Интегрированная компьютерная система моделирования для управления водными ресурсами

Ученый из Университета Виргинии Джонатан Гудолл работает над созданием интегрированной компьютерной системы моделирования, которая объединит разрозненные модели из различных дисциплин, связанных с управлением водными ресурсами: гидрологии, инженерии, экономики, экологии и сельского хозяйства.

Эта работа критически важна для комплексного решения современных водных проблем, таких как мертвые зоны в Чесапикском заливе и Мексиканском заливе из-за стока удобрений, нехватка воды в Южной Калифорнии или управление паводками на реках Среднего Запада. Как отмечает Гудолл, текущие модели часто рассматривают лишь изолированные части гидрологического цикла, в то время как совместный анализ всех компонентов системы даст более полную картину и точные прогнозы.

Исследование развивает инициативу Open Modeling Interface (OpenMI), первоначально созданную в ЕС. Ключевые вычислительные проблемы включают согласование моделей с разной динамикой (например, атмосферы и глубоких водоносных горизонтов) и семантикой данных. «Компьютеры плохо справляются с этим без унифицированного контролируемого словаря или четких правил перевода терминологии», — поясняет ученый. Система тестируется на примере бассейна реки Ньюс в Северной Каролине.

Проект финансируется Национальным научным фондом США (NSF) в рамках программы CAREER. Образовательная часть гранта включает разработку курсов и междисциплинарных воркшопов для студентов, а также просветительскую работу со школьниками, например, по проектированию устойчивых систем ливневой канализации.