GEOINFORMATION MONITORING AND MATHEMATICAL MODELING OF THE COVID-19 PANDEMIC DEVELOPMENT
Authors: Черкашин Александр Константинович , Лесных Светлана Ивановна , Красноштанова Наталья Евгеньевна 
Published: May 2021

Информационно-математическая технология сбора и первичной обработки пространственных данных организуется в форме геоинформационного мониторинга (ГИМ) по метатеоретическим принципам строения пространственно-распределенных коммутационных полей - расслоенных функционально связанных пространств конструктивной деятельности. Это соответствует правилам информационного и математического обеспечения САПР создания пространственно-графических форм и тематических карт разного содержания. Вокруг распределенных БД разных ГИС образуется слой информационных взаимодействий различных проектов и пользователей. Отдельные БД соответствуют порталам - узлам связи пользовательской ГИС с глобальным информационным многообразием. ГИМ-технология реализуется на примере оперативного формирования специальной БД ГИС и построения статистических графиков развития пандемии нового коронавируса COVID-19 на национальном уровне. Процессы и графики моделируются в терминах теории надежности с описанием кривых функциями плотности вероятности распределения экстремальных событий, из которых оптимальной является функция Фреше распределения моментов времени выявления заболеваний у населения. Использование относительных показателей надежности минимизирует влияние ошибок данных, а их межстрановой анализ указывает на наличие постоянных коэффициентов уравнений, что позволяет применять эпидемиологическую модель в дальнейших исследованиях статистических рядов.

Information and mathematical technology for collecting and primary processing of spatial data is organized in the form of geoinformation monitoring (GIM) according to metatheoretical principles of the structure of spatially distributed commutation fields - stratified (bundle) functionally connected spaces of constructive activity. This corresponds to the rules of information and mathematical support of CAD for creating spatial-graphic forms and thematic maps with different content. A layer of information interactions between different projects and users is formed around database of different distributed GIS. Individual database correspond to portals as nodes of communication of the user’s GIS with the global information diversity. The GIM technology is implemented on the example of the operational formation of a special GIS database and the construction of statistical graphs of the development of the novel coronavirus (COVID-19) pandemic at the national level. Processes and graphs are modeled in terms of reliability theory with the description of curves by probability density functions of the distribution of extreme events, of which the Frechet function of the time moments distribution for coronavirus disease detected cases in the population is optimal. The use of relative reliability indicators minimizes the impact of data errors, and their cross-country analysis indicates the presence of constant coefficients of the equations, which makes it possible to apply the epidemiological model in further studies of statistical data.