Шевчук О. В. Інформаційна система геомоніторингу районів впливу полігонів захоронення твердих побутових відходів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0825U002463

Облікова картка дисертації

0825U002463.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 122 - Комп’ютерні науки

Спеціалізована вчена рада

PhD 9805

Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору

Анотація

Обʼєктом дослідження є екологічні процеси інформаційно-комунікаційних технологій,щодо забруднення навколишнього середовища в результаті функціонування полігонів захоронення твердих побутових відходів. Предметом дослідження є моделі, алгоритми та інформаційні технології моніторингу, прогнозування і підтримки управлінських рішень у сфері екологічної безпеки полігонів ТПВ. Метою дисертаційної роботи є розроблення єдиної системи моделей та методів обробки інформації щодо забруднення місцевості в автоматизованій системі екологічного контролю районів впливу полігонів захоронення твердих побутових відходів для уточнення прогнозних оцінок і підтримки прийняття рішень. Методи дослідження. У процесі дослідження застосовувалися системний підхід, методи теоретичного аналізу, математичного моделювання, геоінформаційного аналізу просторових даних, методи дистанційного зондування Землі, а також методи автоматизованої обробки екологічної інформації. Основу методології становить застосування інформаційних технологій для збору, інтеграції, обробки та візуалізації даних щодо стану навколишнього середовища у зонах впливу полігонів ТПВ. Використано методи аналізу даних великих обсягів (Big Data), машинного навчання для виявлення закономірностей поширення забруднюючих речовин, просторового моделювання у середовищі ГІС та дистанційного моніторингу із залученням даних супутникової зйомки й БПЛА. Практичне значення oдepжaниx peзyльтaтiв полягає у розробленні та удосконаленні існуючих і нових інформаційних технологій передачі даних для адаптивного управління і моніторингу сміттєзвалищ. Новизна: Удосконалено математичну модель регіональної інтегрованої системи управління побутовими відходами на основі методів обробки просторово-екологічних даних у ГІС-середовищі. Вперше здійснено комплексний аналіз забруднення ґрунтів у зоні впливу полігону Здовбицького ТПВ із використанням методів дистанційного зондування та рентгенофлуоресцентного аналізу. Вперше розроблено інформаційну технологію багатошарового моніторингу стану водних ресурсів, що передбачає інтеграцію результатів натурних вимірювань, супутникових знімків та геоінформаційних баз даних. Удосконалено підходи до цифрового моделювання температурного режиму сміттєзвалищ за даними дистанційного зондування із застосуванням Google Earth Engine та інструментів теплової спектрометрії. Набула подальшого розвитку методика оцінки точності визначення об’єму полігону твердих побутових відходів з використанням БПЛА на основі автоматизованого аналізу мультисенсорних екологічних даних. Результати аналізу просторово-часових змін в екосистемах району Здовбицького сміттєзвалища муніципальних відходів (Здолбунівський район Рівненської області) з застосуванням дистанційних і ГІС-даних» використано в діяльності Директорату просторового планування територій та архітектури Міністерства розвитку громад та територій України. Результати дисертаційної роботи використовуються в «Державній екологічній академії післядипломної освіти та управління». Сфера використання – геомоніторинг полігонів твердих побутових відходів.

Читати повністю

Публікації

1. Шевчук О.В. Інформаційні технології екологічного моніторингу сміттєзвалищ із застосуванням дистанційно пілотованих літальних апаратів. Екологічна безпека та природокористування. 2025. Випуск 1 (53). С. 164-172. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2025.1.164-172.

2. Шевчук О.В., Триснюк В.М., Математична модель тепловізійного моніторингу полігону твердих побутових відходів та його температурне картографування за даними дистанційного зондування Землі. Системи озброєння та військова техніка. 2024. № 4 (80). С. 121-125. DOI: 10.30748/soivt.2024.80.15.

3. Триснюк Т.В., Шевчук О.В. Геоінформаційні технології температурного картографування сміттєзвалищ за даними дистанційного зондування землі. Телекомунікаційні та інформаційні технології. 2025. № 1 (86). С. 161-166. DOI: 10.31673/2412-4338.2025.014063.

4. Azimov O.T., Shevchuk O.V. Geoinformation systems in monitoring studies of environmental pollution factors in the areas of municipal solid waste landfills. 19th EAGE Int. Conf. on Geoinformatics – Theoretical and Applied Aspects (11-14 May 2020, Kyiv, Ukraine): Conference Proceedings. Vol. 2020. P. 1–7. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2020geo111

5. Azimov O.T., Shevchuk O.V. (2020) Modeling and forecasting the impact of solid waste landfill on groundwater (the landfill in Zdolbuniv district of Rivne region, Ukraine, as an example). Conference Proceedings, XIV International Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”, Nov 2020, Volume 2020, p. 1 – 6. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202056078

6. Azimov, O.T., Shevchuk, O.V., Azimova, K.O., Dorofey, Ye.M. and Tomchenko, O.V. (2020). Integration of GIS and RSE aiming to the effective monitoring of the surroundings of landfills. Ukrainian J. Remote Sens., 27, 4–12. https://doi.org/10.36023/ujrs.2020.27.183

7. O. Shevchuk . A. Andreiev, O. Azimov, O. Tomchenko. Geoinformation technology of temperature mapping of dumps based on remote sensing of the Earth. XVI International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment» 15-18 November 2022, Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580117

8. O. Shevchuk. Implementation of the system of environmental monitoring of dumps by using unmanned aerial vehicles.. XVI International Scientific Conference «Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment» 15-18 November 2022, Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580118

9. Shevchuk O.V., Azimov O.T., Tomchenko O.V. Remote sensing monitoring of the landfill sites as a factor of adverse environmental impact [Електронний ресурс]. 20th EAGE Int. Conf. on Geoinformatics – Theoretical and Applied Aspects (11-14 May 2021, Kyiv, Ukraine): Proc. Vol. 2021. P. 1–7 https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215521054

10. .Азімов О.Т., Шевчук О.В. Впровадження сучасних ДЗЗ/ГІС-технологій з метою моніторингу чинників негативного екологічного впливу на довкілля полігонів захоронення відходів. Колективна монограф. за матеріалами XIX Міжнар. наук.-практ. конф. «Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою, природокористуванням, заходами в надзвичайних ситуаціях: тенденції 2020 року» (Київ, 06-07 жовт. 2020 р.). За заг. ред. С.О. Довгого. К.: ТОВ «Вид-во «Юстон», 2020. С. 63–65. https://itgip.org/wp-content/uploads/2020/10/zbirka_2020_1.pdf

11. Шевчук О.В., Азімов О.Т. Аналіз даних системи гідрогеологічного моніторингу районів впливу полігонів твердих побутових відходів: моделювання та прогнозування. 6-й Міжнар. молодіжний конгрес «Сталий розвиток: захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Збалансоване природокористування»: Зб. матеріалів (Львів, 09-10 лютого 2021 р.). Львів: ТзОВ «ЗУКЦ», 2021. С. 250. DOI: 10.23939/book.ecocongress.2021.

12. Шевчук О.В., Азімов О.Т. Впровадження системи екологічного моніторингу сміттєзвалищ шляхом використання безпілотних літальних апаратів / Колективна монограф. за матеріалами 20-ї Міжнар. наук.-практ. конф. «Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою, природокористуванням, заходами в надзвичайних ситуаціях: виклики 2021 року» (м. Київ, 04-08 жовт. 2021 р.); За заг. ред. С.О. Довгого. Київ: ТОВ «Вид-во «Юстон», 2021. С. 117–121. https://itgip.org/wp-content/uploads/2021/10/1_zbirka_2021.pdf

13. Шевчук О.В., Азімов О.Т. Застосування ДЗЗ/ГІС-технологій для моніторингу місць захоронення відходів. Int. Sci. and Practical Conf. «Science, engineering and technologies: Current issues and research» (March 12–13 2021, Prague, The Czech Republic). Prague: Izdevnieciba «Baltija Publishing», 2021. P. 62–66. http://dspace.puet.edu.ua/bitstream/123456789/10756/1/conf_CTU_tech_%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%82_2021%20%281%29.pdf

14. Шевчук О.В., Азімов О.Т. Моніторинг Здолбунівського сміттєзвалища ТПВ (Рівненська область, Україна) із застосуванням безпілотного літального апарату / Колективна монограф. за матеріалами 20-ї Міжнар. наук.-практ. конф. «Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою, природокористуванням, заходами в надзвичайних ситуаціях: виклики 2021 року» (м. Київ, 04-08 жовт. 2021 р.); За заг. ред. С.О. Довгого. Київ: ТОВ «Вид-во «Юстон», 2021. С. 121–126. https://itgip.org/wp-content/uploads/2021/10/1_zbirka_2021.pdf

15. Шевчук О.В., Азімов О.Т. Сутність геоінформаційного моніторингу полігонів твердих побутових відходів // Інноваційні технології: Матеріали XVI наук.-техн. конф. студентів, аспірантів, докторантів та молодих учених (м. Київ, 20-21 листоп. 2019 р.). За заг. ред. Бабікової К.О., Мельничук Л.М. – К.: ІНТЛ НАУ, 2019. – С. 288–293.

16. Шевчук О. В., Томченко О. В., Андреєв А. А., Азімов О. Т. Температурне картографування ландшафтів у районах сміттєзвалищ за різночасовими даними космічних зйомок // Інформаційно-комунікаційні технології та сталий розвиток : колективна монографія за матеріалами ХХІ Міжнар. наук.- практ. конф. (14-16 листоп. 2022 р.) / НАН України, ІТГІП, НЦАКДЗ ІГН, ВНТУ ; за ред. С. О. Довгого. – Київ: Юстон, 2022. – С. 167-169. https://itgip.org/wp-content/uploads/2022/11/tezy_57.pdf

17. Азімов О.Т., Злобіна К.С., Кармазиненко С.П., Кураєва І.В., Шевчук О.В. Моніторинг техногенного навантаження на водойми районів захоронення твердих побутових відходів (на прикладі Київського полігона № 5). Перші практичні дії та проблемні питання реалізації Закону України «Про управління відходами»: зб. матеріалів Нац. форуму «Поводження з відходами в Україні: законодавство, економіка, технології» (м. Івано-Франківськ, 21-23 листоп. 2023 р.). Київ: Центр екол. освіти та інформації, 2023. С. 268–272. ISBN 978-617-7130-22-1. https://drive.google.com/file/d/1J-SorpNwbgr6JlkKWsQlvftKklZJnZAR/view?usp=sharing

18. Азімов О.Т., Томченко О.В., Шевчук О.В. Аерокосмічний аспект просторово-часового аналізу змін в екосистемах районів захоронення побутових відходів / Колективна монограф. за матеріалами 21-ї Міжнар. наук.-практ. конф. «Інформаційно-комунікаційні технології та сталий розвиток» (Київ, 14-16 листоп. 2022 р.). За заг. ред. С.О. Довгого. Київ: ТОВ «Вид-во «Юстон», 2022. С. 159–161. Режим доступу: https://itgip.org/wp-content/uploads/2022/11/tezy_53.pdf

Режим доступу: https://itgip.org/wp-content/uploads/2022/11/tezy_53.pdf 19. Шевчук О.В., Курило А.В. Створення регіональної системи комплексного моніторингу сміттєзвалищ. Збірник матеріалів: ХХІІІ Міжнародна науково-практична конференція «Математичне моделювання та інформаційно-комунікаційні технології для перемоги та відновлення», Київ, 12-13 листопада 2024р. https://itgip.org/wp-content/uploads/2024/11/2024-11-24_zbirka_all_07_11_2024_148x210.pdf

20. Азімов О.Т., Томченко О.В., Шевчук О.В. Аналіз просторово-часових змін в екосистемах районів сміттєзвалищ муніципальних відходів з застосуванням дистанційних і ГІС-даних // Екологічна безпека та технології захисту довкілля. – 2021. – № 3. – С. 17–21. http://npchornobyl.com.ua/wp-content/uploads/2022/06/N3_2021.pdf

21. Азімов О.Т., Шевчук О.В., Азімова К.О. Геоінформаційні системи в дослідженні чинників забруднення довкілля територій сміттєзвалищ: стан та перспективи / Геоінформатика.2020. №2. с.69-88. URL: http://www.geology.com.ua/

22. Азімов О. Т., Томченко О. В. , Шевчук О. В. Просторово-часовий аналіз змін в екосистемах районів локалізації муніципальних відходів із застосуванням ГІС і даних дистанційних знімань. // Український географічний журнал. – 2024. – № 2. – С. 51–60. https://doi.org/10.15407/ugz2024.02.051

Читати повністю

Файли

autoreferat-АНОТАЦІЯ.docx

Шевчук_дисертація.pdf

Схожі дисертації

0825U002421

Голінько Олександр Васильович

Методи та алгоритми комп’ютерного моніторингу систем контролю вибухонебезпечності вугільних шахт

0825U002364

Райчук Ісус Васильович

Моделі та методи управління потоками персональних даних суб’єктів освітнього середовища в умовах діджиталізації

0825U002321

Борисов Олексій Вікторович

Інформаційна технологія колегіального управління часовими та людськими ресурсами ІТ-проєктів

0825U002243

Звєрцева Наталія Віталіївна

Моделі оцінки безпеки компʼютерних систем

0825U002234

Баранов Микола Вікторович

Використання технiк навчання нейронних мереж на малому наборi даних для адаптацiї моделi.