Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области icon

Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области



НазваниеРазработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области
Дата конвертации25.06.2013
Размер113.71 Kb.
ТипРешение
скачать >>>

УДК 621.039.7.001.2



Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области


А.В.Яцишин 1, Н.А.Попова 1, А.А. Петросян 2


Інститут проблем моделирования в энергетике Г.Е.Пухова НАН Украины1, г. Киев

Институт гигиены и медицинской экологии им.А.Н. Марзеева АМН Украины2, г.Киев


Постановка задачи

Данная работа посвящена вопросам проектирования и реализации автоматизированной системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области как системы медико-экологического мониторинга. В разработанной системе реализованы функции накопления информации о факторах, влияющих на природную среду, реакции биологической системы на их воздействие, оценки фактического состояния окружающей среды и прогнозирование его развития [1].

^ Решение задачи

Анализ и архитектура данной автоматизированной системы визуализации рассматривалась в работе [1,2]. Поставленная задача была реализована в среде ОС Windows 98 в объектно-ориентированной среде разработки Delphi 3.0. Выбор данной конфигурации обусловлен тем, что данная ОС не требует мощной конфигурации компьютера, достаточно простой интерфейс соответствует уровню подготовки пользователя, распространенность и наличие значительного числа средств разработки, позволяющих разрабатывать Windows-приложения.

Выбор СУБД основан на том факте, что SQLite является компактной и обладающей достаточно высоким быстродействием на минимальной конфигурации СУБД. SQLite является однопользовательской СУБД и может использоваться только для работы на локальной станции. Однако, данное ограничение не влияет на выбор СУБД, поскольку разрабатываемая система также является однопользовательской.

SQLite легок в установке и администрировании. Для организации клиентского доступа к БД достаточно установки динамической библиотеки SQLite.dll. Для администрирования БД используется утилита администрирования SQLite.exe.

Использование Delphi для разработки Windows-приложений ускоряет процесс их создания [2].

^ Главная форма системы

Система визуализации экологического загрязнения Житомирской области представляет собой многооконное приложение [3,4]. Главная форма системы представлена на рис. 1.




Рис.1. Главная форма системы

Главная форма включает [5]:

  • Главное меню системы – содержит вызов основных функций системы.

  • Командную панель с вынесенными наиболее часто применяемыми операциями.

  • Панель отображения выбранной карты.

Главное меню системы состоит из двух подменю [6]:

  1. Карта: - загрузка из файла; - загрузка из БД  Список сохраненных в БД файлов; - выбор мониторинга  Список типов мониторинга, описанных в системе; - отчет; - мониторинг состояния области на данный год; - динамика изменения значения данного показателя; - печать; - выход.

  2. Ведение БД: - данные; - показатели загрязнения; - обновление.

При выборе пункта меню ^ КартаЗагрузка из файла пользователю предоставляется возможность загрузить карту из исходного файла. Выбор пункта меню КартаЗагрузка из БД вызывает появление подменю со списком загруженных в БД карт. После выбора необходимой карты происходит ее загрузка и отображение на соответствующей панели. Если в БД не загружена ни одна карта, то данный пункт меню недоступен пользователю. При выборе пункта меню КартаВыбор мониторинга появляется подменю со списком описанных в БД типов мониторинга. После задания необходимого типа мониторинга (выбранный тип мониторинга помечается) инициализируется список показателей на панели команд и становится доступным для пользователя список годов.

Пункт меню КартаОтчет становится доступным для пользователя только после того, как загружена карта области, установлен тип мониторинга, указан необходимый год и выбран показатель в списке показателей. При этом пользователю предоставляется возможность получить отчет необходимого вида, выбрав соответствующий пункт меню. Пункт меню КартаПечать становится доступен для пользователя после загрузки карты области.

При выборе пункта Ведение БДДанные инициализируется форма ввода данных, а при выборе пункта Ведение БДПоказатели загрязнения – форма ввода показателей загрязнения. Пункт меню Ведение БДОбновление становится доступным пользователю после работы в режиме ввода данных и ведения списка показателей. Выбор данного пункта приводит к запуску функции обновления, которая отображает изменения, произошедшие в БД в результате работы соответствующих функций, в главной форме системы: перезагружается список типов мониторинга, список показателей текущего мониторинга, список годов.

На рис. 2 изображена панель команд, на которую вынесены наиболее часто встречающиеся операции:







выбор типа мониторинга;




сохранение экологической карты в файл (карта области с нанесенными на нее значениями текущего показателя);




печать экологической карты;




обновление;




Завершение работы.

Рис. 2. Панель команд главной формы

^

Порядок действий пользователя для получения экологической карты области :


  1. Если необходимая карта области хранится в БД, то выбрать ее из списка карт, хранящихся в БД: КартаЗагрузка из БДСписок карт.

  2. Если необходимой карты в БД нет, то загрузить ее из файла, используя пункт меню КартаЗагрузка из файла.

  3. После выбора карты на соответствующей панели отобразится загруженная карта.

  4. С помощью пункта команд меню ^ КартаВыбор мониторинга или используя соответствующую кнопку на панели команд, задать необходимый тип мониторинга. После выполнения данного действия становятся доступными список показателей, список годов.

  5. Из списка показателей на панели команд, выбрать необходимый показатель.

  6. Из списка имеющихся в БД годов, установить необходимый год.

  7. После осуществления действий, описанных в п.5 и п.6, на карте области отражаются значения текущего показателя в заданном году в виде интенсивности окраски названия соответствующего населенного пункта. В левом нижнем углу главной формы может отображаться т.н. легенда – таблица цветов в зависимости от значений показателя. Чем ближе к предельно допустимая концентрация (ПДК) значение показателя, тем более ярким цветом будет выводиться название населенного пункта.

  8. Если в левом нижнем углу главной формы отсутствует “легенда”, то необходимо перед запуском системы изменить значения параметра Show Legend = true - ini файла.

  9. Для получения информации о точном значении показателя в конкретном населенном пункте необходимо указатель мыши подвести к условному обозначению данного населенного пункта на карте. При этом отобразится т.н. метка со значением показания в этом НП.

  10. Для получения диаграммы изменения значения текущего показателя в данном населенном пункте за весь период наблюдений необходимо подвести указатель мыши к условному обозначению данного населенного пункта и нажать левую кнопку мыши. При этом загрузится форма с необходимой диаграммой.

  11. Если стандартный масштаб карты больше или меньше необходимого, то с помощью списка допустимых в системе масштабов карт он может быть изменен. При этом с картой произойдут соответствующие изменения.

  12. Для сохранения экологической карты в файл следует воспользоваться кнопкой на панели инструментов. При этом появится стандартное диалоговое окно сохранения. Карта сохраняется в установленном масштабе в виде графического файла с расширением *.BMP. На сохраненной в файл карте нанесены значения текущего показателя во всех населенных пунктах.

  13. Экологическая карта может быть распечатана c применением кнопки «печать» на панели инструментов.
^

Порядок действий пользователя для получения отчетов [7]:


  1. Выполнить действия, аналогичные описанным выше.

  2. Сформировать отчет с помощью пункта меню КартаОтчетМониторинг состояния области на заданный год или КартаОтчетДинамика изменения значений заданного показателя.

  3. В результате формирования отчета появится форма просмотра отчета, представленная на рис. 3.

  4. Для сохранения отчета в файл необходимо воспользоваться кнопкой, расположенной на панели команд формы просмотра отчета. При этом появится стандартное диалоговое окно сохранения файла. Отчет будет сохранен в файл с расширением *.html.

  5. Для печати отчета необходимо воспользоваться кнопкой печати на панели команд формы просмотра.

  6. Для закрытия формы просмотра следует применить кнопку «закрытие».



Рис. 3. Форма просмотра отчета

^ Работа с диаграммой изменения значений текущего показателя в данном населенном пункте

Процесс получения диаграммы изменения значений текущего показателя в данном населенном пункте был описан выше. Диаграмма динамики значений отдельного значений показателя в качестве примера приведена на рис. 4.



Рис. 4. Пример диаграммы динамики значений показателя по содержанию

пестицидов на 1 га площади

Вертикальная ось диаграммы содержит сведения о единицах измерения и соответствующую шкалу (максимальное значение соответствует максимальному значению показателя, минимальное – 0). На горизонтальной оси отложены годы, для которых в БД есть значения текущего показателя в заданном населенном пункте.

Столбцы диаграммы могут быть окрашены в два цвета:

  1. ^ Синий – значение показателя в данном году не превышает ПДК.

  2. Красный – значение показателя превышает ПДК.

Каждый столбец имеет метку, которая отображает значение показателя в данном году.

Диаграмма может быть сохранена в графический файл (при помощи кнопки панели команд данной формы) с расширением *.bmp.
^

Ввод данных


Функция ввода данных инициализируется выбором в меню главной формы пункта Ведение БДДанные.

Форма ввода данных изображена на рис. 5.



Рис.5. Форма ввода данных

Панель условий содержит список областей, список населенных пунктов, список годов, начиная с 1985 года (начало исследований) по 2004 год (текущий год). Данная панель содержит также поля для ввода условия поиска населенного пункта по его названию.

Панель показателей представляет собой записную книжку, на страницах которой размещены поля для ввода значений соответствующих показателей. Каждая страница соответствует типу мониторинга, описанного в БД. Поля для ввода показателей, входящих в состав мониторинга, размещаются на соответствующей странице. Поля для ввода значений показателей могут быть объединены в группы (соответствуют группам показателей БД). Слева от поля ввода значения показателя размещается текст, поясняющий, к какому показателю относится данное поле.
^

Порядок действий пользователя при работе с формой ввода данных


Из списка областей нужно выбрать необходимую. В списке населенных пунктов выбрать требуемый населенный пункт. Чтобы ускорить процесс поиска искомого населенного пункта, необходимо воспользоваться кнопкой для визуализации поля поиска. В поле поиска вводятся первые буквы искомого населенного пункта. Процесс ввода букв осуществляется до тех пор, пока в списке населенных пунктов не появится искомый. Надо указать требуемый год в списке годов . После выполнения описанных выше действий в полях ввода значений показателей отобразятся значения показателей, полученные из БД.
^

Ведение списка показателей [8]


Функция ведения списка показателей инициализируется выбором пункта Ведение БД Показатели загрязнения главной формы системы. При этом загружается форма ввода показателей, см. рис. 6.



Рис. 6. Форма ввода показателей


Форма ввода показателей состоит из:

  1. Панели команд.

  2. Списка типов мониторинга.

  3. Списка групп, входящих в текущий мониторинг.

  4. Списка показателей, входящих в текущий мониторинг.

Операция Создать новую запись – добавляет новую строку в текущий список, при этом автоматически заполняется поле «Идентификатор», а для списков групп и показателей – тип мониторинга. Операция Редактировать текущую запись – переводит списки в режим редактирования текущей записи. Автоматически заполняемые поля не могут быть отредактированы. Для заполнения поля «Группа» списка показателей используется выпадающий список, который содержит перечень идентификаторов групп данного мониторинга. Операция Сохранить текущую запись – выполняет проверку введенных значений и сохраняет запись в БД. Операция Удалить запись из БД – выполняет удаление записи из БД. Если текущим является список типов мониторинга, то будут удалены также из БД все записи о группах и показателях, входящих в данный мониторинг. Операция Отменить изменения – позволяет вернуть прежнее состояние текущего списка.
^

Порядок действий при описании нового типа мониторинга [9]


  1. Установить текущим список типов мониторинга.

  2. Используя кнопку «Новая запись» на панели инструментов, создать новую запись.

  3. Заполнить поле «Название мониторинга».

  4. Сохранить новую запись в БД.

  5. Установить текущим список групп.

  6. Использую кнопку «Новая запись», создать новую запись.

  7. Заполнить поле «Название группы».

  8. Сохранить новую запись в БД.

  9. Пока введены не все группы мониторинга, перейти к п.6.

  10. Установить текущим список показателей.

  11. Используя кнопку «Новая запись», создать новую запись.

  12. Заполнить поле «Группа» с помощью выпадающего списка.

  13. Заполнить поля «Название показателя», «Размерность».

  14. Сохранить новую запись в БД.

  15. Пока введены не все показатели, перейти к п.11.

  16. Использовать кнопку «Обновление» для обновления главной формы системы.

Выводы

  • Создан исходный файл карты 4-х районов Житомирской области.

  • Из исходного файла загружена карта Житомирской области.

  • Сформировано и сохранено в БД описание экологического и медицинского мониторинга (включая описание показателей и их групп).

  • Сформирована база значений показателей за период с 1985 по 1993 г.

  • Созданы экологические карты Житомирской области для разных показателей загрязнения и медицинских показателей.

  • Получены диаграммы изменений значений заданных показателей в отдельных населенных пунктах Житомирской области.

  • Получены отчеты об экологическом состоянии Житомирской области в разные годы, а также о динамике изменения значений выбранных показателей в данном регионе.

Тесты показали, что система имеет простой и удобный интерфейс, позволяет максимально быстро получить экологическую карту региона, диаграммы значений показателей, отчеты. Несомненным преимуществом системы по сравнению с другими подобными системами является ее настраиваемость, поскольку максимально сокращается время создания подобных систем медико-экологического мониторинга. Система легко обновляется и тиражируется. Среди ее недостатков следует отметить использование собственного формата описания карты, поскольку это исключает возможность использования карт, описанных в других форматах ГИС.

Литература


  1. Архенгельский А.Я. Delphi 7: Справочное пособие. – М.: ”Бином”, 2003.
    – 1024 с.

  2. Глушаков С.В., Клевцов А.Л. Программирование в среде Delphi 7.0. – М.: „Фолио” , 2003. – 520 с.

  3. Справочная административная карта. Житомирская область. Масштаб 1:400000 / Главное управление геодезии и картографии при СМ СССР – М., 1989.

  4. Качинський А.Б. Екологічна безпека в Україні: системний аналіз перспектив покращення. – К.: НІСД, 2001. – 312 с.

  5. Nuckols J. R., Ward М. Н., Jarup L. Using Geographic Information Systems for Exposure Assessment in Environmental Epidemiology Studies // Environmental Health Perspectives. - 2004. – V.112, № 9 Р. 1007–1015.

  6. Poulstrup A., Hansen H.L. Use of GIS and Exposure Modeling as Tools in a Study of Cancer Incidence in a Population Exposed to Airborne Dioxin // Environmental Health Perspectives. - 2004. – V.112, № 9 Р. 1032–1036.

  7. Elliott P., Wartenberg D. Spatial Epidemiology: Current Approaches and Future Challenges // Environmental Health Perspectives. - 2004. – V.112, № 9 Р. 998–1006

  8. Evaluation and Use of Epidemiological Evidence for Environmental Health Risk Assessment: WHO Guidline Document / WHO Working Group // Environmental Health Perspective.-2000.-V.108.-N10.-P.997-1002.

  9. Golub A., Dudek D., Strukova E. Environment Protection in Transition Countries: The Need for Economic Analysis. Environmental Defence. – Кyiv , 2003. – 36 p.





Похожие:

Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconПланирование деятельности в области экологического менеджмента
Планирование является одной из важнейших функций экологического менеджмента, позволяющей упорядочить и систематизировать возможные...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconРазработка системы автоматизации документооборота

Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconГ. артемовск донецкой области №11
А. Л. Каменецкий, учитель – методист, преподаватель биологии, председатель Городского Экологического Совета, руководитель эколого-краеведческого...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconКодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения
Конвенции Международной морской организации, касающийся функции Ассамблеи в отношении правил и руководств, касающихся безопасности...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconЛекция 1 I. Введение в проблему экологического менеджмента
Основная причина подобного положения заключается в низкой эффективности используемых механизмов экологического контроля и управления...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconИсследование иерархической структуры слоевища бурой водоросли цистозиры и ее индивидуального возраста для биоиндикации загрязнения прибрежных акваторий Черного моря тяжелыми металлами
Цистозира отвечает основным требованиям, предъявляемым к видам индикаторам загрязнения морской среды тяжёлыми металлами
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconО теории Экологического Баланса Тарас Бебешко
Целью настоящей статьи является определение основных понятий и краткое изложение теории экологического баланса
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconПоппер Карл. Логика и рост научного знания
Ученый, как теоретик, так и экспериментатор, формулирует высказывания или системы высказываний и проверяет их шаг за шагом. В области...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconПроблема загрязнения природной среды ядохимикатами и подходы к ее решению
Несмотря на то, что за последнее время значительно сократилось применение токсичных агрохимикатов в сельском хозяйстве, проблема...
Разработка системы визуализации экологического загрязнения Житомирской области iconРекомендации постоянной комиссии Донецкого областного совета профсоюзов по социальной защите работников, членов профсоюзов по вопросу применения на предприятиях области грейдовой системы оплаты труда
Донецкой области, члены постоянной комиссии облсовпрофа по социально-экономической защите трудящихся, членов профсоюзов, принявшие...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©gua.convdocs.org 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов