Аппроксимация данных наблюдений

С помощью алгоритма быстрой нелинейной многопараметрической регрессии во временной области проведена аппроксимация числовых данных регистрации волны-убийц. Этот подход позволяет более детально исследовать данные наблюдений за указанными катастрофическими волнами и их проявлениями, в частности, в акваториях Черного и Северного морей.

В качестве реальных данных рассматривались профили волн-убийц, оцифровка которых проводилась с помощью программы GetData Graph Dijitizer. Временной ряд числовых данных, полученный на выходе, используется алгоритмом и программой нелинейного регрессионного моделирования данных наблюдений. Пример численного эксперимента по обработке данных представлен на рисунке 3.

Исходные данные (а)

Рис. 3. Исходные данные (а)

и результат обработки алгоритмом нелинейной многопараметрической регрессии (б).

Оценка опасности и ущерба

Волны аномально большой амплитуды представляют угрозу для морских судов, нефтяных платформ и морских сооружений. Также, в отличие от цунами, волны- убийцы возникают внезапно. Все это делает задачу оперативного прогноза волн- убийц, а также задачу оценки риска их возникновения на определенном участке водной поверхности, актуальной.

Оценку опасности от волн-убийц предлагается разделить на следующие задачи:

  • • долгосрочной оценки опасности, которая строится через применение функции повторяемости высот аномальных волн в определенном пункте наблюдения;
  • • краткосрочной оценке опасности, которая основывается на анализе изменения максимальный крутизны свободной поверхности в момент времени t и отношении наблюдаемых высот волн (критерий - отношение высот больше 3) в тот же момент времени для защищаемого участка морской акватории;
  • • оценки риска для волн-убийц, которая основывается на базовой формуле для оценки опасности от морских природных катастроф и включающая оценку ожидаемого ущерба от воздействия вероятной катастрофической волны.

Задача оценки вероятного ущерба решается на основе результатов о статистических характеристиках воздействия волн-убийц за длительный период времени наблюдений. Одним из способов анализа таких данных может служить применения функции распределения Парето.

В работе этот способ применяется на основе статистических данных о количестве погибших человек в результате катастроф супертанкеров от воздействия волн убийц. Показано, что распределение имеет выраженную линию перегиба и в логарифмическом масштабе хорошо аппроксимируется прямыми линиями. Распределение Парето можно использовать для оценки катастрофического ущерба от воздействия аномальных волн на морские суда (танкеры) и соответствующие сооружения (нефтяные платформы и др.).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >