Экологические информационные системы

Современная система мониторинга это сложный многокомпонентный комплекс (рис 12.1). В настоящее время отдельные системы экологического мониторинга объединяют в единую экологическую информационную систему.

Считается, что экоинформационные системы включают в себя системы экологического мониторинга и служат функциональной основой процесса управления экологически безопасного развития на различных иерархических уровнях территориального деления. В любом случае экоинформационная система должна обеспечивать решение множества задач:

1. Подготовка интегрированной информации о состоянии окружающей среды, прогнозов вероятных последствий хозяйственной деятельности и рекомендаций по выбору вариантов безопасного развития региона для систем поддержки принятия решения;

2. Имитационное моделирование процессов, происходящих в окружающей среде, с учетом существующих уровней антропогенной нагрузки и возможных результатов принимаемых управленческих решений;

3. Оценка риска для существующих и проектируемых предприятий, отдельных территорий и т.п., с целью управления безопасностью техногенных воздействий;

4. Накопление информации по временным трендам параметров окружающей среды с целью экологического прогнозирования;

5. Подготовка электронных карт, отражающих состояние окружающей среды региона;

6. Составление отчетов о достижении целей устойчивого развития для федеральных и международных организаций;

7. Обработка и накопление в базах данных результатов локального и дистанционного мониторинга и выявление параметров окружающей среды наиболее чувствительных к антропогенным воздействиям [43];

8. Обоснование оптимальной сети наблюдений для региональной системы экологического мониторинга;

9. Обмен информацией о состоянии окружающей среды (импорт и экспорт данных) с другими экоинформационными системами;

10. Предоставление информации, необходимой для контроля за соблюдением принятых законов, для экологического образования, для средств массовой информации и т.д.

Таким образом, экоинформационные системы должны быть ориентированы на комплексное использование результатов экологического мониторинга, обеспечивая преобразование первичных результатов измерений в форму, пригодную для поддержки принятия решений, способствующих устойчивому развитию отдельных регионов и планеты в целом. При этом, по мере перехода от первичных результатов экологического мониторинга к знаниям о состоянии окружающей среды, меняются методы работы с информацией.

В экоинформационной системе можно выделить три уровня, ориентированных на решение различных задач экологического мониторинга и отличающихся по методам работы с экологической информацией. Верхний уровень составляют программные модули для поддержки принятия решений, средний – программное обеспечение, позволяющее провести системный анализ информации о состоянии окружающей среды, а нижний – модули обработки первичной экологической информации.

Рис 12.1 Комплексная схема мониторинга

Появление глобальной компьютерной сети Интернет и разработка передовых информационных технологий открыли новый этап развития экологического мониторинга. Особенностью нового этапа является широкое использование телекоммуникационной инфраструктуры, а также гипертекстовых и интерактивных информационных технологий, которые чрезвычайно перспективны в дистанционном мониторинге состояния окружающей среды. Актуальной является также проблема интегрирования национальных информационных ресурсов по окружающей среде, создание региональных баз данных и расширение электронных коллекций по результатам космического экологического мониторинга.

Бурное развитие данной области позволяет даже говорить о создании нового научного направления – экоинформатике.

Вопросы для самоконтроля

1. Роль автоматизированных систем контроля окружающей среды (АСКОС) в системе экологического мониторинга. Автоматизированное рабочее место (АРМ) эколога.

2. Станции экологического мониторинга. Виды и принципы действия датчиков.

3. Дистанционное зондирование. Дайте классификацию и укажите виды получаемых данных. Дайте оценку современному развитию дистанционных инструментов экологического мониторинга. Опишите современное состояние в области космического мониторинга.

4. Моделирование процессов антропогенного и естественного влияния на экосистемы. Применение геоинформационных систем в системе экологического мониторинга.

5. Расскажите об интеллектуальных системах, отметьте специфичные черты каждой группы. Укажите пути применения этих систем для целей экологического мониторинга.

6. Экологические информационные системы. Опишите современную концепцию ЭИС.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ КУРСА ЛЕКЦИЙ

1. Афанасьев Ю. А., Фомин С. А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие. 1 ч. – М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. – 208 с.

2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 142 с.

3. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 197 с.

4. Белов С.В. Охрана окружающей среды. Экология человека. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. Изд. 4-е, испр. и доп. – М.: Высшая школа, 2004. – 606 с.

5. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. – Л.: Химия, 1985. – 528 с.

6. Биологические эффекты при длительном поступлении радионуклидов. – М.: Энергоавтомоздат, 1988. – 168с.

7. Бочаров В.Л., Спиридонов Е.Г., Жердев В.Н. Некоторые проблемы методологии геоэкологического мониторинга муниципальных образований / Электронный ресурс: http://www.vestnik.vsu.ru/program/view/

view.asp?sec=heologia&year=2000&num=09&f_name=bocharov

8. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. – М.: МГУ, 1985. – 265c.

9. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. – Л.: Наука, 1969. – 232 с.

10. Ветошкин А.Г., Таранцева К.Р. Технология защиты окружающей среды (теоретические основы): Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2004. – 249 с.

11. Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. – М.: Наука, 1984. – 320 с.

12. Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды // Изв. АН СССР. Сер. географ. 1975. №3. – С.13-25.

13. Говорушко С.М. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. – Владивосток: Дальнаука, 1999. – 171 с.

14. Горелик Д.О., Конопелько Л. А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. Аэро-аналитические измерения. – М.: Изд-во стандартов, 1992. – 432 с.

15. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 г.» – М.: Центр международных проектов, 1996. – 458 с.

16. Грейг-Смит П. Количественная экология растений. – М.: Мир, 1967. – 360 с.

17. Дажо Р. Основы экологии. – М.: Прогресс, 1975, – 416 с.

18. Емельянов А. Г. Комплексный геоэкологический мониторинг. – Тверь: 1994. – 88 с.

19. Измалков В.И. Экологическая безопасность, методология прогнозирования антропогенных загрязнений и основы построения химического мониторинга. – СПб, 1994. – 131 с.

20. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. – М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 560 с.

21. Инженерная экология: Учебник для вузов / Под ред. В.Т. Медведева. – М.: Гардарика, 2002. – 687с.

22. Касьяненко А. А. Контроль качества окружающей среды. – М.: Изд-во РУДН, 1992. – 136 с.

23. Кобринский Б.А. Принципы организации медико-экологического мониторинга // Гигиена окружающей среды. Новокузнецк. 1991. – С.16-18.

24. Коренман И.М. Методы количественного химического анализа. – М.: Химия, 1989. – 128 с.

25. Косинова И.И. Теоретические основы крупномасштабных эколого-геологических исследований. – Воронеж: 1998. – 255с.

26. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды / Отв. ред.: М.А. Глазовская, Н.С. Касимов. – М.: Наука, 1989. – 264 с.

27. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. – М.: Химия, 1996. – 319 с.

28. Мазур, И.И. Курс инженерной экологии: Учебник для вузов. – М.: Высш.шк., 1999. – 447 с.

29. Методы и приборы экологического мониторинга / Б. И. Герасимов, И. В. Коробейников и др. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1996. – 111 с.

30. Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. – СПб.: «Крисмас+», 2004. – 248 с. Электронный ресурс: http://www.anchem.ru/literatu

re/books/muraviev/

31. Муравьева С.И., Казнина Н.И., Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. – М.: Химия, 1988. – 320с.

32. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. – М.: Мир, 1992. – 184 с.

33. Мэннинг У.Дж., Федер У.А. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений. Пер. с англ. – Л. Гидрометеоиздат, 1985. – 144 с.

34. Никаноров А.М. Гидрохимия: учебное пособие. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 165 с.

35. Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 2. Учеб. пособие для студ. вузов // Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарёв, В.С. Тикунов и др.; Под ред. В.С. Тикунова. – М.: Академия, 2004. – 480 с.

36. Опаловский А.А. Планета Земля глазами химика. – М.: Наука, 1990. – 224 с.

37. Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов. Серия: Информатика: неограниченные возможности и возможные ограничения. – М.: Наука, 2006. – 410 с.

38. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учеб. пособие для инженера-эколога / Седлецкий В. И и др. / Под ред. А.Ф. Порядина, А. Д. Хованского. – М.: Прибой, 1996. – 348 с.

39. Панин М.С. Химическая экология: Учебник для вузов. – Семипалатинск: 2002. – 852 с.

40. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. – М.: Наука, 1982. – 287 с.

41. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв: Учеб. пособие / Под ред. Д. С. Орлова, В. Д. Василевской. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994. – 272 с.

42. Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии / Под ред. Дж. Уэра. – М.: Мир, 1993. – 192 с.

43. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. – 406 с.

44. Пчёлкин А.В., Слепов В.Б. Использование лишайников и водорослей в экологическом мониторинге и биоиндикационных исследованиях / Московская городская станция юных натуралистов. 20 с. Электронный ресурс: http://www.igce.comcor.ru/htm/1.pdf

45. Радиоэкология почвенных животных / Отв. ред. Д.А. Криволуцкий. – М.: Наука, 1985. – 213 с.

46. Реймерс Н. Ф. Природопользование: Словарь-справочник. – М. Мысль, 1990. – 637 с.

47. Сёмкин Б.И. О постановке задач в структурной биоценологии // Теоретико-графовые методы в биогеографических исследованиях. Сб. науч. трудов. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. – С. 5-12.

48. Сёмкин Б. И., Куликова Л.С. Методика математического анализа списка видов насекомых в естественных и культурных биоценозах. – Владивосток: ТИГ ДВНЦ АН СССР, 1981. – 73 с.

49. Соколов В.Е., Криволуцкий, Д.А., Усачев В.Л. Дикие животные в глобальном радиоэкологическом мониторинге. – М.: Наука, 1989. – 150 с.

50. Трифонова Т. А. и др. Аэрокосмический мониторинг окружающей среды и лазерное дистанционное зондирование: Учеб. пособие. – Владимир: 1995. 115 с.

51. Урусов В.М. Дальний Восток: природопользование в уникальном ландшафте. – Владивосток: Дальнаука, 2000. – 340 с.

52. Хван Т. А. Промышленная экология: Учебное пособие для вузов. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 320 с.

53. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. Учебник для студентов вузов. 6-е изд., переработ. и доп. – М. Изд-во Московского ун-та, 2004. – 582 с.

54. Чибисова Н.В., Долгань Е.К. Экологическая химия: Учебное пособие. – Калининград: Изд-во КГУ, 1998. – 113 с. Электронный ресурс: http://www.xumuk.ru/ecochem/

55. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с. Электронный ресурс: http://www.ievbran.ru/kiril/

56. Шелковников В.В. Экологическая экспертиза и мониторинг объектов окружающей среды. Учебно-методическое пособие. – Томск: ТГУ, 2007. Электронный ресурс: http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/ecol

expert/UMP/

57. Экология: охрана природы и экологическая безопасность: Учеб. пособие: В 2 т. / Под ред. В.И. Данилова-Данильяна. – М.: МНЭПУ, 1997. – 744с.

58. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных: Учебное пособие. – М:. Высш. шк., 2004. – 549 с.

Интернет ресурсы:

1. ГУ ДВО ВНИИ природы: http://www.vniiprirody.primorye.ru/

2. Медико-экологический мониторинг Владивостока и Приморья: http://www.fegi.ru/ecology/vlad_med/

3. Сайт ВМО на русском языке: http://www.un.org/russian/ecosoc/wmo/

4. Сайт журнала «Экология производства»: http://www.ecoindustry.ru/

5. Сайт по охране труда (нормативная документация): http://www.tehdoc.ru/

6. Сайт по охране труда и технике безопасности (нормативная документация): http://www.tehbez.ru/

7. Сайт Правительства Российской Федерации: http://www.government.ru/content/

8. Сайт Министерства природных ресурсов РФ: http://www.mnr.gov.ru

9. Сайт Росгидромета (Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды): www.meteorf.ru

10. Сайт Ростехнадзора (Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору): http://www.gosnadzor.ru/

11. Сайт Росприроднадзора (Федеральная служба по надзору в сфере природопользования): http://control.mnr.gov.ru/

12. Сайт Роснедр (Федеральное агентство по недропользованию): www.rosnedra.com

13. Сайт Федерального агентства водных ресурсов: http://voda.mnr.gov.ru

14. Сайт журнала «Нефтяное обозрение»: http://info.forest.ru/oil/

15. Экологический портал: http://www.biodat.ru/