<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Scientific Papers Collection of the Angarsk State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Scientific Papers Collection of the Angarsk State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-7788</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">99905</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-7788-2025-1-51-59</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>TECHNICAL CYBERNETICS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">DEVELOPMENT OF AN INFORMATION SYSTEM FOR ASSESSING AIR POLLUTION IN CITIES OF THE IRKUTSK REGION</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ГОРОДОВ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Плеханова</surname>
       <given-names>Ольга Сергеевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Plekhanova</surname>
       <given-names>Olga Sergeevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Головкова</surname>
       <given-names>Елена Александровна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Golovkova</surname>
       <given-names>Elena Aleksandrovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>temnikova_ea@bk.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Асламова</surname>
       <given-names>Вера Сергеевна </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Aslamova</surname>
       <given-names>Vera Sergeevna </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>aslamovav@yandex.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО Ангарский государственный технический университет</institution>
     <city>Ангарск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Angarsk State Technical University</institution>
     <city>Angarsk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Иркутский государственный университет путей сообщения</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Irkutsk State University of Railway Transport</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-24T10:20:26+03:00">
    <day>24</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-24T10:20:26+03:00">
    <day>24</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>51</fpage>
   <lpage>59</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-06-17T00:00:00+03:00">
     <day>17</day>
     <month>06</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/99905/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/99905/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Представлен алгоритм комплексной оценки уровней загрязнения воздушной среды и выбросов основных загрязняющих веществ. Описан интерфейс информационно-справочной системы, разработанной на языке C#. Приведены уравнения показателей потенциала самоочищения и метеорологического потенциала атмосферы, необходимые для учета способности атмосферы к самоочищению от загрязняющих веществ. В результате проведенного исследования получены и приведены значения интегрального и суммарного показателей антропогенного воздействия на атмосферу; получены регрессионные уравнения, на основе которых осуществлен прогноз уровней СО, SO2, NO2 и взвешенных веществ городов Иркутской области</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>An algorithm for a comprehensive assessment of air pollution levels and emissions of the main pollu-tants is presented. The interface of the information and reference system developed in the C# lan-guage is described. The equations of the self-purification potential and meteorological potential of the atmosphere, necessary for taking into account the ability of the atmosphere to self-purify pollu-tants, are given. As a result of the study, the values of the integral and total indicators of anthropo-genic impact on the atmosphere were obtained and presented; regression equations were obtained, based on which the forecast of the levels of CO, SO2, NO2 and suspended matter in the cities of the Irkutsk region was carried out</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>информационно-справочная система</kwd>
    <kwd>блок-схема</kwd>
    <kwd>регрессионный анализ</kwd>
    <kwd>загрязняющие вещества</kwd>
    <kwd>качество атмосферы</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>information system</kwd>
    <kwd>block diagram</kwd>
    <kwd>regression analysis</kwd>
    <kwd>pollutants</kwd>
    <kwd>air quality</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Актуальность оценки качества атмосферы обусловлена количественным ростом выбросов загрязняющих веществ (ЗВ), что отрицательно влияет на здоровье населения, растительный и животный мир.Главными источниками загрязнения атмосферы городов Иркутской области (ИО) являются: предприятия цветной металлургии, теплоэнергетики, деревообрабатывающей, нефтехимической и химической, пищевой и легкой промышленности, а также автотранспорт. В настоящее время качество атмосферы в ИО оценивается в соответствии с руководящим документом (РД 52.04.667-2005) по показателям: индексу загрязнения атмосферы (ИЗА), вычисляемого по среднегодовым значениям концентраций 5 ЗВ, которые вносят максимальный вклад в загрязнение атмосферы города, при этом не учитывается загрязнение его окрестностей; стандартному индексу СИ, равному отношению наибольшей замеренной разовой концентрации к ПДК одного или нескольких ЗВ за год или месяц; наибольшей повторяемости НП, % превышения ПДКм.р. одного из ЗВ за год по данным наблюдений в пунктах города. Поэтому необходимо предложить количественный интегральный показатель для комплексной оценки годового загрязнения атмосферы городов ИО, описанный в [1, 2].С целью систематизации информации, полученной в результате проведенной оценки, представления данных в удобном для пользователя виде было решено разработать информационно-справочную систему на языке С#, блок-схема алгоритма работы которой представлена на рисунках 1-2. Рисунок 1 – Начало и конец блок-схемы алгоритма комплексной оценки уровней загрязнения и выбросов основных загрязняющих веществ. Рисунок 2 – Фрагмент блок-схемы алгоритма комплексной оценки уровней загрязнения и выбросов основных загрязняющих веществ.i – порядковый номер города (всего 13 городов); j – порядковый номер загрязняющего вещества; Т – показатель воздействия загр. вещества на атмосферу, по количественной оценке; К[j] – количество тонн в год; z[j] – коэффициент; d – порядковый номер загр. вещества участвующего в расчете Р; Р – показатель воздействия по ПДК (загр. веществ на атмосферу); К[d] - принимает значение 0, если количество выброшенного вещества меньше ПДК и 1, если выше или равно; N[d] – коэффициент для веществ при расчете Р; R[i] – условный радиус города; S[i] – площадь города; x – глубина уровней в км (0 - 1 ур., 5 – 2 ур., 10 – 3 ур.); Y[x] – качественный показатель уровня загрязнения атмосферы города. На рисунке 3 представлена главная форма программы, интерфейс которой содержит основное меню, обеспечивающее удобную навигацию пользователям, подразделы в котором разделены по категориям: анализ, оценка уровней опасности, прогноз уровней загрязнения воздушной среды (ВС), доступ к нормативно-справочной документации, а также коэффициенты, используемые при оценке антропогенного воздействия на ВС ИО. Также на главной форме программы отображается дополнительная информация, отражающая повестку федерального или регионального правительства в природоохранной сфере.  Рисунок 3 – Главная форма информационно-справочной системы. Для адекватной оценки уровня годового загрязнения атмосферы городов Иркутской области необходим учет способности атмосферы к самоочищению от ЗВ, характеризуемый показателями потенциала самоочищения атмосферы (ПСА) и метеорологического потенциала атмосферы (МПА) [3]. При этом ПСА, характеризующий эффект рассеивания ЗВ, учитывает зависимые события (появление тумана Рт/сл при слабом ветре, не более 1 м/с) и независимые события (одновременное появление существенного ветра Рв не менее 6 м/с и выпадение осадков Ро не менее 0,5 мм между измерениями) и вычисляется по формуле (1).ПСА= РО+ РВ- РОРВРСЛ+ РТ- РСЛРТСЛ ,                                                   (1)где Рт – повторяемость события «туман», Рсл – повторяемость события «слабый ветер» со скоростью 0 ÷ 1 м/с (штиль).При МПА &gt;1 активируются процессы накопления в атмосфере ЗВ. МПА вычисляется по следующей формуле:МПА= РСЛ+ РТРО+ РВ .                                                      (2)Для сопоставления показателей рассеивания ЗВ предлагается использовать величину 1/МПА, вычисляемую соответственно по формуле (3).1МПА= РО+ РВРСЛ+ РТ .                                                         (3)Показатели 1/МПА и ПСА вычислялись по метеорологическим данным сайта https://rp5.ru за 2010–2023 годы. Объем обработанных статистических данных составил для Иркутска 40851, Ангарска ‒ 33825 [4, 5]. Среднемесячные значения исследуемых показателей определялись в среднеинтегральном смысле, т.е. в виде отношения накопленной суммы наблюдений соответствующих событий к общему числу измерений за аналогичные периоды наблюдений (за этот месяц разных годов). Полученные результаты для г. Ангарск представлены на рисунках 4-5. Рисунок 4 – Показатели воздействия на воздушную среду в Ангарске.Из рисунка 5 видно, что в Ангарске с 2018 года были только неблагоприятные условия для рассеивания загрязнителей (МПА &gt; 1,2), крайне неблагоприятные условия для рассеивания загрязнителей отмечались в 2019 году (МПА &gt; 2,4). Благоприятные условия для рассеивания загрязнителей наблюдались только в 2010, 2013, 2015-2017 годах. В [5] доказано, что вместо показателя ПСА можно применять 1/МПЗА с R2 = 99,99%. Рисунок 5 – Качественные показатели состояния ВС, уровни МПА, ПСА в г. Ангарск. Прогноз уровней CO, NO2, SO2 и взвешенных веществ для городов ИО осуществлялся по регрессионным моделям, полученным в результате проведенного анализа. Обработка данных выполнялась в пакете Statgraphics Plus. Адекватность полученных моделей оценивалась по критериям: коэффициент детерминации R2, показывающий процент данных, которые описываются моделью, скорректированный коэффициент детерминации Rc2, используемый для оценки тесноты связи между независимой и зависимой переменными, коэффициент Дарбина-Уотсона DW, по которому можно оценить отсутствие автокорреляции в уравнении, а также абсолютная (Δ) и среднеквадратическая (σ) ошибки. Все критерии соответствуют допустимому уровню. На рисунке 6 представлен раздел меню Прогноз, предоставляющий доступ к программным формам с результатами прогноза по суммарному показателю воздействия СПВ (см. рисунок 7) и регрессионным моделям (см. рисунок 8).   Рисунок 6 – Подраздел основного меню «Прогноз». Прогнозировать уровень ЗВ промышленными предприятиями достаточно сложно, так как они зависят от технологии производства, качества сырья, соблюдения регламента производства, неконтролируемого воздействия окружающей среды, действий обслуживающего персонала [1] и т.д. Все перечисленное учесть невозможно.   Суммарное кол-во заг. веществ, тонн  период оценки, год Рисунок 7 – Графики уровней воздействия на ВС для городов ИО по годам. В качестве примера на рисунке 8 представлено уравнение регрессии, отображающее тенденцию загрязнения воздуха г. Ангарск взвешенными частицами (ВзВ), и таблица с фактическим и прогнозируемыми данными.    Количество заг. веществ, тонн  Рисунок 8 – Интерфейс формы с результатами прогноза по взвешенным веществам для г. Ангарск. На рисунке 9 представлена гистограмма, отображающая загрязнение городов ИО на границе города, в 2024-2025 гг. Видно, что наиболее загрязнен воздух в городах Саянск, Шелехово, Черемхово, Усолье-Сибирское, Зима. Рисунок 9 – Показатели ЗВ на 2024-2025 гг. городов ИО. Учитывая, что данные об загрязнении доступны лишь в конце текущего года, созданная информационно-справочная система может служить поддержкой принятия решений при выборе целесообразных региональных природоохранных мероприятий, диктуемых прогнозными значениями загрязнения атмосферы.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Асламова, В.С. Регрессионные модели оценки комплексного техногенного загрязнения атмосферы городов Иркутского региона / В. С. Асламова, О. С. Плеханова, А. А. Асламов – Текст : непосредственный // Математические методы в технологиях и технике. – 2023. – № 8. – С. 62-65.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Aslamova, V.S. Regressionnye modeli ocenki kompleksnogo tehnogennogo zagryazneniya atmosfery gorodov Irkutskogo regiona / V. S. Aslamova, O. S. Plehanova, A. A. Aslamov – Tekst : neposredstvennyy // Matematicheskie metody v tehnologiyah i tehnike. – 2023. – № 8. – S. 62-65.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Плеханова, О.С. Онтологическое моделирование предметной области «Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха» / В. С. Асламова, О. С. Плеханова – Текст : непосредственный // Информационные и математические технологии в науке и управлении. – 2024. – № 1 (33). – С. 40-49.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Plehanova, O.S. Ontologicheskoe modelirovanie predmetnoy oblasti «Antropogennoe zagryaznenie atmosfernogo vozduha» / V. S. Aslamova, O. S. Plehanova – Tekst : neposredstvennyy // Informacionnye i matematicheskie tehnologii v nauke i upravlenii. – 2024. – № 1 (33). – S. 40-49.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Аргучинцева, А.В. Потенциал самоочищения атмосферы / А. В. Аргучинцева, Е. А. Кочугова – Текст : непосредственный // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. – 2019. – Т. 27. – С. 3-15.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Arguchinceva, A.V. Potencial samoochischeniya atmosfery / A. V. Arguchinceva, E. A. Kochugova – Tekst : neposredstvennyy // Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Nauki o Zemle. – 2019. – T. 27. – S. 3-15.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Плеханова, О.С. Анализ показателей рассеивания загрязняющих веществ атмосферой городов Иркутска и Ангарска / О. С. Плеханова, В. С. Асламова, Е. А. Головкова, А. А. Асламов – Текст : непосредственный // Математические методы в технологиях и технике. – 2024. – № 11. – С. 89-92.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Plehanova, O.S. Analiz pokazateley rasseivaniya zagryaznyayuschih veschestv atmosferoy gorodov Irkutska i Angarska / O. S. Plehanova, V. S. Aslamova, E. A. Golovkova, A. A. Aslamov – Tekst : neposredstvennyy // Matematicheskie metody v tehnologiyah i tehnike. – 2024. – № 11. – S. 89-92.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Плеханова, О.С. Обработка статистики метеорологических данных для оценки потенциала загрязнения атмосферы антропогенными выбросами в городах Ангарск, Братск, Иркутск / О. С. Плеханова, В. С. Асламова, А. А. Асламов – Текст : непосредственный // Информационные и математические технологии в науке и управлении. – 2024. – № 4(36). – С. 132-145.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Plehanova, O.S. Obrabotka statistiki meteorologicheskih dannyh dlya ocenki potenciala zagryazneniya atmosfery antropogennymi vybrosami v gorodah Angarsk, Bratsk, Irkutsk / O. S. Plehanova, V. S. Aslamova, A. A. Aslamov – Tekst : neposredstvennyy // Informacionnye i matematicheskie tehnologii v nauke i upravlenii. – 2024. – № 4(36). – S. 132-145.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
