Оцінка викидів метану в Україні із використанням методів інверсійного моделювання

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorШелестов, Андрій Юрійович
dc.contributor.authorБараніченко, Андрій Олександрович
dc.date.accessioned2025-06-10T07:59:16Z
dc.date.available2025-06-10T07:59:16Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська дисертація містить 102 сторінки, 18 ілюстрацій, 1 таблицю та 49 літературних джерел. Актуальність дослідження: викиди метану є однією з ключових проблем сучасної кліматичної політики, оскільки даний парниковий газ суттєво впливає на радіаційний баланс Землі у короткостроковій перспективі. Україна, як учасниця міжнародних ініціатив із скорочення викидів, стикається з низкою викликів у точності оцінки джерел метану. Традиційні статистичні методи інвентаризації часто не враховують локальні просторові особливості, що призводить до розбіжностей між офіційними звітами та реальними обсягами викидів. Супутникові знімки відкривають нові можливості для моніторингу метану, проте їх використання вимагає подолання технічних і методологічних викликів. Впровадження сучасних інверсійних моделей, що опрацьовують супутникові дані, дозволяє отримати більш точні та оперативні оцінки викидів, що є критично важливим для розробки ефективних стратегій зменшення впливу метану на клімат. Мета роботи: провести аналіз та комплексне моделювання для оцінювання викидів метану в Україні на основі супутникових даних TROPOMI/Sentinel-5P та інверсійного моделювання з використанням моделі Integrated Methane Inversion (IMI). Завдання роботи: 1. Здійснити ґрунтовний аналіз предметної області та сучасних технологій супутникового моніторингу викидів метану. 2. Апробувати модель Integrated Methane Inversion (IMI) для території України та провести експерименти по моделюванню. 3. Виконати валідацію отриманих результатів шляхом порівняння зі статистичними даними та даними з незалежних джерел. 4. Проаналізувати отримані результати та узагальнити їх у висновках дослідження. Об’єкт дослідження: викиди метану на території України і можливості його оцінки за допомогою супутникових зображень та інверсійних моделей. Предмет дослідження: методи оцінки викидів метану з використанням супутникових даних та інверсійного моделювання, зокрема адаптація моделі Integrated Methane Inversion для аналізу просторово-часового розподілу джерел викидів. Методи дослідження: інверсійне моделювання, байєсівське інверсійне оцінювання, просторово-статистичний аналіз, кореляційний аналіз. Наукова новизна дослідження полягає у запропонованій та реалізованій для України комплексній оцінці викидів метану із застосуванням інверсійної моделі Integrated Methane Inversion (IMI) на основі супутникових даних TROPOMI, що дозволяє отримати просторово деталізовані та статистично оптимізовані оцінки потоків. Також було проведено валідацію результатів за зовнішніми датасетами, що забезпечує об’єктивне порівняння з офіційними інвентаризаціями. Практична значущість запропонованого підходу дозволяє підвищити точність та оперативність оцінки викидів метану на національному та регіональному рівнях, ідентифікувати осередки підвищених викидів, що має важливе значення для екологічної політики, планування заходів зі скорочення викидів та виконання міжнародних зобов’язань України. Апробація результатів дисертації. Отримані результати апробовано на XXIII Всеукраїнській науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених. Теоретичні i прикладні проблеми фізики, математики та інформатики. 14−17 травня 2025 р., м. Київ, Україна.
dc.description.abstractotherThe master’s thesis contains 102 pages, 18 illustrations, 1 table and 49 literary sources. Relevance of the study: Methane emissions are one of the key challenges of contemporary climate policy, since this greenhouse gas strongly affects the Earth’s radiative balance over the short term. Ukraine, as a participant in international initiatives to reduce emissions, faces a number of challenges in accurately estimating methane sources. Traditional statistical inventory methods often do not take into account local spatial particularities, leading to discrepancies between official reports and actual emission volumes. Satellite imagery opens up new possibilities for monitoring methane, but its use requires overcoming technical and methodological challenges. Implementing modern inversion models that process satellite data makes it possible to obtain more accurate and timely emission estimates, which is critically important for developing effective methane‐reduction strategies. Objective of the work: To perform an analysis and comprehensive modelling for estimating methane emissions in Ukraine on the basis of TROPOMI / Sentinel5P satellite data and inverse modelling with the Integrated Methane Inversion (IMI) model. Tasks of the work: 1. Carry out an in-depth analysis of the subject area and of modern satellite technologies for monitoring methane emissions. 2. Validate the Integrated Methane Inversion (IMI) model for the territory of Ukraine and conduct numerical experiments. 3. Verify the obtained results by comparing them with statistical data and information from independent sources. 4. Analyse the results obtained and summarise them in the conclusions of the study. Object of the study: Methane emissions on the territory of Ukraine and the possibilities for their estimation using satellite imagery and inversion models. Subject of the study: Methods for estimating methane emissions using satellite data and inversion modelling, in particular the adaptation of the Integrated Methane Inversion model to analyse the spatio-temporal distribution of emission sources. Methods of the study: inversion modelling, Bayesian inversion estimation, spatial-statistical analysis, correlation analysis. Scientific novelty: The novelty of the study lies in the proposed and implemented integrated assessment of methane emissions for Ukraine using the Integrated Methane Inversion (IMI) model based on TROPOMI satellite data, which allows for spatially detailed and statistically optimized flux estimates. External datasets were also used to validate the results, providing an objective comparison with official inventories. Practical significance: The proposed approach enables increased accuracy and timeliness in the estimation of methane emissions at national and regional levels, and the identification of elevated emissions hotspots, which is important for environmental policy, planning emission‐reduction measures, and fulfilling Ukraine’s international commitments. Approbation of the results of the dissertation: The results were presented at the XXIII All-Ukrainian Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists “Theoretical and Applied Problems of Physics, Mathematics and Informatics”, 14–17 May 2025, Kyiv, Ukraine.
dc.format.extent102 с.
dc.identifier.citationБараніченко, А. О. Оцінка викидів метану в Україні із використанням методів інверсійного моделювання : магістерська дис. : 113 Прикладна математика / Бараніченко Андрій Олександрович. – Київ, 2025. – 102 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/74148
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectінверсійне моделювання
dc.subjectметан
dc.subjectсупутникові дані
dc.subjectхмарні технології
dc.subjectinversion modeling
dc.subjectmethane
dc.subjectsatellite data
dc.subjectcloud technologies
dc.subject.udc004; 551.58; 528.8
dc.titleОцінка викидів метану в Україні із використанням методів інверсійного моделювання
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Baranichenko_magisrt.pdf
Розмір:
4.19 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ММАД)
Магістерські роботи