Solving the Problem of Approximating Digital Terrain Models for Modeling the Ways of Horizontal Migration of Pollutants

Authors

  • R. A. Galiakberov CJSC «Izhevsk Petroleum Research Center»
  • K. I. Dizendorf Kalashnikov Izhevsk State Technical University
  • I. R. Podlesnyh Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-3-4-11

Keywords:

nearest neighbor method, Delaunay triangulation, digital relief models, environmental monitoring

Abstract

The article is devoted to the development of a software product for the approximation of digital terrain models for the purposes of environmental monitoring of chemically hazardous facilities. The article analyzes the current situation in the field of environmental monitoring of chemically hazardous facilities, identifies a problematic issue, which is the need to improve the efficiency of environmental monitoring systems using tools for modeling the migration of pollutants. Modeling of the migration of pollutants is carried out on digital models of the terrain of the territory, which creates certain difficulties in the form of a high degree of detail, which leads to the appearance of small areas of local accumulation of pollutants in the territory, which, due to the size of the territory under consideration, can be neglected. Thus, before using digital terrain models to simulate the migration of pollutants, their primary processing becomes mandatory in order to eliminate minor elevation differences and distortion of modeling results. To solve the identified problematic issue, a software product developed by the authors is proposed, aimed at approximating digital terrain models. The authors consider various approaches, methods and methods of performing approximation, identify the most promising from the point of view of the issue under consideration, and consider the need to develop additional modules and algorithms to improve the accuracy and clarity of the output data. The article provides a detailed description of the work of the software product as a whole and individual modules, provides algorithms and results (output data) of their work, and describes the graphical interface. During the analysis of the results of the software product, its high efficiency was revealed as part of the task of approximating digital terrain models, and conclusions were drawn about the possibility of its use in modeling the migration of pollutants during the improvement of the environmental monitoring system for chemically hazardous facilities .

Author Biographies

R. A. Galiakberov, CJSC «Izhevsk Petroleum Research Center»

1st class engineer

K. I. Dizendorf, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Candidate of Physico-mathematical Sciences, Docent of the Department of Applied mathematics and information technology

I. R. Podlesnyh, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

student, programmer-trainee

References

Андропова В. С., Гутак Я. М. Разработка методики исследований техногенных рельефов в местах открытых горных работ // Региональные геосистемы. 2023. № 4. С. 530-538.

Совершенствование методики прогноза последствий подработки территорий угольными шахтами на основе цифровых моделей / В. Б. Скаженик, Н. Н. Грищенков, Ф. М. Голубев, Л. А. Иванова // РАНИМИ. 2024. № 3 (41). С. 35-48.

Воробьев А. В., Воробьева Г. Р. Геоинформационная система динамической пространственной кластеризации распределенных источников данных // Вестн. Том. гос. ун-та. Управление, вычислительная техника и информатика. 2023. № 64. С. 61-73.

Коньков В. В., Замчалов А. Б., Жабицкий М. Г. Программно-аппаратный комплекс получения фотоизображений на основе технологии IIot и анализ точности различных алгоритмов цифровой генерации 3D-моделей на основе принципа фотограмметрии // International Journal of Open Information Technologies. 2023. № 8. С. 32-51.

Бобовкин А. А., Вершенник Е. В., Стародубцев П. Ю. Методика идентификации элементов динамично изменяющихся объектов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. № 5. С. 171-181.

Игнатьев Н. А., Турсунмуротов Д. Х. Цензурирование обучающих выборок с использованием регуляризации отношений связанности объектов классов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. № 2. С 322-329.

Бурый А. С., Усцелемов В. Н. Развитие систем поддержки принятия решений на основе прецедентов в распределенных информационных структурах // Правовая информатика. 2024. № 1. С. 88-95.

Хелман Д. Стандартная библиотека Python 3: справочник с примерами. 2-е изд. Санкт-Петербург : Диалектика, 2020. 1378 с.

Скворцов А. В., Мирза Н. С. Алгоритмы построения и анализа триангуляции. 1-е изд. Томск : Изд-во Томского университета, 2006. 170 с.

Скворцов А. В. Триангуляция Делоне и ее применение. 1-е изд. Томск : Изд-во Томского университета, 2002. 130 с.

Букунов С. В., Букунова О. В. Разработка приложений с графическим пользовательским интерфейсом на языке Python. 1-е. Санкт-Петербург : Лань, 2023. 83 с.

Алюков С. В. Аппроксимация кусочно-линейных и обобщенных функций. - 1-е изд. - Новосибирск : НИЦ ИНФРА-М, 2024. 149 с.

Припачкин Д. А., Будыка А. К. Влияние параметров аэрозольных частиц на их вымывание из атмосферы дождевыми каплями // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2020. T. 56, № 2. С. 203-209.

Методика моделирования условий внешней среды / А. В. Игнатов, В. В. Русин, В. В. Сасалина, А. В. Добряков, А. Р. Санникова, С. И. Стреляев, О. А. Евланова // Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. № 1. С. 193-202.

Влияние аномалий температуры и осадков на потоки диоксида углерода во внетропических лесах северного полушария / Е. М. Сатосина, Д. Ю. Гущина, М. А. Тарасова, И. В. Железнова, Е. Р. Емельянова, Р. Р. Гибадуллин, А. М. Осипов, А. В. Ольчев // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2024. № 2. С. 19-30.

Метеоиндикация состояния рудных районов / В. В. Кульнев, А. Н. Кизеев, Д. С. Борисова, Д. В. Бурова, В. П. Чащин, А. Н. Никанов // Проблемы региональной экологии. 2023. № 1. С. 87-97.

Ковалева И. В., Суслин В. В. Влияние атмосферных осадков и поверхностного стока на показатели фитопланктона в северной части Черного моря // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2023. № 4. С. 28-39.

Янников И. М., Галиакберов Р. А., Исаков В. Г. Методология прогнозирования и моделирования миграции загрязняющих веществ в системе комплексного экологического мониторинга химически опасных объектов // Экология промышленного производства. 2023. № 2. С. 39-43.

Распределение тяжелых металлов и их миграция в системе почва - растение на примере парка Н. Островского города Ростова-на-Дону / Н. В. Сальник, В. А. Иволгина, С. Н. Горбов, Д. А. Козырев // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2023. № 4 (220). С. 126-136.

Дрозденко Т. В., Александрова С. М., Антал Т. К. Фитопланктон и экологическое состояние чудско-псковского озера // Экосистемы. 2023. № 34. С. 36-43.

Оценка экологического состояния озерных экосистем урботерриторий по показателям зообентоса (на примере г. Казани) / А. И. Галеева, Э. Г. Набеева, Н. М. Мингазова, И. Р. Гильманшин // МНИЖ. 2023. № 10 (136). С. 2.

Сравнительный анализ эффективности методов биоиндикации при мониторинговых исследованиях состояния окружающей среды в Санкт-Петербурге / М. Г. Опекунова, А. Р. Никулина, И. В. Смешко, В. С. Кириченко // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2023. № 2. С. 331-356.

Published

08.10.2025

How to Cite

Galiakberov Р. А., Dizendorf К. И., & Podlesnyh И. Р. (2025). Solving the Problem of Approximating Digital Terrain Models for Modeling the Ways of Horizontal Migration of Pollutants. Intellekt. Sist. Proizv., 23(3), 4–11. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-3-4-11

Issue

Section

Articles