATION

Tashkent – 2016

47

The subject of doctoral dissertation has been registered on

number 30.09.2014/B2014.3-

4.T166 at the

Suprame Attestation Commission of the Cabinet of Ministers of Republic of

Uzbekistan.

Doctoral dissertation is carried out at the

Tashkent university of information technologies.


background image

Abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian and English) is placed on the

web-page of Scientific council (www.tuit.uz) and Information-educational portal «ZIYONET» to
the address

www.ziyonet.uz

.

Scientific consultant: Usmanov Rishat Niyazbekovich

doctor of technical sciences

Official opponents:

Habibullaev Ibrohim Habibullaevich

doctor of technical sciences, professor

Mukhamedieva Dilnoz Tulkunovna

doctor of technical sciences, professor

Jmud Vadim Arkadevich (

Russian Federation

)

doctor of technical sciences, professor

Leadingorganization: Tashkent state technical university

Defense will take place «1» December 2016 at 10

00

at the meeting of scientific council

number 14.07.2016.Т.29.01 at Tashkent University of Information Technologies and National
University of Uzbekistan. (Address: 100202, Tashkent, 108, Amir Temur str. Ph.: (99871)
238-64-43; fax: (99871) 238-65-52; e-mail:tuit@tuit.uz).

Doctoral dissertation

could

can be reviewed in Information-resource centre of the Tashkent

university of information technology (registration number 2514). Address: 100202, Tashkent,
Amir Temur str., 108. Ph.: (99871) 238-65-44.

Abstract of dissertation sent out on «16 » November 2016 y.
(mailing report № 1 on «16» November 2016 y.)

R.X.Xamdamov

Scientific secretary of scientific council on award of

scientific degree of doctor of technical sciences, professor

M.S. Yakubov

Scientific secretary of scientific council on award of

scientific degree of doctor of technical sciences, professor

X.N. Zaynidinov

Chairman of scientific seminar under scientific

council on award of scientific degree, doctor of technical

sciences, professor

48

INTRODUCTION (abstract doctoral dissertation)


background image

The urgency and relevance of the dissertation topic.

To date, the world's

current challenges are modeling the seasonal changes in environmental reclamation
and hydrogeological conditions of objects of natural and natural-technogenic and
development of high-performance-management systems based on the achievements
of geoinformation technologies. «Every year, our planet by 6-7 mln. hectares of
land on natural-technogenic objects there is shortage of water at the same time,
through the use of geo-information technologies were reached improvements of
state a melioration 1.5 bln.hectares land to 75-78%, taking into account their
geographical location and ecological features»

6

.

In the Republic of Uzbekistan are conducted wide-scale research on the

adoption of management decisions on the basis of geoinformation technologies for
reclamation and improve the fertility of the land hydrogeological objects of
natural-technogenic character. In this regard, were made a number of scientific
studies on the improvement of the state of agricultural land in the high-tech
simulation of fertility recovery processes of land management and land reclamation
systems, as well as their effective use.

In the world, a lot of attention is paid to the development of mathematical

models of hydrogeological objects of natural-technogenic character, formation
geodatabases on changes seasonal and environmental conditions and the
improvement of their condition based on hydrogeological objects control systems.
Important in this regard is to conduct targeted research in the following areas:
development of models of decision-making in the varying conditions of fuzzy
information; development layout of drainage systems, taking into account the soil
reclamation conditions and the depth of groundwater levels; research linkages and
making the varying development of algorithms and software for decision support to
the different positions of the problems (warning, localization, restoration) on the
basis of fuzzy set theory; development of geoinformation models of
hydrogeological objects, based on raster data.

This dissertation research is to a certain extent the tasks provided for in the

Decree of the President of the Republic of Uzbekistan № PP-1989 on June 27, 2013
«On measures for further development of the national information and
communication systems» in the Resolution of the Cabinet of Ministers of the
Republic of Uzbekistan №82 from 19 March 2013, the «Order of water use and
consumption in the Republic of Uzbekistan», as well as in other legal instruments
adopted in this area.

Compliance research to the priority areas of science and technology of the

Republic.

This study was performed according to the priority directions of

development of science and technology of the Republic IV. «Development of
information and communication technologies».

6

http://www.agrowebcee.net/awuz-ru/nauka/materialy-konferencii/


background image

49

Review of foreign scientific research on the topic of the thesis

7

. Research a

broad plan for the development of support to decision-making systems for
hydrogeological objects of natural-technogenic (NTHGO) on the basis of modern
geographic information systems, principles and methods of intellectualization
process, a comprehensive study of the hydrogeological systems in the conditions of
information uncertainty are conducted in many research centers and universities the
world, including Aquila Space, Dauria Aerospace, EsriInc, Exelis VIS, Modflow,
University of California, Berkeley (USA), Geomatics Canada, Sehlumberger Water
Services (Canada), Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Applied
Geosciences (Germany), Centre for Ecology and Hydrology, Centre for Water
Science, Cranfield University (Great Britain), Airbus Defence and Space,
Geo-Intelligence, Spotlmage (France), DEIMOS Imaging, Remote Sensing
Laboratory of the University of Valladolid (Spain), University of Technology
(Poland), University of Pisa, Department of Geosciences, University of Camerino
(Italy), University of Technology (Denmark), National Institute of Hydrology,
Waterloo Hydro geologic, Excel Geomatics (India), GISTDA (Thailand), Technical
University of Denmark (Denmark), Esri CIS, OOO «Date», Moscow state
University, Moscow state University of communications and informatization, the
University of Kazan (Russia) in the Tashkent Institute of irrigation and Land
reclamation, etc. research Institute of irrigation and water problems

As a result, the world's research on the improvement of decision-making

models in an uncertain environment, were received a number of research results,
including for the development of the principles of geoinformation modeling and
decision-making for geographically-distributed objects; software on the system of
GPS-navigation, as well as the adoption of photogrammetric solutions (Trimble,
Digital Globe, USA); (Airbus Defense and Space, France) software for Sport &
Pleiades high-resolution digital processing of space images; electronic maps of
water reserves in the agricultural area (Aguila Space, USA); space imaging systems
to study groundwater resources and processing of geographic information resources
(ESRI, USA); geoinformation models NTHGO (Esri GIS, Russia); software for
simulating the movement of groundwater and evaluation of groundwater quality
(Waterloo Hydrogeologic, Russia).

The world's research on the development of reclamation state of prediction

methods, the protection of underground water resources and the study of the
environmental situation NTHGO through the application of modern information
technologies and mathematical modeling research are being conducted in the
following areas: development of algorithms and software for mathematical model-

7

Review of foreign scientific research on the topic of the thesis had been based on the following and other sources:

http://www.fao.org/docrep/018/i1688r-/i1688 r03.pdf, http://www.slb.com/services/additional/water.aspx,
https://en.wikipedia.org/wiki/Centre-_for_Ecology_and_Hydrology, http://jr.rse.cosmos.ru/article.aspx?id=167,
http://nihroorkee.gov.in/, http://ecoruspace.me/GISTDA .html, https://www.linkedin.com/company/excel
geomatics-pvt-ltd-


background image

50

ing conditions of formation of the hydrochemical regime of underground
hydrosphere; improvement of drainage systems, taking into account the soil
conditions and groundwater levels; formation of database changes, seasonal and
environmental conditions technological areas; the development of a computerized
system of operational monitoring irrigated areas based on wireless sensor networks;
development of algorithms and complex evaluation programs of reclamation and
environmental conditions underground aquifers on the principles of integration of
geographic information systems.

The degree of knowledge of the problem.

On the research questions of

theoretical and applied problems of simulation and control processes on restoration
and environmental reclamation state of hydrogeological objects of natural
technogenic problems associated with: almost universal character of violations of
the underground hydrosphere; shortages, uncertainty data NTHGO; difficulty
NTHGO conditions and inadequate development of processing techniques of
heterogeneous data; the complexity of the development of geoinformation model of
the subsurface hydrosphere and environment linkages; fuzzy character boundaries,
parameters and characteristics of the subsurface hydrosphere and issues of a
comprehensive study of hydrogeological objects in conditions of the heterogeneous
information. These issues are involved in a number of research centers: V. Velasco
(Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), CSIC,
Barcelona, Spain), A. García-Gil (Department of Earth Sciences, University of
Zaragoza, Spain), Thomas Kalbacher (Department of Environmental Informatics,
Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, Germany), ArnisLektauers
(Riga Technical University), Yangxiao Zhou (UNESCO-IHE Institute for Water
Education), Wenpeng Li (China Institute for Geo
environmental Monitoring, Beijing).

Issues of development of algorithms and computerized tools for the

assessment and prediction of land reclamation and environmental conditions
NTHGO in a conditions of heterogeneous information, organization and use of data
from automatic monitoring sensors, their spectral analysis and storage were
dedicated studies of I.K.Gavich, J.Jeffrey, V.M.Shestakov, F.B.Abutaliev,
U.U.Umarov, J.H.Djumanov and others.

Research questions of creation of territorial databases, development of

geoinformation models based on them and the application of the principles of
J.H.Djumanov fuzzy set theory to support decision-making for complex objects,
including the study of hydrogeological objects of natural-technogenic character
were dedicated studies of A.Farajzadeh, G.D.Smith, O.Kalev, N.E.Mohamed,
T.Saati, E.Mamdani, D.A.Pospelov, V.V.Veselov, D.A.Panichkin, L.Zadeh,
D.Dzyuba, P.Rotshteyn, T.F.Bekmuratov, SH.H.Pazilov, D.T.Muhamadiev,
M.A.Rahmatullaev and others. In practice of hydrogeological studies, the term
«data» generally refers to the data presented in the form of numbers, which are
crucial for the hydrogeological objects with inviolated conditions. However, the


background image

numerical data from hydrogeological objects natural-technogenic character in
general are characterized by insecurity, due to the impossibility of compliance and
the number of repeated measurements. In this context, issues of development of

51

these methods and the application of knowledge in hydrogeological practice,
obtained by the expert survey and presented in the linguistic form of by digital
processing of space images of large irrigated areas, territorial and attribute data are
insufficiently investigated.

Communication thesis with the thematic research plans.

Thesis was

performed in accordance with the applied theme GKKNTR of Uzbekistan BV
number A5-020 «The development of hardware software processing heterogeneous
hydrogeological information on the basis of fuzzy set approach» (2012-2014, A5-
022) «Integration of GIS technologies for integrated estimation of electromagnetic

safety telecom munication systems» (2015-2017).

The aim of research is

the development of information-analytical system, of

decision support for hydrogeological objects of natural-technogenic character in
conditions of heterogeneous information on the geoinformation basis.

The

objectives of the study are:

development of the concept of information-analytical processing of all the

available heterogeneous information based on the application of the principles of
the theory of fuzzy sets and GIS technologies;

development of methods for formalization and aggregation of experience,

opinions and knowledge of specialists - experts with extensive experience in the
evaluation of the ecological state of NTHGO;

development of mathematical models of decision-making support for the

adoption of preventive solutions of restorative, localization and control nature for
NTHGO under fuzzy information;

development of algorithms and software for decision support based on the fuzzy

assessment of the state and the relationship between the decisions made by states
NTHGO;

development of algorithms and software for parallelization digital processing og

images NTHGO and principles of geoinformation-simulation based on raster data;
development of geoinformation model of the northern zone of the Republic of
Karakalpakstan (NZRK) based on the raster data;

development of algorithms and complex decision support software solutions

based on the construction of thematic maps the relationship between the layers;

Object of research

are issues of complex restoration NTHGO states on the basis of

GIS-technologies and principles of the theory of fuzzy sets.

The subject of

research are data processing algorithms for NTHGO, geofiltration

mathematical models under fuzzy information, methods for developing a
computerized system make intelligent decisions.

Research methods

. In this thesis are applied methods of the theory of fuzzy

sets, mathematical modeling, data mining methods based on the evaluation of
expert systems and decision-making.


background image

Scientific novelty

of the research is as follow

on the basis of geoinformation technologies was developed computerized

system for the collection, processing and storage of data on the natural-tecnogenic
hydrogeological objects;

52

on the principles of the theory of fuzzy sets was developed model of decision

making control, based on a synthesis of the state of natural-technogenic
hydrogeological objects;

were developed algorithms for data extraction from images of hydrogeological

objects of natural-technogenic character, algorithms and software for parallel image
processing;

are offered algorithms and a set of software tools to support decision-making

on the basis of the construction of electronic maps the relationship between the
thematic layers forming geoinformation NTHGO model;

algorithms and software tools for the implementation of models of fuzzy taken

preventive solutions, localization and restorative nature and their relationships;

developed algorithms parallelizing image processing hydrogeological objects,

as well is developed the algorithm of formation of geoinformation models and
assess the situation on the basis of raster data;

are developed algorithms and program codes to generate maps of correlations

between the thematic decisions based on fuzzy evaluation of situations.

The

practical results of the study are as follows:

on the basis of a computerized system of integrated research NTHGO were

obtained practical recommendations for improving soil and water conditions, as
well as on the protection of groundwater resources to natural objects in
environmentally stressed areas;

on the basis of geoinformation models was developed a method of decision

making to improve the reclamation and environmental conditions in the wetlands
and drained lands and restoration of irrigated areas;

were provided land and water survey data from the hydro facilities, with their

images, including the conducting of monitoring investigations on the basis of
computerized geoinformation-analytical system in terms of information dominance
fuzzy character.

The reliability of research results

. The reliability of the results of the

research is justified by comparing the basis of geoinformation and mathematical
modeling results based on data obtained from NTHGO with the results of actual
measurements on test points, with the results and conclusions of experienced
researchers and qualified specialists in the investigated object.

The scientific and practical significance of the study results.

The scientific

significance of the results of the study is to develop mathematical models,
algorithms and programs based on the use of geoinformation technologies,
intellectual data analysis algorithms and software tools, allowing to solve the
problem of intellectualization of the decision-making processes in the terms of the


background image

heterogeneous information.

The practical significance of the results of the work is to develop a

computerized system opportunistic nature advising on the environmental situation
in the NTHGO will make it possible to comprehensively assess and predict the
natural-technogenic system of reclamation, health and environmental points of
view, as well as to accept and justify the control solutions.

53

Implementation of the research results

. The control system modeling and

decision on geographic information-based solutions was implemented on
"Hydrogeological station of Aral hydrogeological expedition" of the State
Committee of the Republic of Uzbekistan on geology and mineral resources, to
carry out monitoring studies of groundwater northern zone of the Republic of
Karakalpakstan (NZRK) (Protocol № 08-1266 of the State Committee of the
Republic of Uzbekistan on geology and mineral resources of 07.14.2015). The
results are used to assess and predict reclamation and environmental conditions in
North Karakalpakstan region.

The proposed geoinformation models for assessing reclamation state of

hydrogeological objects of natural-technogenic, hardware and software complex
were implemented at the enterprises of the Ministry of Development of Information
Technologies and Communications of the Republic of Uzbekistan (Protocol of the
Ministry for the development of information-technologies and Communications of
the Republic of Uzbekistan №33-8 / 5937 from 31.10.2016). The results of research
make it possible to improve the effectiveness of management decisions and provide
enhanced environmental safety level of 11.2% due to the implementation in
practice of geoinformation maps and raster images and forecasting models.

The proposed model for assessing geoinformation reclamation state of

hydrogeological objects of natural-technogenic set of hardware and software
introduced at the enterprises of the Ministry of Development of Information
Technologies and Communications of the Republic of Uzbekistan (Protocol of the
Ministry for the development of information-precision manufacturing techniques
and Communications of the Republic of Uzbekistan №33-8 / 5937 from
31.10.2016). The results of research makes it possible to improve the effectiveness
of management decisions and provide enhanced environmental safety level of
11.2% due to the implementation in practice of geo-information maps and raster
images and forecasting models.
The proposed method of geoinformation modeling of hydrogeological objects of
natural-technogenic character on the basis of the bitmap data of character was
implemented in «Water intakes groundwater Kitab-Shahrisyabz groundwater
deposits» (Protocol № 01/574 of the State Committee of the Republic of
Uzbekistan on Geology and Mineral Resources of 24.11.2015 ) The obtained
results allow to improve the processes of reclamation and environmental restoration
of the state of hydrogeological objects, to provide performance intakes of
groundwater from 58.7% to 66.08%.

Testing results of the study.

Results of the study were published in the 27


background image

science and technology, including 10 international conferences: «5th International
Scientific Conference. European Applied Sciences: challenges and solution»
(Germany, Stuttgart, 2015); «Radiotechnic, Telecommunication and Information
Technologies: Problems and future development» (Tashkent, 2015); "Modern
problems of hydrogeology, engineering geology, geo-ecology and ways of their
solution" (Tashkent, 2015); "Prospects of development of information technologies,
ITPA-2014" (Tashkent, 2014); "Recent developments in applied

54

mathematics and information technologies - Al Khorazmiy" (Tashkent, 2012;
Samarқand, 2014); "Priorities in the field of science and technologies in the XXI
century" (Tashkent, 2014); WCIS-2012 World Conference "Intelligent Systems for
industrial automation" (Tashkent 2012, 2014), The developing perspectives of
science, education and manufacturing integration based on Information
Communication and Technologies (Karshi, 2016); “Problems of Information
Technologies and Telecommunications” (Tashkent, 2013);

"Problems of hydrogeology, engineering geology, geo-ecology and ways of

their solution" (Tashkent, 2012); "Integration of science and practice as a
mechanism for the effective development of the geological industry of the Republic
of Uzbekistan" (Tashkent, 2014); "Modern questions of application of information
technologies in the integration of science, education and production" (Nukus,
2015); "Modern information technology and telecommunications spheres"
(Tashkent, 2011); International scientific-technical conference «Integration of
science and practice as a mechanism for the effective development of the geological
industry of the Republic of Uzbekistan» (Tashkent, 2016); and in the 17 national
conferences.

Publication of the research results.

On the theme dissertation were published

45 scientific papers. Of these, 1 monograph, 17 journal articles, including 2 foreign
in 15 national journals recommended by the Higher Attestation Commission of the
Republic of Uzbekistan for publication of basic scientific results of doctoral
dissertations and were received six certificates of registration of the computer
programs.

The structure and scope of the thesis.

Structure of the thesis consists of an

introduction, five chapters, conclusion, 115 list of references, applications. The
volume of the thesis is 185 pages.

THE CONTENT OF THE WORK

In the introduction was justified

the actuality of the topic, was given a brief

review of the work on the thesis, were formulated relevance, purpose and main
objectives of the study, was described the composition and structure of the work,
was determined its novelty, scientific and practical value, were presented the
published articles.

The first chapter of the thesis entitled «

Development of the concept of

research and decision making on the basis of fuzzy a sets methods of making

»


background image

were considered questions of reducing the influence of the human factor in the
measurement procedures, extracted from disparate data sources (numerical,
linguistic, image).

The main purpose of the development of this concept is to analyze the results

of hydrogeological investigations from the perspective of different issues (land
reclamation, water conservation, environmental) and decision-making on such a
basis. In this context, the research questions the causes and character of these
uncertainties in the study NTHGO natural-technogenic disasters, as well as to find
ways to reduce them is poorly studied and urgent problem. In this context, the

55

development of algorithms and software for extraction and formalization of expert
knowledge - hydrogeologists presented in linguistic form and then submitted them
to quantify, ie in the form of fuzzy numbers is perspective. At the same time
obtaining numerical information necessary quantity and quality of the parameters
of the object is not always achieved, due to the impossibility of organizing the
necessary conditions for the holding of multiple experiments. In some cases, the
presence of non-numeric and incomplete information in the form of expert
opinions, there is a possibility of formalization of knowledge and its treatment on
the basis of TFS and fuzzy logic. Lack of information, its inconsistency and low
accuracy of the results in the need for decision-making of all available information
heterogeneous nature.

Fig.1. Conceptual diagram of the processing of all available information in the

comprehensive study NTHGO

At the same time the results of hydrogeological studies have more general

significance, and should be treated from the standpoint of not less than three issues:
land reclamation, and environmental security. The content and purpose of research


background image

hydrogeological processes determines the strategy decision-making, study to be
carried out on the basis of review and analysis of the entire domain and all the
available information. This is the basis for the adoption of an integrated research
model NTHGO. Conceptual diagram of the processing of all available information
in the comprehensive study NTHGO presented in Figure 1.

The second chapter titled

«Mathematical modeling in terms of support

decision-making processes of information dominance fuzzy nature»

is devoted

to the issues of mathematical modeling of decision support processes in terms of
information dominance fuzzy character.

56

Decisions on the hydrogeological conditions of objects of natural technogenic

character is done by comparing their current and previous states. It uses the
experience, knowledge and opinions of specialists, hydrogeologists, who have
experience with the studied hydrogeological objects of natural and technogenic
character.

Decision algorithm is based on the situation analysis and consists of a

different nature of decisions:

A

U

- is <the set of possible decisions>;

A

U

- is <the set of feasible solutions

possible>;

ПР

A

U

-is <the set of solutions of a preventive nature (PN)>;

П

A

U

-is <the

set of warning nature of decisions (W)>;

ВС

A

U

-is <the set of solutions restoration

character (RС)>;

Л

A

U

-is <the set of solutions localization character (L)>

ПР

A

D

A

U

,

A

U

=

A

U

A

A

A

П

ВС

It's clear that

Л

U

U

U

At the same time, there are three types of control solutions: «Increase»,

«Reduce» and «Do not change» (Melikhov A.N. Bernshtein L.S. Korovin
S.J.1990). We denote this solution value of LP < «Increase»,

T

I

,

X

>, <«Reduce»,

T

D

,

X

>, <« Do not change»,

T

Z

,

X

>, где

T

I

T

D

T

Z

, ,

- term- sets LP < «Increase»,

«Reduce», «Do not change» >. Are introduced the notation:

<

I T X

>

, ,

- for LP

j

j I

«increase»;

<

D T X

>

, ,

- for LP «Reduce»;

<

Z T X

>

, ,

- for LP « Do not change

j
j D

»; LP

j

D

j

Z

j

j
j Z

I

, ,

have a term set {«little», «strong»}, {«little», «strong»}, {«no change»}.


background image

In the thesis is proposed a general solution decomposition method:

j

R

=

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

+

μ

j

(

R

)

Λ

R

,

j

R I

j
I
j

R D

j

D
j

R Z

j

Z

j j

j

j j

j

j j

μ

R

j

R

I

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

μ

j

R

=

ν

R R

. where

( ) ( , ), ( ) ( , ),

( ) ( , )

j

Z

I

R D

D

R Z

It should be noted that the results of forecasts hydrogeological objects states should

be treated from the standpoint of different issues (land reclamation, water

conservation, environmental), with subsequent approval of decisions made based

on the time factor (coordination of decisions). These is due to the need for careful

study of the links of the decisions. Suppose that, in connection with the emergence

,

R

j

R

j

,

of ameliorative nature of the problem are made consistent decisions

1 2

:

R

j

P

j

P

j

;

:

R

j

P

j

P

j

;

2 (1) (2)

where

1 (0) (1)

P

=

{

<

м

>

<

с

>

<

б

>

}

( )

α

α

α

,

k k k k

j

/ , / , /

1 2 2

1

α

,

α

,

α

- are the values PT corresponding terms for

k

- situations.

k

=

1,2,3.

,

k

3

k
k 2

Assessment of the relationship and of solutions in the following order:

57

1. Solutions

1

R

j

and

2

R

j

are

expanded in

1

I

,

D

1

,

D

2

and

Z

.

I

,

2

2. To determine the total solution are calculated the values of all OP

μ

R

Z

R

Z

.

μ

D

I

D

I

and

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

μ

R

I

R

I

,

( , )

1 2


background image

( , )

μ

D

I

D

I

,

( , )

1 2

1 1

1 2

2 2

1 2

1 1

1 2

2 2

3. Discarded those FP values, which less than 0.4.

I

,

D

j

,

Z

.

4. Final decision

R

is obtained AF expansion solutions

j

In the third chapter of the thesis titled "Digital image processing

hydrogeological objects of natural-technogenic character", are considered the issues
of digital imaging areas, which are an important source of information for
natural-technogenic hydrogeological objects. Such objects are characterized by a
high degree of uncertainty and unreliability due to a lack of data, information
dominance fuzzy character, unpredictability, uncertainty, etc. In such
circumstances, a very important and understudied in hydrogeological practice
problem is the problem of extracting information from images of hydrogeological
objects. In the thesis is focused on the definition of relevant elements of the
topological bitmap NTHGO.

In the study, based on analysis NTHGO are useful image localization,

selection and amplification border lines separating different hydrogeological
characteristics (in terms of irregularities zones, the boundaries influence
technological factors, propagation of pollutants, etc.). The boundaries of the images
can be formed in different conditions, explains the change of color, break surface,
drops lighting and shadows.

If there is the possibility of obtaining multiple images of the same NTHGO a

few moments of time, there are problems with the organization of efficient
processing and storage of images flows.

In the thesis for image processing hydrogeological objects is used the method

of parallel computing based on the formation of the Hadamard matrix. The
algorithms and the parallelization of software image processing based on the
orthogonal Hadamard basis functions are proposed

In the thesis are considered questions of digital processing of satellite images

NTHGO based on ArcGIS software systems, Erdas Imagine, ENVI. Is used method
of supervised classification, based on Bayes classifier, using the maximum a
posteriori assessment to determine the most probable class, is carried out on the
basis of the following model of the classifier:

ln( ) [0,5ln( )] [0,5( ) ( )( )]

1

D

=

a

C

Cov

C

X

M

C

T Cov

C

X

M

C

where:

D

– is weighted distance (probability);

с

–is the main class;

Х

–is the

measurement of the main vector of the pixel;

M

C

- is the vector of average-values of

samples class

с

;

C

a

- is the percent chance, that any basic pixel belongs to a class

с

(1,0 default, or from apriori knowledge is entered);

Cov

C

- is the covariance matrix

of pixels in a regular class

с;

Cov

C

- is th determinant

Cov

C

;

1

Cov

C

- reverse

Cov

C

;

T

is the transposition;

58

In the fourth chapter of the thesis titled «

GIS modeling based on raster data


background image

models of hydrogeological objects

» were discussed issues of development of the

principles of Geoinformation simulation NTHGO based on raster data models of
hydrogeological objects.
Development of a GIS model for the integrated study NTHGO is carried out

in the following order:

1. On the original map (picture) is created an electronic map the study area. 2.

Is created territorial base of attribute and territorial data is carried out binding in a
topological objects.

3. Is created a database for the study area from the position of reclamation,

water conservation, environmental.

4. Is formed table classifying parts of the territory from the point of view of a

certain problem on the basis of geoinformation modeling.

5. Is implemented correlation analysis between two or three thematic layers

based on "sliding window" method.

On the basis of the states of the matrices (

1 2 3

A

,

A

,

A

)using a "sliding window"

method are formed fields of correlation between pairs of thematic layers), and three
layers (

1 2

A

,

A

и

A

3

) the formulas (Tikunov V.S.,1997):

2 2

R

A A A

=

R

A A

+

R

A A

R

A A

R

A A

R

A A

( 2 )/(1 )

1 2 3 1 2 1 3 1 2 1 3 2 3

n

2 2

R

A A

d

i

n n

=

− −

1 6 /( )

i j

1

i

=

i

,

j

=

1,3;

i

d

– is the difference between the ranks of the phenomena

A

i

и,

A

j

were taken

from different cards,

n

- is the sample size for this series. In this chapter of the thesis

are presented the results of the classification of the territory of hydrogeological
objects based on digital processing of satellite images for the territory using the
software kit ERDAS Imagine, ENVI. At the first stage, is carried out initial
classification. Then, in the next step using Signature editor module is formed by the
spectral statistic of space image using supervised classification module, file is
generated for the final classification. Satellite imagery in North Karakalpakstan
area obtained by Landsat 7 (for 2000) and Landsat 8 (2015) on the territory of the
sheet K-40-B on the scale of 1: 500 000. The result is a raster layer for the
classification of the territory on space-based research. General land area 44 206.4
km2, as it is shown in Fig.1, the brightness of the color of all the objects are
highlighted clearly distinguishable in brightness of colors 9 different color
characteristics, to study the color characteristics of the process of change territory
three types of objects have been selected.

Water cover.


background image

Vegetation.

The soil containing mineral salt.

59

Postprocessing classified satellite image was performed using ERDAS

IMAGINE software, using the method of supervised classification Bayesian
classifier. The results are shown in Figure 2 and Table 1.2.
On the basis of these results and by comparing snapshots 2000 and 2015 shows that
the ecological condition of the territory characterized by a decrease in the area of
vegetation in the area and an increase in salinity areas characterize the territory.

2000 2015

Fig.2. Raster classification on the basis of satellite images

Table №1. Sootnoschenie on three sites with satellite images of different periods of shooting the

Aral Sea region.

Periods y / y

Water cover

Vegetation

Salinity

2000

4256,4 км

2

9708,9 км

2

5089 км

2

2015

4108,6 км

2

5587,9 км

2

9716,5 км

2

Difference

15 years

147,8 км

2

less

4121 км

2

less

4627,5 км

2

more


Table №2. Changes in the surface of the Aral Sea region, as a percentage.

Coverage area in%

Water cover

Vegetation

salinity

2000

9,6 %

22 %

11,5 %

2015

9,2%

12,6 %

22 %


background image

Difference

in percentages (%)

0,4

less

9,4 %

less

- 10,5 %

more


The fifth chapter of the thesis entitled «

Development of a GIS model of the

territory of the northern zone of the Republic of Karakalpakstan

» is dedicated

to the practical application of the developed on the basis of geoinformation
technologies computerized decision support system for monitoring studies of the
northern zone of the Republic of Karakalpakstan (NZRK).

Hydrogeological conditions of the territory. From a geological point of view,

the territory in question belongs to the Quaternary sediments of Upper Lower.

60

Aquifers are composed of sandy sediments. Clay deposits are located at a depth of
P-17 m., and are represented in roughly clay deposits.


background image

Fig.3.Implementation evaluation algorithm relationships thematic layers by the «sliding

window».

The following thematic layers are formed to study the territory NZRK:

spatial distribution of the balance of groundwater aquifers; the spatial distribution
of the initial conditions and hydrogeochemical geofiltrational tasks; the spatial
distribution of the boundary conditions of groundwater flow.
The information thus obtained is integrated into the computer system in the form of
thematic layers and maps, is evaluated the relationship between thematic layers
based on «sliding window» technique (Fig.3).

Further, on this basis are carried out the computational experiments to

determine geofiltrational parameters and boundary conditions.

61

As a topological elements of geoinformation model of the territory were taken point
(well water intakes, observations), linear (infiltration channels geofiltrational
border areas, etc.), areal (area allocated for the filtration properties, settlements,
etc.).

Geoinformation technologies are a promising tool for studying the dynamics

of groundwater, with the possibility of using data on groundwater levels and the
degree of concentration, as well as initial and boundary conditions as the thematic
layers of geoinformation models.

In the first stage on the basis of the system ArcCatalog ArcGIS software

environment is formed structure of geoinformation models NZRK territory.
Topological elements of this model: polygons (areas, agriculture, territories), line
(border areas, farms, roads, rivers, canals), point (intake and observation wells,
construction of individual, etc.) (Fig.4).

Fig. 4. Geoinformation model of the hydrogeological conditions of the northern zone of the

Republic of Karakalpakstan.


background image

On the basis of geoinformation models NZRK are conducted computational

experiments to assess the impact of changes in groundwater levels and their
mineralization to other territories and objects using Spatial Analyst ArcGIS
environment package.

In carrying out computational experiments was used a package Spatial

Analist ArcGIS system. The results show that for the period from 2010 to 2015. are
observed decrease in groundwater levels in a northerly direction, while there is a
significant decrease of the area groundwater levels from 0 to 1 m, at the same time
increased the proportion of areas with ground water level from 1 to 2 m. On this
basis is made conclusion that lowering of groundwater levels has led to an increase
in the area of saline soils (Fig. 5).

62

During the development of geoinformation models of hydrogeological

objects of natural-technogenic character important in the organization of
information exchange between the object and its hydrogeological geoinformation
model has questions coordinate compliance and decision-making based on a
comprehensive study of thematic layers hydrogeological object.

The trend of decreasing levels of groundwater in North zone of the Republic

of Karakalpakstan

2010

2015

0 - 1 м 1 - 2 м 2 - 3 м 3 - 4 м 4- 7 м


Fig. 5. The results of computational experiments on changing groundwater levels NZRK

territor on the basis of geoinformation modeling

.


background image

The trend of increasing groundwater salinity in the North zone of the Republic

of Karakalpakstan

2010

2015

0,0 - 1,0 г/л

1,0- 3,0 г/л

3,0- 5,0 г/л

5,0- 10,0 г/л

10,0- 180,2 г/л


Fig. 6. The results of computational experiments on groundwater salinity NZRK territory

on the basis of geoinformation modeling

63

As the thematic layers can be formed layers of changes in groundwater levels, their
concentrations, spatial distribution geofiltrational parameters needs of irrigated
areas in the water, and others. To reduce possible while uncertainty can be apply
ArcGIS tool allowing to operate with territorial data Fuzzy Overlay, Fuzzy
Membership.

CONCLUSION

The results of studies on a doctoral thesis on the theme «Decision support

system based on geoinformation modeling of hydrogeological objects natural
technogenic character

are boiled down to the following conclusions:

1. Were developed the concept of geoinformation - analytical processing,

algorithms and software for processing of heterogeneous data (numeric, qualitative,
linguistic, raster, territorial scope, etc.) and linguistic representation of the solutions
obtained. The structure of the computerized system includes GIS, fuzzy
information and expert-analytical components were created algorithms and
software for the information exchange between the components of the
computerized system.


background image

2. Are proposed methods, algorithms and software complex for formalization

and aggregation of experience, knowledge and intuition expert hydrogeologists on
fuzzy - multiple basis using Saaty method.

3. Were develop and validated models of decision making, based on a

synthesis of the states making (reclamation, water conservation and ecological)
hydrogeological objects of natural-technogenic characters allowing to take diverse
solutions: preventive, restorative and localization character.

4. Were developed the algorithms of the fuzzy assessment on the decisions

taken on the basis of a situation analysis of geoinformation modeling results. Is
proposed a model taking total solutions consisting of solutions, with the nature of
the gain reduction and not change.

5.

Were proposed the algorithms and software tools to extract information from

images of hydrogeological objects, digital image processing parallelization
hydrogeological objects.

6. The principles of construction of geoinformation models of hydrogeological

objects of natural-technogenic character on the basis of raster character data.

7. Are proposed algorithm and code fields of formation correlation

relationship between two or three thematic layers of geoinformation models of
hydrogeological objects on the basis of natural-technogenic character using method
of «sliding window».

8. Were developed a computerized information-analytical system is used for

monitoring studies in North Karakalpakstan region.

9. On the basis of geoinformation model were conducted computational

experiments conducted to assess the impact of changes in groundwater levels and
their mineralization at other facilities in North Karakalpakstan region.

64

10. Spatio-temporal analysis of geoinformation modeling of the results was

carried out using Spatial Analyst package environment Arg GIS. 11. T he results
show decrease in the depth of the groundwater and increase their mineralization to
the north for the period from 2010 to 2015. Spend the digital processing of satellite
images for the area NZRK two time periods (2000 and 2015). Using ERDAS
IMAGINE software package. The results are generally identical to the results
obtained on the basis of geoinformation model of the territory.


background image

65

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РУЙХАТИ

LIST OF PUBLISHED WORKS

I бўлим (I часть, I part)

1. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Моделирование


background image

сложных процессов и управление ими в условиях нечеткой информации. –
Ташкент 2016: Fan va texnologiya,. - 298 с. ISBN 978-9943-998-58-8.

2. Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. The question of intellectualization digital

image processing of hydrogeological objects // European Applied Sciences Volum
3. – Germany, Stuttgart, 2015. – P.71-76. ISSN 2195-2183. (05.00.00; №2).

3. Seitnazarov K.K., Oteniyazov R.I. Integration into the gis fuzzy

deterministic simulation of hydrogeological objects // European Applied Sciences
Volum 11. – Germany, Stuttgart, 2015. – P.53-56. ISSN 2195-2183. (05.00.00; №2).

4. Джуманов Ж.Х., Отениязов Р.И. Исследование температурного

режима подземных вод на основе нейро-нечеткого подхода // Вестник ТУИТ. –
Ташкент, 2014. –№ 2. – С. 101-105. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

5. Отениязов Р.И. Об одном алгоритме ранжирования параметров

гидрогеологических объектов природно-техногенного характера в условиях
нечеткой информации // Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2013. – № 4. – С. 57-63.
ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

6.

Отениязов

Р.И., Алламуратова З.Ж. Алгоритмы расчета

корреляцион-ных

связей

между

тематическими

слоями

ГИС

телекоммуникационных систем // Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2015. - № 4. – С.
88-93. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

7. Отениязов Р.Н., Хамитов М-А.Г., Хабирова Д.Н. Моделирование

изменений уровней грунтовых вод Китабо-Шахрисябзкого месторождения
подземных вод на нейро-нечеткой основе // Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2015. -
№ 3. – С. 98-102. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

8. Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Опыт разработки ГИС-модели

Китабо-Шахрисябзского

месторождения

подземных

вод

//

ЎзРФА

Қорақалпоғистон бўлимининг ахборотномаси. №2, 2016 с. 3-8. (05.00.00;
№19).

9. Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Разработка web портала по

модели-рованию условий функционирования водозаборов подземных вод //
Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2014. - № 2. – С. 3-8. ISSN 2010-9857. (05.00.00;
№10).

10. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу построения функций

принад-лежностей

при

исследовании

гидрогеологических

объектов

природно-техногенного характера // Химическая технология. Контроль и
управление. – Ташкент, 2013. – №. 4. – С. 66-71. ISSN 1815-4840. (05.00.00;
№12).

66

11. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу распараллеливания

процесса обработки изображений гидрогеологических объектов на основе
базисных функций Адамара // Химическая технология. Контроль и
управление. – Ташкент, 2014. – №. 5. – С. 76-81. ISSN 1815-4840. (05.00.00;
№12).

12. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Проектирование функций принад

лежностей гидрогеологических параметров // Узб. журнал «Проблемы


background image

информатики и энергетики». – Ташкент, 2012. – № 5-6. – С. 24-31. ISSN 2010-
7242. (05.00.00; №5).

13. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Кучкаров Т.А. Цифровая обработка

изображений гидрогеологических объектов // Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2014.
- № 3. – С. 108-125. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

14. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное

моделирование условий формирования и эксплуатации Кегейлийского
водозабора подземных вод // Химическая технология. Контроль и управление.
– Ташкент, 2015. – №. 1. – С. 83-88. ISSN 1815-4840. (05.00.00; №12).

15. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное

моделирование на основе растровой модели данных гидрогеологических
объектов // Вестник ТУИТ. – Ташкент, 2014. – № 4. – С. 62-67. ISSN
2010-9857. (05.00.00; №10).

II бўлим (II част; II part)

16. Seitnazarov K.K., Oteniyazov R.I. Geographic information fuzzy

deterministic modeling of hydrogeological objects // European Applied Sciences:
challenges and solutions, proceedings of the 5

th

International scientific conference.

ORT Publishing. Germany, Stuttgart. 2015. P.61-63.

17. Изтилеуов М.А., Рахимов Н.Р., Отениязов Р.И.. Нейро-нечеткое

моделирование изменений уровней грунтовых вод Кегейлийского водозабора
// Автоматика и программная инженерия. – Новосибирск, 2015. – № 1(11). – С.
63-68. ISSN 2312-4997.

18. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Нечетко-множественный подход к

вопросу выработки управляющих решений по состояниям гидрогеологичес
ких объектов // Наука и мир. – Волгоград, №5(21), 2015 – С. 109-113. ISSN
2308-4804.

19. Усманов Р.Н., Хушвактов С.Х., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. К

вопросу интеллектуализации процесса математического моделирования
гидрогеологических систем // Проблемы вычислительной и прикладной
математики. – Ташкент, 2015. - №2. – С.26-32. ISSN 2181-8460.

20. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Интеграция ГИС в

процесс

нечетко-детерминированного

оценивания

электромагнитной

безопасности телекоммуникационных систем // Перспективы развития
информационных технологий ITPA-2014: Материалы Международной
конференции. – Ташкент, 2014. – С. 247-248.

67

21. Usmanov R.N., Kuchkarov T.A., Oteniyazov R.I. The problems of

intellectualization of digital image processing facilities // Там же. – С. 248-250. 22.
Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Интеграция нейро-нечеткого подхода для
исследования температурного режима подземной гидросферы // Актуальные
проблемы прикладной математики и информационных технологий
Ал-Хорезми: Материалы Международной научной конференции. –


background image

Самарканд, 2014. – С. 150-152.

23. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. К вопросу

уменьшения неопределенностей при исследовании гидрогеологических
объектов природно-техногенного характера // Актуальные проблемы
прикладной математики и информационных технологий Ал-Хорезми:
Материалы Международной научной конференции. – Ташкент, 2012. – С. 71-
72.

24. Abutaliev F.V., Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. To the issue of complex

research of hydrogeological objects in conditions of fuzzy information dominance
// Интеллектуальные системы для индустриальной автоматизации: Материа
лы Восьмой Всемирной конференции WCIS-2012. - Tashkent, 2012. - Pр. 205-
208.

25. Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. Information-modeling system with

intellectualization of the decision making process in conditions of information
dominance fuzzy nature // Интеллектуальные системы для индустриальной
автоматизации: Материалы Восьмой Всемирной конференции WCIS-2014. –
Tashkent, 2014. – P. 349-352.

26. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу диагностики состояний

гидрогеологических систем в условиях доминирования информации
нечеткого характера // Приоритетные направления в области науки и
технологий в XXI веке: Материалы Международной научной конференции.
Научно-техническое общество «Тинбо». Ассоциация корейских культурных
центров Республики Узбекистан. – Ташкент, 2014. – С. 200-204.

27. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. О концепции обработки разнородной

информации по гидрогеологическим объектам // Фан, таълим ва ишлаб
чиқариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари асосида
ривожлантириш

истиқболлари.

Республика

илмий-амалий

анжуман

материаллари тўплами. – Қарши, 2016 – С. 200-204.

28. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Геоинформационное моделирование

гидрогеологических объектов на основе растровых данных // Фан, таълим ва
ишлаб чиқариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари
асосида ривожлантириш истиқболлари: Республика илмий-амалий анжуман
материаллари тўплами. – Қарши, 2016 – С. 200-204.

29. Отениязов Р.И. К вопросу разработки системы комплексной

диагностики состояний природно-техногенных объектов на нечетко
множественной основе // Республиканская научно-методическая конференция
молодых ученых, исследователей, магистрантов и студентов. – Ташкент, 2013.
– С. 22-24.

68

30. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Корниенко Е.А. К вопросу

формализации знаний специалистов – гидрогеологов // Проблемные
вопросы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и пути их
решения: Тезисы Республиканской научно-технической конференции. –


background image

Ташкент, 2012. – С. 63-65.

31. Усманов Р.Н., Хабирова Д.Н., Отениязов Р.И. Моделирование

процессов

принятия

решений

для

обеспечения

устойчивого

функционирования сложных систем // Ахборот технологиялари ва
телекоммуникация тизимларини самарали ривожлантириш истиқболлари:
Республика илмий-техник конференция. – Ташкент, 2014. – С. 209-212.

32. Отениязов Р.И., Джураев Ж. Об одном алгоритме построения

функции принадлежностей параметров сложных систем // Ахборот
технологиялари ва телекоммуникация тизимларини самарали ривожлантириш
истиқболлари: Республика илмий-техник конференция. – Ташкент, 2014. – С.
208-209.

33. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное

моделирование при поддержке принятия решений по

состояниям

гидрогеологических объектов // Фан, таълим ва ишлаб чикариш
интеграциясида ахборот-комуникация технологияларини куллашнинг хозирги
замон

масалалари: Материалы Республиканской научно-технической

конференции. Ч. II. – Нукус, 2015. – С.274-276.

34.

Отениязов

Р.И.,

Хабирова

Д.Н.

Шаҳар

ҳудудларини

ободонлаштириш геоахборот моделини яратиш // Фан, таълим ва ишлаб
чикариш

интеграциясида

ахборот-комуникация

технологияларини

куллашнинг хозирги замон масалалари: Материалы Республиканской
научно-технической конференции. Ч. II. – Нукус, 2015. – С.254-266.

35. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Опыт интеграция нечетко

множественного подхода в организации мониторинга месторождении
подземных вод // Современные информационные технологии в телекоммуни
кации и связи: Материалы Республиканской научно-методической конферен
ции, посвященной 100-летию со дня рождения Исламова Анвара Исламовича.
- Ташкент, 2011. – С. 21-22.

36. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Хабирова Д.Н. Принципы

комплексной оценки электромагнитной безопасности телекоммуникационных
систем на ГИС основе // Радиоэлектроника,

информационные и

телекоммуникационые технологии: Проблемы и развитие. – Ташкент, 2015. –
С. 150-152.

37. Усманов Р.Н., Джуманов Ж.Х.,Сеитназаров К.К., Отениязов.Р.И.

Перспективы развития методологии нечетко-детерминированного
моделирования гидрогеологических процессов на базе интеграции ГИС
технологий // Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии,
геоэкологии и пути их решения: Материалы Международной научно
техническая конференции. - Ташкент, 2015. – С.289-301.

38. Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу распараллеливания нечетко

детерминированного моделирования гидрогеологических процессов

69

// Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии
и пути их решения: Материалы Международной научно-техническая


background image

конференции. - Ташкент, 2015. – С

.

332-334.

39. Усманов Р.Н., Хушвактов С.Х., Отениязов Р.И., Сеитназаров К.К. К

вопросу интеллектуализации процесса математического моделирования
гидрогеологических систем // Интеграция науки и практики как механизм
эффективного развития геологической отрасли Республики Узбекистан:
Материалы Международной научно-технической конференции. – Ташкент,
2016. – С.103-106.

40. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Программный

комплекс для решения геофильтрационных задач на основе параллельных
вычислений // Агентство по интеллектуальной собственности РУз.
Свидетельство DGU 20150197. 14.07.2015 г.

41. Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Программный

комплекс

принятия

решений

на

основе

экспериментов

оценки

корреляционных отношений тематических слоёв // Агентство по
интеллектуальной собственности РУз. Свидетельство DGU 20150205.
14.07.2015 г.

70

Автореферат «ТАТУ хабарлари» журнали таҳририятида таҳрирдан


background image

ўтказилди.

Босишга рухсат этилди: _________2016 йил

Бичими 60х45

1

/

16

, «Times New Roman»

гарнитурада рақамли босма усулида босилди.

Шартли босма табоғи 5. Адади: 100. Буюртма: № _____.

Ўзбекистон Республикаси ИИВ Академияси,

100197, Тошкент, Интизор кўчаси, 68

«АКАДЕМИЯ НОШИРЛИК МАРКАЗИ» ДУК

71

References

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Моделирование сложных процессов и управление ими в условиях нечеткой информации. -Ташкент 2016: Fan va texnologiya,. - 298 с. ISBN 978-9943-998-58-8.

Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. The question of intellectualization digital image processing of hydrogeological objects // European Applied Sciences Volum 3. - Germany, Stuttgart, 2015. - P.71-76. ISSN 2195-2183. (05.00.00; №2).

Seitnazarov K.K., Oteniyazov R.I. Integration into the gis fuzzy-deterministic simulation of hydrogeological objects // European Applied Sciences Volum 11. - Germany, Stuttgart, 2015. - P.53-56. ISSN 2195-2183. (05.00.00; №2).

Джу.манов Ж.Х., Отениязов Р.И. Исследование температурного режима подземных вод на основе нейро-нечеткого подхода // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2014. -№ 2. - С. 101-105. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Отениязов Р.И. Об одном алгоритме ранжирования параметров гидрогеологических объектов природно-техногенного характера в условиях нечеткой информации // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2013. - № 4. - С. 57-63. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Отениязов Р.И., Алламуратова З.Ж. Алгоритмы расчета корреляцион-ных связей между тематическими слоями ГИС телекоммуникационных систем // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2015. - № 4. -С. 88-93. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Отениязов Р.Н., Хамитов М-А.Г., Хабирова Д.Н. Моделирование изменений уровней грунтовых вод Китабо-Шахрисябзкого месторождения подземных вод на нейро-нечеткой основе // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2015. - № 3. - С. 98-102. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Опыт разработки ГИС-модели Китабо-Шахрисябзского месторождения подземных вод // УзРФА Коракалпогистон булимининг ахборотномаси. №2, 2016 с. 3-8. (05.00.00; №19).

Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Разработка web портала по модели-рованию условий функционирования водозаборов подземных вод // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2014. - № 2. - С. 3-8. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу построения функций принад-лежностей при исследовании гидрогеологических объектов природно-техногенного характера // Химическая технология. Контроль и управление. - Ташкент, 2013. - №. 4. - С. 66-71. ISSN 1815-4840. (05.00.00; №12).

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу распараллеливания процесса обработки изображений гидрогеологических объектов на основе базисных функций Адамара // Химическая технология. Конгроль и управление. - Ташкент, 2014. - №. 5. - С. 76-81. ISSN 1815-4840. (05.00.00; №12).

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Проектирование функций принадлежностей гидрогеологических параметров // Узб. журнал «Проблемы информатики и энергетики». - Ташкент, 2012. - № 5-6. - С. 24-31. ISSN 2010-7242. (05.00.00; №5).

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Кучкаров Т.А. Цифровая обработка изображений гидрогеологических объектов // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2014. - № 3. - С. 108-125. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное моделирование условий формирования и эксплуатации Кегейлийского водозабора подземных вод // Химическая технология. Контроль и управление. - Ташкент, 2015. - №. 1. - С. 83-88. ISSN 1815-4840. (05.00.00; №12).

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное моделирование на основе расгровой модели данных гидрогеологических объектов // Вестник ТУИТ. - Ташкент, 2014. - № 4. - С. 62-67. ISSN 2010-9857. (05.00.00; №10).

Seitnazarov K.K., Oteniyazov R.I. Geographic information fuzzy deterministic modeling of hydrogeological objects // European Applied Sciences: challenges and solutions, proceedings of the 5th International scientific conference. ORT Publishing. Germany, Stuttgart. 2015. P.61-63.

Изтилеуов M.A., Рахимов H.P., Отениязов Р.И.. Нейро-нечеткое моделирование изменений уровней грунтовых вод Кегейлийского водозабора // Автоматика и программная инженерия. - Новосибирск, 2015. - № 1(11). -С. 63-68. ISSN 2312-4997.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Нечетко-множественный подход к вопросу выработки управляющих решений по состояниям гидрогеологических объектов // Наука и мир. - Волгоград, №5(21), 2015 - С. 109-113. ISSN 2308-4804.

Усманов Р.Н., Хушвактов С.Х., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. К вопросу интеллектуализации процесса математического моделирования гидрогеологических систем // Проблемы вычислительной и прикладной математики. - Ташкент, 2015. - №2. - С.26-32. ISSN 2181-8460.

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Интеграция ГИС в процесс нечетко-детерминированного оценивания электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем // Перспективы развития информационных технологий ITPA-2014: Материалы Международной конференции. - Ташкент, 2014. - С. 247-248.

Usmanov R.N., Kuchkarov T.A., Oteniyazov R.I. The problems of intellectualization of digital image processing facilities // Там же. - С. 248-250.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Интеграция нейро-нечеткого подхода для исследования температурного режима подземной гидросферы // Актуальные проблемы прикладной математики и информационных технологий Ал-Хорезми: Материалы Международной научной конференции. -Самарканд, 2014.-С. 150-152.

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. К вопросу уменьшения неопределенностей при исследовании гидрогеологических объектов природно-техногенного характера // Актуальные проблемы прикладной математики и информационных технологий Ал-Хорезми: Материалы Международной научной конференции. - Ташкент, 2012. - С. 71-72.

Abutaliev F.V., Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. To the issue of complex research of hydrogeological objects in conditions of fuzzy information dominance // Интеллектуальные системы для индустриальной автоматизации: Материалы Восьмой Всемирной конференции WCIS-2012. - Tashkent, 2012. - Рр. 205-208.

Usmanov R.N., Oteniyazov R.I. Information-modeling system with intellectualization of the decision making process in conditions of information dominance fuzzy nature // Интеллектуальные системы для индустриальной автоматизации: Материалы Восьмой Всемирной конференции WCIS-2014. -Tashkent, 2014.-Р. 349-352.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу диагностики состояний гидрогеологических систем в условиях доминирования информации нечеткого характера // Приоритетные направления в области науки и технологий в XXI веке: Материалы Международной научной конференции. Научно-техническое общество «Тинбо». Ассоциация корейских культурных центров Республики Узбекистан. - Ташкент, 2014. - С. 200-204.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. О концепции обработки разнородной информации по гидрогеологическим объектам // Фан, таълим ва ишлаб чикариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари асосида ривожлантириш истикболлари. Республика илмий-амалий анжуман материаллари туплами. - Карши, 2016 - С. 200-204.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Геоинформационное моделирование гидрогеологических объектов на основе растровых данных // Фан, таълим ва ишлаб чикариш интеграциясини ахборот коммуниациясия технологиялари асосида ривожлантириш истикболлари: Республика илмий-амалий анжуман материаллари туплами. - Карши, 2016 - С. 200-204.

Отениязов Р.И. К вопросу разработки системы комплексной диагностики состояний природно-техногенных объектов на нечетко-множественной основе // Республиканская научно-методическая конференция молодых ученых, исследователей, магистрантов и студентов. -Ташкент, 2013. - С. 22-24.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Корниенко Е.А. К вопросу формализации знаний специалистов - гидрогеологов // Проблемные вопросы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и пути их решения: Тезисы Республиканской научно-технической конференции. -Ташкент, 2012. - С. 63-65.

Усманов Р.Н., Хабирова Д.Н., Отениязов Р.И. Моделирование процессов принятия решений для обеспечения устойчивого функционирования сложных систем // Ахборот технологиялари ва телекоммуникация тизимларини самарали ривожлантириш истикболлари: Республика илмий-техник конференция. - Ташкент, 2014. - С. 209-212.

Отениязов Р.И., Джураев Ж. Об одном алгоритме построения функции принадлежностей параметров сложных систем // Ахборот технологиялари ва телекоммуникация тизимларини самарали ривожлантириш истикболлари: Республика илмий-техник конференция. -Ташкент, 2014. - С. 208-209.

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Геоинформационное моделирование при поддержке принятия решений по состояниям гидрогеологических объектов // Фан, таълим ва ишлаб чикариш интеграциясида ахборот-комуникация технологияларини куллашнинг хозирги замон масалалари: Материалы Республиканской научно-технической конференции. Ч. II. - Нукус, 2015. - С.274-276.

Отениязов Р.И., Хабирова Д.Н. Шахар худудларини ободонлаштириш геоахборот моделини яратиш // Фан, таълим ва ишлаб чикариш интеграциясида ахборот-комуникация технологияларини куллашнинг хозирги замон масалалари: Материалы Республиканской научно-технической конференции. Ч. II. - Нукус, 2015. - С.254-266.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. Опыт интеграция нечетко-множественного подхода в организации мониторинга месторождении подземных вод // Современные информационные технологии в телекоммуникации и связгг: Материалы Республиканской научно-методической конференции, ггосвященной 100-летию со дня рождения Исламова Анвара Исламовича. - Ташкент, 2011. - С. 21-22.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И., Хабирова Д.Н. Принципы комплексной оценки электромагнитной безопасности телекоммуникационных систем на ГИС основе // Радиоэлектроника, информационные и телекоммуникационые технологии: Проблемы и развитие. - Ташкент, 2015. -С. 150-152.

Усманов Р.Н., Джуманов Ж.Х.,Сеитназаров К.К., Отениязов.Р.И. Перспективы развития методологии нечетко-детерминированного моделирования гидрогеологических процессов на базе интеграции ГИС-технологий // Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и пути их решения: Материалы Международной научно-техническая конференции. - Ташкент, 2015. - С.289-301.

Усманов Р.Н., Отениязов Р.И. К вопросу распараллеливания нечетко детерминированного моделирования гидрогеологических процессов // Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии и пути их решения: Материалы Международной научно-техническая конференции. - Ташкент, 2015. - С. 332-334.

Усманов Р.Н., Хушвактов С.Х., Отениязов Р.И., Сеитназаров К.К. К вопросу интеллектуализации процесса математического моделирования гидрогеологических систем // Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития геологической отрасли Республики Узбекистан: Материалы Международной научно-технической конференции. - Ташкент, 2016.-С.103-106.

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Программный комплекс для решения геофильтрационных задач на основе параллельных вычислений // Агентство по интеллектуальной собственности РУз. Свидетельство DGU 20150197. 14.07.2015 г.

Усманов Р.Н., Сеитназаров К.К., Отениязов Р.И. Программный комплекс принятия решений на основе экспериментов оценки корреляционных отношений тематических слоёв // Агентство по интеллектуальной собственности РУз. Свидетельство DGU 20150205. 14.07.2015 г.