805

Экоинформационные системы как инструмент комплексного маниторинга окружающей среды

Конспект

Экология и защита окружающей среды

История возникновения экоинформатики. Задачи решаемые экоинформационной системой. Информационное обеспечение подготовки и принятия управленческих решений по охране природы и здоровья человека. Обмен информации о состоянии окружающей среды об других экоинформационных системах.

Русский

2013-01-06

284.5 KB

35 чел.

Абрамова Любовь Валерьевна

Экоинформационные системы как инструмент комплексного маниторинга окружающей среды.

1 ВОПРОС: История возникновения экоинформатики.

Осознание недостаточности знаний об окружающей среде в конце 20 века совпало с бурным развитием научнотехнического прогресса (информатики и вычеслительной техники) в результате на стыки многих областей знаний таких как науки об окружающей среде, информатика и т.д. возникла новая сфера деятельности экоинформатика ориентированная на применение информационных технологий для изучения окружающей среды и обеспечение устойчивого развития. Термин экология был предложен Геккелем в 1867 году для обозначения той части биологии которая изучает экосистему-сообщество живых организмов и их эволюцию в зависимости от состояния окружающей среды. Термин Информатика обозначает систему знаний об эектронных вычислительных машинах и об их использовании для различных задач. Информатика как область человеческой деятельности сформировалась во второй половине 20 века. В 80 годы во всех развитых странах мира были созданны национальные экоинформационныесистемы которые включали национальные системы маниторинга атмосферы, водных ресурсов, почвы и других компонентов природной среды, а так же системы сбора и анализа географически привязанной информации об антропогенной нагрузке и состояния здоровья населения. В 90 годах за счёт появления новых информационных технологий и развитие сети интернет, эти системы оказались объединёными в единую экоинформационную систему на серверах которых храняться громадные объёмы информации об окружающей среде полученные с помощью экологического маниторинга.

2 ВОПРОС: ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МАНИТОРИНГ

Мониторинг это слежение за какими либо объектами, в приложение к природной среде мониторинг это слежение за состоянием природной окружающей среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов. В качестве основных элементов мониторинг включает наблюдение за факторами воздействия и состоянием окружающей среды, прогноз её будущего состояния и оценку фактического и прогнозируемого состояния природной среды.

Основной целью проведения комплексного экологического мониторинга является определение допустимой экологической нагрузки на экосистему или её часть, при этом экологическая нагрузка считается допустимой если

  1.  Не наблюдается снижение продуктивности
  2.  Сохраняется стабильность системы
  3.  Сохраняется многообразие видов

В зависимости от масштаба и объектов наблюдений мониторинг можно подразделить

  1.  Медикобиологический (мониторинг факторов со здоровьем людей)
  2.  Экологический
  3.  Климатический

Экологический мониторинг рассматривается как система наблюдений и оценки состояния окружающей среды, а так же как средство информационного обеспечения процесса подготовки и принятия управленческих решений. Исходя из этого к задачам экологического мониторинга относятся:

  1.  Повторяющийся в пространстве и во времени наблюдения за состоянием природных объектов и антропогенными воздействиями на окружающую среду.
  2.  Оценка по данным наблюдений интегральных показателей воздействия на окружающую среду и экологических рисков.
  3.  Прогнозирование последствий того или иного хозяйственного решения, а так же вероятностей катастрофических природных явлений, как обусловленных антропогенных воздействием так и не связанных с ним.
  4.  Информационное обеспечение подготовки и принятия управленческих решений по охране природы и здоровья человека.

3 ВОПРОС: Задачи решаемые экоинформационной системой

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 решать следующие задачи:

  1.  Подготовка интегрированной информации о состоянии окружающей среды, прогнозов вероятных последствий хозяйственной деятельности и рекомендации по выбору вариантов безопасного развития систем региона для  поддержки и принятия решений.
  2.  Имитационное моделирование процессов происходящих в окружающей среде с учётом существующих уровней антропогенной нагрузки и возможных результатов принимаемых управленческих решений.
  3.  Оценка риска для существующих и проектируемых предприятий, территорий с целью управления безопасностью техногенных воздействий.
  4.  Накопление информации по времени, параметров окружающей среды с целью прогнозирования.
  5.  Подготовка электронных карт отражающих состояние окружающей среды.
  6.  Составление отчётов о достижении целей устойчивого развития для федеральных и международных организаций.
  7.  Обработка и накопление в базах данных результатов локального и дистанционного мониторингов и выявление параметров окружающей среды, наиболее чувствительных к антропогенным воздействиям.
  8.  Обоснование оптимальной сети наблюдений для региональной системы экологического мониторинга.
  9.  Обмен информации о состоянии окружающей среды об других экоинформационных системах.
  10.  Предоставление информации необходимой для контроля за соблюдением принятых законов для экологического образования, СМИ и т.д..

4 ВОПРОС: БЛОК СХЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Для изучения экосистемы часто используетьсяметод моделирования которыйначинаеться с упрощёных представлений, называемых словесными моделями описывающих только самые важные свойства и функции системы. По мере изучения появляется возможность построения графической модели, далее строятся статистические и детерминированные модели.

Графическая модель

Блок схема линейной системы:

Е-энергия, Р1 и Р2 это два свойства которые взаимодействуя при получении системы энергиидают третье свойство Р3. F1-F6 потоки вещества и энергии.

Пример: образование смога в воздухе, Р1 -   Р2-оксиды углерода, Р3 – смог, Е –солнце

Блок схема с петлёй обратной связи:

Обобщёная модель экосистемы города, где А-ресурсы которые превращаються в полезные товары В, С – отходы идущие на выброс или переработку.

5 ВОПРОС: ТРИ УРОВНЯ В ЭКОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ

Выделяют три уровня ориентированных на решение различных задач экологического мониторинга и отличающихся по методам работы с экологической информацией

Окружающая среда , обработка результатов наблюдений, системный анализ информации о состоянии окружающей среды с помощью ГИС, поддержка принятия решений.

Нижний уровень – здесь модули обработки первичной экологической информации.

Следующий уровень – это системный анализ информации.Обработка при помощи ГИС позволяющая произвести системный анализ  о состоянии окружающей среды.

Обработка данных при помощи программных продуктов помощи принятия решений, которые в результате предоставляют человеку возможные варианты выхода из сложившейся ситуации и соответственно принятые решения и воплощённые влияют на окружающую среду.

6 ВОПРОС: ПАКЕТЫ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ МОНИТОРИНГА

Методы статистического анализа реализованы в сотни пакетах прикладных программ различающихся по объёму и качеству реализованных методов и по назначению.

Три группы:

  1.  Пакеты базовой статистики
  2.  Пакеты углублённого статистического анализа
  3.  Экспертные статистические системы

Пакеты базовой статистики

Ориентированы на пользователей не являющихся специалистами в области статистического анализа. Такие пакеты включают в основном классические методы анализа, в документации приводиться подробное описание используемых методов, а пользовательский интерфейс основан на системе меню с максимально возможными подсказками и пояснениями.

К таким пакетам можно отнести Excelи MatCad

  1.  Пакеты углублённого статистического анализа

Ориентированы на специалистов по математической статистике, содержат мощное математическое обеспечение включающее методы разбивочного анализа, факторы, регрессионный анализ и другие, как правило такие пакеты имеют собственный язык, широкие возможности по визуализации результатов анализа (Statgraphics,  Systat, Statistica)

Рассмотрим более подробно пример данной группы на примере пакета Statistica.

Statistica представляет собой интегрированную систему статистического анализа и обработки данных и состоит из следующих основных компонентов:

  1.  Подсистема для работы с данными, включающая в себя электронные таблицы длявода заданий исходных данных, специальные таблицы для вывода численных результатов модуля управления данными.
  2.  Мощная графическая система для визуализации данных  и результатов статистического анализа.
  3.  Набор статистических модулей в которых собраны группы логически связанных между собой статистических процедур.
  4.  Подсистема подготовки отчётов. При помощи текстового редактора можно готовить полноценные отчёты.

Остальные системы SCL иStatistica Basic который позволяет автоматизировать рутинный процесс обработки данных в системе.

Экспертные статистические системы

Первое поколение данных систем разработанное в 80-х годах обеспечивало помощь пользователю по следующему кругу вопросов:

  1.  Подсказки о существующих программах и методиках позволяющих решать задачи аналогичные задачам пользователя
  2.  Советы по выбору допущений о свойствах данных и о выборе математической модели
  3.  Помощь в осмыслении, интерпретации и представлении промежуточных и конечных результатов анализа

Экспертной системой называют системой искусственного интеллекта которая создана для решения задач в конкретной предметной области.

Второе определения. Экспертная система – это программа которая ведёт себя подобно эксперту в некоторой экспертной области.

Компоненты входящие в структуру экспертной системы:

  1.  Временные базы данных которые предназначенные для хранения исходных и промежуточных данных текущей задач
  2.  База знаний для хранения долгосрочных сведений и правил манипулирования данными
  3.  Решатель который реализует последовательность правил для решения конкретной задачи на основе задачи на основе двух предыдущих модулей
  4.  Компонент приобретения знаний, автоматизирующий процесс наполнения базы знаний
  5.  Объяснительный компонент формирующий пояснения о том как система решала задачу

Такие системы за счёт дружеского интерфейса могут помочь начинающему пользователю ввести данные, уточнить задачу обработки, при необходимости спланировать эксперимент позволяющий решать поставленную задачу.

В базе знаний должно храниться большое и постоянно пополняемое количество сведений и правил, пояснения о том как решалась задача должны быть понятны специалисту предметной области и в то же самое время содержать достаточно информации для анализа достоверности результатов обработки, специалистам по математической статистике.

 

7 ВОПРОС: ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

8 ВОПРОС: КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ И ПРОЦЕССОВ

Модель – упрощённое представление о реальном объекте, процессе или явлении.

Моделирование – построение моделей для исследования изучения объектов, процессов, явлений

Два пути моделирования:

  1.  Модель может быть похожей копией объекта, выполненной из другого материала, в другом масштабе с отсутствием ряда деталей.
  2.  Модель может отображать реальность более абстрактно словестным описанием в свободной форме, описанием формализованным по каким либо правилам математическим соотношением.

На сегодняшний день ещё не существует общепринятой точки зрения на классификации абстрактные модели.

  1.  Модели могут делиться по области использования
  2.  По учёту модели реального фактора (динамики)
  3.  По отрасли знаний
  4.  По способу представления моделей

По области использования:

  1.  Учебные модели (могут быть наглядные пособи, различные тренажёры, обучающие программы)
  2.  Опытные модели (это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта, используется для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик)
  3.  Научно технические модели (используются для процессов и явлений.Например синхротрон или стенды для проверки аппаратуры)
  4.  Игровые модели (военные, экономические, деловые игры, которые прогнозируют поведение объекта в различных ситуациях.Позволяет оказывать психологическую помощь, выходить из конфликтных ситуаций)
  5.  Имитационные модели (не просто отражает реальность с определённой точностью но и имитирует её, эксперимент либо многократно повторяется, чтобы изучить последствия каких либо действий на реальную установку либо проводиться одновременно см многими другими похожими объектами.Например опыты на мышах)

Учёт модели реального фактора (динамики):

  1.  Статика (одномоментный срез информации по объекту)
  2.  Динамический (изменение объекта по времени)

Отрасли знаний

По способу представления моделей:

  1.  Материальные (предметные или физические, воспроизводят геометрические или физические свойства оригинала и всегда имеют реальные воплощения)
  2.  Информационные(не имеет материального воплощения и представляет собой совокупность информации характеризующие свойства и состояния объекта, процесс и явления, а так же взаимосвязь с внешним миром)

А) вербальная модель (мысленно или разговорная форма)

Б) знаковые модели (информационная модель выраженная специальными знаками)

Г) не компьютерная модель (выраженная без помощи компьютера)

В) компьютерная модель (организованная средствами программной среды)

При помощи следующей технологии:

  1.  С помощью базовых универсальных программ (текстовые редакторы, коммуникационные пакеты)
  2.  Имитационное моделирование (технологии)
  3.  Графическое моделирование (функциональное)
  4.  Специальные прикладные технологии использующие компьютер в режиме реального времени в сочетании с измерительной аппаратурой, сенсорами

9 ВОПРОС: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

9 ВОПРОС: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Прежде чем браться за моделирование нужно чётко представлять себе отправной и конечные пункты деятельности, а так же примерные её этапы.

Прототип -> моделирование -> принятие решения

Прототипом может быть существующий объект либо процесс.

Моделирование это творческий процесс и заключать его в формальные рамки достаточно сложно. В общем виде:

  1.  Постановка задачи (описание задачи, постановка цели моделирования, анализ объекта или процесса)
  2.  Разработка моделей (поочерёдное построение информационной и знаковой модели)
  3.  Компьютерный эксперимент (построение плана эксперимента и сам эксперимент)
  4.   Анализ результатов моделирования (данный этап показывает соответствуют ли полученные результаты цели или не соответствуют)
  5.  Принятие решения (создаём новый объект или процесс, либо улучшаем существующий или получаем о нём дополнительную информацию)

АДЕКВАТНОСТЬ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Адекватный - приравность

10 ВОПРОС: ГНОСИОЛОГИЧЕСКАЯ АДЕКВАТНОСТЬ

11 ВОПРОС: ПРАКСЕОЛОГИЧЕСКАЯ АДЕКВАТНОСТЬ

Математические модели экосистем должны способствовать выполнению двух основных функций: объяснению и прогнозированию наблюдаемых в природе феноменов.

При этом возникает задача оценки соответствия этих моделей реальным экосистемам, т.е. мы говорим об адекватности этой модели.

Гносеологическая (собственная или качественная адекватность) адекватность – соответствие отображение и модели структуры и механизмов функционирования экосистемы.

Праксеологическая (количественная адекватность) адекватность – для практических действий,  прогнозирование и управление.

Подобное разделение обусловлено различными технологиями конструирования моделей, характерами и целями моделирования.

Всё разнообразие математических моделей можно свести к 4 парадигмам.

Вербальная, функциональная, эскизная и имитационная.

Для функциональных моделей говорят только об их праксеологичности т.к. в моделях типа вход-выход, зачастую не отображается ни структура ни механизмы функционирования этой системы. Такие модели полезны для практики в силу точности своих прогнозов, но они не адекватны к реальным объектам в гносеологическом смысле.

Для эскизных (аналитических) моделей нельзя говорить об их праксеологичности, т.к. при их построении исследователь сознательно идёт на ряд упрощений исходной экосистемы порой значительных для того чтоб выделить существенные компоненты и связи с точки зрения исследователя.

Обе стороны адекватности появляться в эммитационных моделях где точность прогнозирования достигается за счёт отображения в модели структуры и функционирования экосистем.

В свою очередь у них есть критерии оценки.

Внутренние и внешние

Внутренние основаны на той же информации по которой строилась модель, а внешне на новой информации.

Рассмотрим критерии для праксеологичности модели

Внутренними критериями являются различные оценки точности классических и регрессионных уравнений (средняя квадратичная оценка, максимальна квадратичная оценка)

n-число экспериментальных значений использовавшихся для синтеза моделей.

S1 ,S2 – на новой информации не использованных точках  при синтезе моделей составляет суть применения внешних критериев.

Критерии для собственной  адекватности, в качестве внутренних критериев могут фигурировать списки факторов задействованных моделей.

Если Fx – список факторов с помощью которых задаётся динамика некой экосистемы в имитационной модели, а Fy–список факторов использованных в самоорганизующейся модели той же экосистемы.

возможны следующие 4-е ситуации

  1.  В имитационной модели отсутствуют некоторые существенные факторы, под существенными факторами понимается включённые ЭВМ без субъективного выбора исследователя в оптимальную группу сложности самоорганизующуюся модель построенную по результатам наблюдений над экосистемой. Такая модель будет недоусложнённой и неадекватной.
  2.  В эмитационной модели используются лишние, несущественные факторы по результатам организации, такая модель будет считаться переусложненной. И признаётся внутренне адекватной.
  3.  В имитационной модели одновременно отсутствует часть существенных факторов и присутствует часть несущественных факторов. В этом случае данная модель считается и недо и переусложнённой и признана внутренне неадекватная.
  4.  Списки факторов совпадает. Модель внутренне адекватна.

Внешние критерии ищут в области математики и мат. Анализа.

Вывод:

Для оценки обеих адекватностей приемлемое значение внутреннего значение следует считать необходимым, а внешнего достаточным условием в рамках имеющегося у исследователя информаций.

Разработка экоинформационных систем США

12 ВОПРОС: США В 80-Е ГОДЫ

Экоинформационные системы представляли собой информационные сети и главная проблема состояла в организации сбора экологической информации и в унификации форматов данных в пределах страны. Общая координация всех действий в США как информационных систем осуществляется агентством по охране окружающей среды. EPA environmental protection agency

Национальные исследовательские центры

Центр научной информации по среде, национальный центр по изучению проблем климата и т.д.

EPAбыло создано в 1970 году для решения неотложных задач защиты окружающей среды и здоровья населения, основная цель деятельности состоит в сохранении здоровья людей и в защите естественной среды обитания. И соответственно основной задачей является снижение рисков для здоровья людей и для среды их обитания за счёт получения и использования достоверной научной информации о состоянии окружающей среды и об источниках потенциального риска.

Рассмотрим более подробно организацию сбора информации на примере подсистемы «воздух».

После принятия закона в США о чистом воздухе агентство было ориентированно конгрессом на развитие программ по идентификации и контролю источников загрязнения воздуха. Решение этой задачи потребовала создание национальной системы базы данных для того чтобы использовать информацию из прошлых и действующих систем и чтобы подготовить среду для будущих расширений обеспечивающих применение закона на чистом воздухе. Каждый штат должен был представить агентству план определяющий действие штата по улучшению качества вод. Закон предписывает включать в этот план полный список источников загрязнения воздуха и точные оценки количества загрязняющих веществ выбрасываемых каждым источником. До 1971 года данные накапливались различными агентствами но не приводились к единому формату что затрудняло сопоставление информации. Поэтому в 1972 году была введена единая система информации, основой которой является централизованный банк данных использующие стандартные входные форматы. И в конце 1992 года EPAпредставляет собой гигантское хранилище данных, доступ к которому осуществляется через Envirofacts.

Практически каждый из комитетов входящих в состав агентства имеет свой сервер и предоставляет информацию по профилю своей деятельности.

Всего в EPAвходит 12 комитетов. (комитет по воздуху и радиации, по твёрдым отходам и чп, по соблюдению законов и добровольному страхованию, по исследовательным разработкам и т.д.)

Туда входит большое число лабораторий.

В каждая лаборатория подразделяется на узкие подразделения для определённых областей.

13 ВОПРОС: ЕДИНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ENVIROFACTS

Исторически сложилось что каждая из подсистем развивалась независимо и в них использовались различные форматы данных и различные системы управления базами данных. Более того в пределах каждого из 4 направлений существовало большое число подсистем, так например по направлению воздух было 6 подсистем поэтому было принято решение не модернизировать сложившиеся подсистемы а постепенно извлекая из них информацию создать ENVIROFACTS.

Формируется в основном при использовании 2 технологий

  1.  Хранилище данных (предметно ориентированный, интегрированный, поддерживающий хронологию, неизменяемый набор данных, организованный для цели поддержки принятия решений)
  2.  ГИС

Трудности при создании ПО

  1.  Неопределённость задач (какая информация может понадобиться для поддержки принятия решений через несколько лет)
  2.  Неоднородность информации (различные и плохо описанные форматы данных, полученные с различных приборов и нестыкующиеся между собой, иногда было проще повторить эксперимент  чем пытаться извлекать информацию из архива, поэтому при интеграции данных необходимо обеспечить единые правила на наименования, инфицированные единицы измерения для однотипных объектов, единую систем атрибутов для однотипных объектов, а так же единую систему географических координат)
  3.  Поддержка хронологии (99/03/07 или 07/03/99)
  4.  Неизменяемый набор данных ( конечным пользователям должны быть доступны данные в режиме только для чтения для изменения данных существует витрина данных, которая является выборкой из хранилища данных свободно изменяемой и дополняемых пользователем, сохранность данных, ограничение прав пользователей)

В качестве систем управления базами данных используется ORCLв качестве инф системы ARC/INFO который основывается на картах масштабов 1/100000 для графств 1/250000 для штатам и 1/2000000 для страны в целом.

После катастрофы 1984 года в индии, которая унесла тысячи жизней был принят закон о планировании действий в чрезвычайных ситуациях и о предоставления информации общественности, в соответствии с законом все предприятия и учреждения должны отчитываться об химикатах и радиоактивных веществ и разрабатывать сценарий возможного развитиях техногенных авариях.

Информация о количестве опасных систем контролируется в рамках системных индикаторов, и сценарий развития аварий моделируется с помощью математического моделирования.

Данная система не единственная разработанная EPA, например, существует IRIS ориентирована на оценку риска здоровых людей или например система интегрированной информации физических данных о качестве окружающей среды.

Разработка экоинформационных систем в России

 

14 ВОПРОС: РАЗРАБОТКА ЭКОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В РОССИИ

Темпы разработки таких систем в 90 годах были значительно ниже чем в США и других развитых странах, специфика экономической и политической ситуации в России, основная проблема заключается в отсутствии экологической политике на всех уровнях управления, экоинформационные системы разрабатывались в различных министерствах, на основе существующих кадастров и систем, велись разобщено.

В 1996 году ответственными за сбор информации в России являлись

  1.  Министерство охраны окружающей среды и природы
  2.  Федеральная служба России по мониторингу и гидрометрологии

И т.д.

Появился сервер государственного комитета по охране окружающей среды конце 90-х

На региональном уровне в середине 90-х годов идёт разработка инф систем ведется так же разобщено, так например для региона Питера разрабатывалось сразу же несколько информационных систем.  Данное распыление сил приводило к замедлению темпов работы и многочисленным неудачам.

 

15 ВОПРОС: ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЕТОДЫ ОЦЕНКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ПАКЕТЕ ECO

 

В 1992-93 годах научно исследовательским центром экологической безопасности был разработан пакет ИПО. Методической основой при создании программных модулей поддержки принятия решений стало методология «оценки воздействия на окружающую среду» (ОВОС) направленная на выявление и прогнозирование ожидаемого влияния на среду обитания, на здоровье и благосостояние людей со стороны различных предприятий и проектов, а так же на последующую интерпретацию и передачу полученной информации. Разработанные программные методы организуют два метода ОВОС, предложенные Донченко

  1.  Метод количественной оценки техногенного воздействия

Ориентирован на потребности систем управления различного иерархического уровня, суть его состоит в способе представления исходной информации для последующей процедуры оценки уровней воздействия и величины ущерба для природной среды и для здоровья человека. Техногенные потоки от источников (техногенных процессов) в виде техногенных спектров (техногенные числа для каждого техногенного потока)

Безразмерный техногенный индекс для i-того вещества характеризующий относительную токсичность этого вещества в сравнении с условным. Базовым или единичным. Техногенные спектры построенные для отдельных техногенных потоков принесут избыточность информации, поэтому необходимо информацию обобщить.

Обобщенное техногенное число это количественный показатель для поликомпонентных техногенных потоков определяемый суммой техногенных чисел индивидуальных веществ

  1.  Метод экоинформационных модулей

В соответствии с этим методом изучаема территория разбивается сеткой с квадратнымиячеками затем сетка представляется в виде матрицы, размер ячеек или модулей, чтобы имеющейся тематической информацией было достаточно оценки всех модулей на территории. Такие модули относятся к первому порядку. Затем по каждому экоинформационному модулю проходит разбиение на меньшие по масштабу модули, это второго порядка модули. Метод модулей предполагает принятие единой системы координат и в качестве отправной точки используется точка с координатами 50 градусов северной широты и 30 восточной долготы. Развитие работ по созданию экинформационных систем весь под руководством Макарова, велась работа в рамках проекта «разработка интегрированной экоинформационной системы большого города на примере Петербурга». Был создан комплекс включающий в себя суперсервер powerchallenger пять рабочих станций indigo-2 терминальное сетевое оборудование, ориентированный на комплексное решение информационных проблем в области экологической безопасности и поддерживающий средства ГИС ArcInfo. С помощью этой системы можно осуществлять региональную политику социально экономического развития, анализировать предлагаемые и работающие сценарии хозяйственной деятельности, данная экоинформационная система решает задачи хранения, комплексной обработки, анализа экологической информации, поддерживает такие технологии как распределённая вычислительная обработка, ГИС технологии, ввод картографической информации и групповой анализ. С помощью данной программы было проведено исследование и оценка воздействия проектирования данного порта на акваторию лужской губы и исследование нагрузки очистных сооружений на акваторию восточной части финского залива. Были решены задачи : определение оптимального направления прокладки морского порта с учётом зон размыва дна и так же места для отвала грунта.

ИНДИВИДУУМ ОРИЕНТИРОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ВОПРОС 16: КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ИНДИВИДУУМ ОРИЕНТИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Примеры сложных систем

ВОПРОС 17: КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ИНДИВИДУУМ ОРИЕНТИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Формализмы

Первые работы в этой области появились в 80-х годах 20 века. ИОО рассматривалось как количественная экология начало которой было положено в работах Форрестера.

ИО модели – это имитационные модели построенные для изучения интегральных характеристик популяций, как результат множества локальных взаимодействий членов популяций (индивидуумов).

Построение модели на уровне описания отдельной особи обуславливает ряд преимуществ, таких  как  прозрачность по отношению к объективным биологическим механизмам, возможность описывать исследуемый объект с большей степенью детализации и соответственно извлекать больше полезной информации по результатам моделирования.

Крупномасштабные процессы сгенерированные множеством локальных взаимодействий без центрально механизма управления, называют самоорганизующимися системами и изучаются теорией сложных систем. Сложная система определяется как совокупность большого количества дискретных элементов, которые нетривиальным образом связанны между собой.

Примеры сложных систем:

  1.  Хаос – динамическое свойство систем со взаимодействующими элементами выражающиеся в невозможности, долгосрочного предсказания пространственно временной динамики системы. Впервые был открыт французским математиком Анри Пуанкаре в конце 19 столетия при изучении динамики небесных тел.
  2.  Фракталы – сложные системы могут сохранять свои сложные геометрические свойства не зависящие от абсолютного масштаба явления. Так же называют самоподобие или масштабная инвариантность.
  3.  Самоорганизация – спонтанное формирование пространственно временного порядка, макроскопические свойства которого не зависят от начального набора взаимодействующих элементов и даже от правил взаимодействия.
  4.  Перколация – фазовые переходы в динамике систем, когда заданное свойство возникает и исчезает на всех возможных пространственных масштабах.

Длямоделирование ИО процессов используют ряд формализмов

  1.  Нейронные сети, формируются большим количеством простых взаимосвязанных элементов, каждый элемент может иметь произвольное количество связей (синапсов) с соседними элементами. Элементы переключаются между состояниями если значение на входе превышает некоторое пороговое значение. Новые значения переменных состояния вычисляются с помощью нелинейных функций.
  2.  Клеточные автоматы – математический объект представляющий собой дискретную динамическую систему, впервые клеточные автоматы были применены Джоном фон Нейманом для определения формального аппарата для исследования сложных распределённых систем. Это равномерная сетка, каждая ячейка которой может находиться в одном из возможных состояний. Состояния обновляются синхронно на каждом шаге моделирования, согласно локальным правилам перехода, в зависимости от предыдущего состояния и состояния соседних клеток.
  3.  Двойные решётки, рассматриваются как гибрид между клеточными автоматами и дифференциальных уравнений
  4.  Текучие нейронные сети, рассматриваются как гибрид между нейронными сетями и представляют собой большое количество элементов взаимодействующих между собой по средствам функций, но в отличии от нейронных сетей элементы могут перемещаться. Сообщество возбуждающихся средств, сообщество насекомых.

Конечные автоматы

18 ВОПРОС: ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ИДЕИ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ

Используя теорию клеточных автоматов можно систематизировать физические биологические социальные и прочие процессы.

Сюда можно отнести взаимодействие молекул вещества, диффузия, моделирование лесных пожаров, эрозия почвы, загрязнение атмосферы и т.д.

Сама идея появилась в 40-х годах 20 века, она была задумана и сформулирована Джоном фон Нейманом и КондрадЦусе независимо друг от друга. Как универсальная вычислительная среда для построения анализов и сравнение характеристик алгоритмов. При разработке клеточных автоматов была за основ взята работу Улама и в первые были соединены понятия в клеточных аппаратах вычислительные устройства и данные, с которыми система оперирует.

Джон фон Нейман поставил перед собой задачу создать самовоспроизводящиеся автоматов и если такую машину снабдить надлежащими инструкциями она построит точную копию себя, в свою очередь обе эти машины построят себе пары и т.д.

Клеточные автоматы являются дискретными динамическими системами поведение которых полностью определяется термином локальной зависимости и является аналогом физического понятия поля.

В клеточных автоматах пространство представлено равномерной сеткой.

Каждая ячейка это клетка, каждая ячейка в которой содержит несколько битов данных, законы изменения выражаются единственным набором правил по которым любая клетка на каждом шаге вычисляет своё состояние по состоянию её ближайших соседей таким образом законы системы являются локальными и повсюду одинаковыми.

Джон Конвей придумал клеточный автомат известный как Игра Жизнь

19 ВОПРОС: ИГРА «ЖИЗНЬ»

Клеточный автомат представлен совокупностью пространства поделенного на клетки, каждая клетка может находиться либо в живом либо в мертвом состоянии и правило перехода в новое состояние выбирается из следующих критериев.

У каждой клетки 8 соседей

Клетка рождается если у неё три соседа живых

Если у клетки два или три соседа, такая клетка выживает и переходит в следующее поколение

Клетка погибает если количество соседей меньше двух (от одиночества) либо более трёх (от перенаселения).

Клеточный автомат является тактируемой системой. Смена состояний клеток происходит одновременно.

В процессе игру популяция претерпевает изменения иногда первоначальная колония организмов вымирает, иногда переходит в устойчивое состояние (блок)

Принято классифицировать по следующим параметром это по количеству клеток в комбинации. Единичная, дуплет, триплет и т.д.

в перспективе развития это развивающиеся стабильные и вымирающие

Что должно быть в ргр

  1.  Титульник
  2.  Техническое задание
  3.  Лист замечаний
  4.  Введение
  5.  Первый пункт – исходные данные
  6.  Классификация случаев на основе дискриминантных функций
  7.  Классификация случаев на основе классификационных функций
  8.  Заключение

Всего во втором задании должно быть 115 предприятий

ВОПРОС 20: ТОПОЛОГИЯ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ

Клеточный автомат это массив клеток, если этот массив прямоугольник, то появляется несколько вариантов определение соседей на границах прямоугольника.

Первый случай

Если сосед оказался не в пределах массива, мы можем либо не считать состояние данной клетки, либо принять значение всех внешних клеток равных какой либо константе, прямоугольник.

Второй случай

Если клетка достигла нижнего края массива, то в качестве соседа можем принять клетки верхнего края массива. Вертикальное кольцо. Горизонтальное кольцо.

Третий случай

Лента Мебиуса, если мы перекрутим треугольник на 180 градусов и склеим концы.

Четвёртый случай

Тор.

ВОПРОС 21: ИГРА АКВА ТОР И ИГРА СЛУХИ

Аква-тор игра моделирует поведение системы мирового океана и системы тор, топология четвёртого случая.

Из двух популяций которые условия травоядные и хищники, пищей для хищников являются травоядные, для травоядных пищи до         . Особь может перемещаться на любую клетку, направление выбирается случайно для хищников, травоядные движутся в направлении, которое закладывается параметром (течение). Особь оставляет потомство в той клетке, из которой она переместилась. Потомство является периодическим и период является задаваемым параметром.

Если около травоядного оказался хищник, то хищник хочет съесть травоядного. Если хищная особь не находит себе пищи в течении определённого времени, которое называется временем смерти то оно погибает. Время смерти является задаваемым параметром, и оно обычно равно параметром потомства +1.

Слухи

Динамика распространения слухов т.е. передача какой либо новости или информации можно приписывать к узлам двумерной решётки и состояние у них либо знает либо не знает. Слухи можно подразделить на телефонные и диффузные. В каждый момент времени может состоять в одном состоянии, не знает, знает и распространяет, знает и не распространяет. Желтый зелёный красный. Распространение по следующим правилам.

Зелёна клетка говори наугад выбранной клетке новость, если она жёлтая, она становиться зелёной, при этом исходная клетка остаётся зелёной, если зелёная рассказывает зелёной или красной клеткой, то клетке становится обидно и клетка становиться красной. А цвет второй клетки не меняется. Категории слухов можно преподнести эпидемию компьютерного вируса, при этом к телефонном можно отнести к файловым вирусам а диффузным, по сети.

ВОПРОС 22: СОВРЕМЕННЫЙ ОПЫТ ИНДИВИД ОРИЕНТИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Модель популяции большеротого окуня.

Модель построена для объяснения модельной структуры популяции окуня, в модели рассматриваются такие как смертность, рост, питание и канибализм.

Compllech данная программа исследований компенсадорных механизмов рыбных популяций. Целью программы являеться улучшение предсказаний реакций рыбной популяций на увеличение смертности, потерю ореалов обитания, выбросы таксических веществ. В качестве внешних факторов влияющих на численность рассмотренныгидро и паровые электростанции.

Т.е. это изменение режимов течения рек, температуры воды, количества кислорода в воде и т.д.

Компенсадорный механизм определяються как способность популяции самоконпенсировать уменьшенный рост и повышенную смертность одной части особи за счёт наиболее интенсивного роста и размножения другой части особи.

Модель популяции пумы.

Для прогнозирования численности популяции пумы вюжной калифорнии, построенна полом байером и главной задачей являеться оценка влияния антропогенных факторов на численность вымирания и предотвратить вымирания.

Человеческая деятельность влияет на ореал обитания пумы и учтены следующие аспекты.

Уменьшение ореала обитания (застройка территории) разбиение ореала на слишком мягкие участки не связанные друг с другом. Увеличение смертности за счёт столкновения с транспортом и браконьерство.

Набор вероятностей выживания особей в зависимости от возратста особей, площади ореала, вероятности размножения и одна итерация модели соответствует календарному году.  Перемещения особей моделируються в качестве миграции особей междй двумя ореалами обитания связанными имиграционныморигоном.

Модель сохранения оленей

Для сохранения особей, перемещение особей с учётом ореала, на входе задаёться плотность распределеня популяции по ореалу, распределение полов и взрастное распределение. Определяються параметры репродукции и смертности, затем запускаеться итерация модели в которой перемещения происходит на основе оценки благоприятности ореала.

Изменение численности происходит за счёт случайного выбора на каждом шаге для каждой особи  учётом вероятностей которые указаны на входе.

Модель леса.

Данная модель была создана группой учёных под руководством дойч вен.

Модель построена с целью прогнозирования динамики состава видов деревьев при их произрастании в рамках одного ореала, моделировался лес из одног из 9 видов деревьев, ресурс учитанный в модели это солнечный свет, количество света достающееся одному дереву определяеться как функци его размеров и размеры соседних деревьев. Задаа функция роста в зависимости от достающегося солнечного света а так же функция смертности и репродукции связанная с размером дерева. С помощью модели рассматривалась динамика состава пород деревьев при разных образах заданных начальных распределениях пород по ореалу.

Дистанционное зондирование

ВОПРОС 23: ДАТЧИКИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПЕКТР, МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

ВОПРОС 24: ПАРАМЕТРЫ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ

ВОПРОС 25: ХАРАКТЕРИСТИКИ СНИМКОВ

Дистанционное зондирование – процесс по средствам которого собирается информация об объекте, территории или явлении без непосредственного контакта с ними.

Датчики – бывают пассивными и активными

Пассивные регистрируют отражённую объектом энергию от естественного источника излучения либо регистрируют изучаемую объектом энергию.

К данным дачикамотносяться фотографические которые получают изображение видимой и в ближней инфкрасной области спектра, телевизионной где в качестве датчика фотоэлектрическая поверхность и диапозон спектра такой же как и в предыдущих датчиах.

Инфрокрасные сканеры- регистрируют излучения в тепловом диапозоне.

Многоканальные сканеры которые охватывают видимый ближний инфракрасный  и средний инфракрасный и тепловой диапозоны.

Активные датчики

Регистрируют отражённые от поверхности земли излучения сформированные самой съёмочной системой к ним можно отнести, радиолокационные датчики(создают электромагитные колебания которые посылаються к объекту и отражённые колебания фиксируються антенной), лидары в качестве источника излучения используються мощные лазеры которые формирюткагерентные излучения в оптическом диапозоне. Преимущество- не ависятотвремени суток, от погоды и облочности.

Электромагнитный спектр – общий спектр встречающегося в природе электромагнитного излучения охватывает волны длиной 10 встепени -15 метров до километров, непрерывен и делиться на несколько облатей излучения которые иначе называються зонами или диапозонами , границы между этими диапозонами условные и для дистанционного зондирования используют инфракрасный, видимый, микроволновый, ультрафиолетовый диапозоны.

Механизм взаимодействия

При попадании электромагнитной энергии на какой либо материал происходят такие взаимодействия как: поглощение, приломление, отражение (возвращение электромагнитного излучения от поерхности среды без изменения частоты волны). Космиеские датчики в основном работают с отражённой составляющей, но при этом должна быть эмиссия.

Эмиссия возникает в следствии поглащения вещество попадающего потока энергии нагревшееся в результате этого тело излучает вторичное тепло (это и есть эмиссия) следовательно этот дефект необходимо учитывать в тепловых диапозонах.

Параметры космической съёмки

Съёмка з космоса имеет две осоновные особенности

  1.  Выполняеться с орбит параметры которых влияют на свойства снимков
  2.  Производиться с большогорастояния через толщу атмосферы

Форма орбит обусловленна законами небесной механки, в зависимости от скорости движения космического аппарата она может быть круговой, эллиптическая, парабалитечкой, гиперолической.

Две не замкнутые используються для вывода аппарато к другим планетам, а наблюдения ведутьсяс замкнутых.

Круговая орбита обеспечивает одинаковую высоту съёмки земной поверхности а следовательно для одной и той же аппаратуры одинаковый охват и разрешение снимков.

Влияние атмосферы

При дистанционном зондировании поверхности земли атмосферой являеться возвышающей средой искажающей спутниковые данные.

  1.  Облачность, составляет наибольшие помехи в космическом диапозоне, закрывает более 50% земного шара, при планировании и зондировании необходимо распологать данными, для этого составляються карты характеризующие глобальое распределение зон устойчивой облачности и дающие оценку условиям съёмки, кроме этого известно что облачность обычно сохраняеться над каждой точкой земной поверхности в течении 3-5 дней.
  2.  Поглощение лучей – атмосфера поглощает часть отражённых лучей и это поглощение являеться избирательным в зависимости от длины волны излучения, поэтому при съёмки поверхности необходимо учитывать данный фактор а так же использовать окна прозрачности которые представляют собой такие участки спектра электромагнитнго излучения которые не поглощаються атмосферой.
  3.  Рассеивание – в атмосфере происходит рассеивание лучей их несколько типов, рассеивание релея, рассеивания Ми  не силиктивное рассеивание, наиболее сильно проявляеться в синей голубой зонах спектра, она искожает контраст изображения и искожает свет объекта, поэтому эти диапозоны не используються.

Характеристика снимков

ВОПРОС 25: ХАРАКТЕРИСТИКИ СНИМКОВ

  1.  Пространственные разрешения.

Это величина пиксела изображения в пространственных единицах. Характеризует размер наименьших объектов различимых на изображении, значение зависит от величины апертуры и высоты съёмки

Апертура это действующее отверстие снимаемого прибора определяемое размерами линз или диафрагмами, угловая апертура это угол между крайними лучами конического пучка входящего в систему.

  1.  Радиометрическое разрешение

Определяется количеством градаций значения цвета соответствующих переходу от пятности абсолютно чёрного к абсолютно белому. Число градаций цвета.

Большинство сенсоров обладают 6 или 8 бит разрешения. 6 бит 64 градации а 8 – 256 градаций.

Существуют болеее чувствительные сенсоры, типа 11 и 16 бит, которые позволяют рассматривать болше деталей на очень тёмных или ярких областях снимка.

  1.  Спектральное разрешение

Это ширина спектрального канала которому чувствителен датчик, то есть характеристика каждого канала а не всего снимка в целом.

Многоспектральные изображения.

Получаються цифровыми датчиками которые измеряют отражённую от поверхности земли энергию в разных спектральных диапазонах.

Многоспектральные датчики имеют десятки каналов, а так же существютгиперспектральные с сотнями каналов. Это позволяет в определённомдиапозоне производить съёмку практически не прерывного спектра. Используя эту особенность можно достаточно точно определить сканируемую поверхность например структуру горной породы почву и т.д.

Программные средства оценки воздействия на окружающую среду

ВОПРОС 26: ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ОЦЕНКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

В россии получили распространения несколько имитирующих систем используемых для оценки воздействия на окружающую среду при разработке и сопровождении различных индетификационных проектов.

  1.  Программа оценки воздействия на окружающую среду Calyx
  2.  Система поддержки решений по борьбе с промышленным загрязнением DSSIPC (DecisionSupportSystemforIndustrialPollutionControl)
  3.  Программные средства оценки и анализа экологического состояния территорий ПСОА ЭСТ
  4.  Система поддержки принятия решений в черезвычайныхситуацих связанных с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ СППР ЧС
  5.  Экспертно информационная система для поддержки принятия решений в топливно энергетическом комплексе ленинградской области ЭИСППР ТЭК ЛО
  6.  Graudwater Modeling System (GMS) моделирование грунтовых вод
  7.  Surface-waterMS (SMS) поверхностные воды
  8.  Программа расчёта выброса автотранспорта на городских магистралях МАГИСТРАЛЬ
  9.  Программа авторемонт, автозаправка
  10.  Программа КЕДР в которую входит множество программных модулей ответственных за различные направления.

В основе всех указаных программных продуктов лежат методические подходы всемирной организации здравоохранения ВОЗ

И национальные методические рекомендации по оценке воздействия на окружающую среду инвестиционных проектов.

Можно разделить на две основные группы.

  1.  Системы быстрой оценки состояния окружающей среды СБО
  2.  Системы поддержки принятия решений СППР

СБО были разработаны ВОЗ в начале 80-х годов для установления приоритетов решения различных проблем связанных с загрязнением воды и воздуха а так же загрязение опасными отходами. Данные программы позволяют

  1.  Определить нагрузки загрязнения в конкретных местах
  2.  Установить приоритеты борьбы со стандартными загрязняющими веществами в различных регионах.
  3.  Определить виды деятельности приводящие к наибольшему загрязнению
  4.  Выбрать меры борьбы с загрязнением

Методика СБО не предусматривает сопоставление с пороговвыми значениями и концентрации загрязняющих веществ, методов риска и экономической оценки стоимости указанных мероприятий.

СППР данные системы появились в начале 90-х годов в этих системах увеличено чило анализируемых загрязняющих веществ до более чем 200, внедренны возможности сравнительного географичекого анализа нагрузок и концентрации загрязнений, осуществлён принцип сравнения с нормативами и стандартами в отношении большенства загрязняющих веществ, внедрена система определени приоритетов на основании вреда для здоровья, разработаны базы данных по тоимости технологии борьбы загрязнения, а также по алгоритмам анализа затрат связанных с альтернативными технологиями снижения и борьбы с загрязнением.

СППР созданный в качестве информационного и рабочего инструмента, не выдают окончательного решения и не являються ни инструментом оптимизации, ни закрытой моделью. СППР обеспечивают аналитическую схему для последовательного сбора информации, предоставляют некоторые оценки относительно эффективности альтернативных вариантов борьбы с загрязнением, но не проводят анализа риска для здоровья и не рассчитывают соотношение затрат  выгод чтобы отдать предпочтения тем или иным инвестициям в борьбе с загрязнением.

Ряд программных средств можно условно отнести к СППР из за их узкой специализации в определённой области.

ВОПРОС 27: КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТОВ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.

Различные программные пакеты сравнивают по их качеств, функционал, удобство, надёжность и т.д.

Возможно учитывать наличие международной сертификацией пакетов, особенно важно при работе с зарубежными инвесторами.

Для сравнения качества пакетов используються следующие критерии

  1.  Функционал пакета – используемые методики расчёта, богадство набора финансовых и экономических показателей, допускаемое пакетом сценариев реализации проекта, возможность и способы учёта инфляции и возожность и способы чёта неопределённости и рисков.
  2.  Качесво программной реализации, возможность реализации пакета на распространнёных типах ЭВМ, доступность операционной среды, надёжность в работе, быстродействие, защита пакетов от несанкционированного испльзования и копирвоания.
  3.  Удобство пользовательского интерфейса, минимизация ввода исходных данных, возможная защита от ошибок при вводе, наглядность результатов, достаточный объём графической информации.
  4.  Степень закрытости пакета, означает невозможность изменения пользователем формул и алгоритмов по которым происходит вычисление , к закрытым относят пакеты которые написаны на каком либо языке программирования и функционирующие вне какой либо специфической среды, открытые, написаны на базе электронных таблиц, в соответствующей среде где пользователь может изменять исходные формулы, это может быть как достоинством так и недостатком.

Параметр

Calyx

DSS IPC

ПСОА ЭСТ

СППР ЧС

1 сертификация в россии

-

-

+

-

2 международная сертификация

+

+

-

-

3 степень закрытости

з

о

з

З

Защита пакета

ключ

0

0

0

Защита от ошибок при вводе

+

-

-

-

Наличие анализа стоимости плана мероприятий

+

+

-

-

ОС

DOS\W

ВОПРОС 28: ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ОЦЕНКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ  РАССМАТРИВАЕМ ПРОГРАММЫ HOUSE ИDSSIPC

Программа house позволяет определить потенциальное воздействие проекта на окружающую среду, разработать несколько сценариев развития проекта, сравнить воздействие а окружающую среду в каждом случае и предложить рекомендации по конденсации или уменьшению этого воздействия и вырабатывает наиболее правильные решения.

Работа начинается с ввода данных о территории, после описания биологических, физикогеографических и социальных территорий вызываеться база знаний. В неё входят правила определения потенциального воздействия на окружающую среду,

  1.  позволяющие оценить вероятность причинения проектом ущерба
  2.  определить илу воздействия этого ущера
  3.  проанализировать множества параметров проекта и территории
  4.  учесть вторичные последствия

база данных содержит информацию о технологиях и мероприятиях по уменьшению воздействия, содержит действительное влияние проекта на окружающую среду, соответствия проекта действующим нормативным актам, и степень выполнения мероприятий по снижению воздействия.

После анализа программа создаёт все отчёта и обоснавание созданных выводов.

Преимущества

  1.  последовательность (всегда и одинаковым образом применяются одни и те же правила)
  2.  эффективность (станартная методика ввода данных и дружественныйинтерфэйс)
  3.  полнота охвата (все важные аспекты потенциального воздействия будут учтены)
  4.  полноедокументрование процесса, которое способствует принятию обоснованных и последовательных решений
  5.  образовательный эффект

DSSIPC разработана для удовлетворения разнообразных оперативных и исследовательских потребностей специалистов, всемирного банка в области экологии и промышленного развития.

Сфера деятельности – это анализ инвестиционных программ по осуществлению противозагрезняющих мероприятий. Анализ решений по размещению предприятий и городскому зондированию. Анализ экологически стандартов и нормативов. Анализ экономических инструментов управления.

Система включает в себя функциональные модули которые можно разбить на 4 основные группы.

  1.  База данных о нагрузках загрезнения (размещённых географически)
  2.  Оценка концентрации загрязнения окружающей среды
  3.  Определения основных загрязняющих веществ, их источников, и мер и технологии борьбы с ними.
  4.  Стоимость альтернативных мер и технологий борьбы по типам загрязняющих веществ.

Имеются следующие модели для расчёта

  1.  Выбросов и сбросов в воду и атмосферу
  2.  Концентрация загрязнителей в воздухе и водоёмах
  3.  Расчёт предельных затрат на противозагрязняющие мероприятия.
  4.  Проведения стоимостного анализа

ВОПРОС 29: ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. ПСОАЭСТ И СППСЧР

Псоаэст – комплекс программ для анализа и оценки экологического состояния территорий объединяемых в систему интегрированной программной оболочкой.

Область применения данных программ, это решение задач мониторинга и отображение результатов в виде частных и комплексных показателей на ячеистую модель деятельности.

Отображение результатов  и принятие обоснованных решений на основе экспертных оценок по экологическим и экономическим социальным проблемам.

Основными элементами системы являються

  1.  Базы координатно привязанных данных в формате стандарта dbf содержащих сведени о загрязнёности территорий.
  2.  Математические модели оценки экологического состояния территорий в виде самостоятельных программ.
  3.  Коллекция графических файлов представляющих план местности исследуемых территорий
  4.  Графическая система отображения на ячеистую модель местности.
  5.  Сппрпредставленная пакетом программ использующих теорию и методы экспертных оценок. Система настройки и администрирования обеспечивающая гибкость и открытость систем

Система позволяет отображает состояние природной среды по отдельным компонентам п комплексным показателям, отображать расчётные и графические показатели на карте, автоматизировать наблюдение за обстановкой в городе для оперативного реагирования при отрицательной динамике показателей.

Так же прграмма позволяет ранжировать возможные варианты решения иследованияпроблеммы или сравнивать их попарно, позволяет выполнять многократный анализ вариантов и строить графически диаграмму.

Например с помощью данной программы были обработаны данные по загрязнению воздушного бассейна города тамбова для получения городом экологического паспорта.

СППРЧС – данный комплекс преназначен для оценки возожного развития в случае аварии с выбросом в атмосферу ядовитых веществ. А так же максимального упрощения действия персонала

А также упрощения действия персонала при принятии решений по организации помещений в случае аварий.

Применения данного комплекса позволяет сократить время оценки данных.

Избавить дежурный персонал от выполнения рутинных однако требующих внимания операций, обеспечить своевременную и адекватную реакцию соответствующих дежурно диспетчерских служб независимо от ситуации, от места происхождения, от места.

Включает в себя следующие блоки

  1.  Блок анализа данных и принятия решений
  2.  Блок оповещения
  3.  Блок картографии
  4.  СУБД

База данных содержит информацию по потенциально опасным объектам видам таксичных веществ населённым пунктам подлежащим защите объекта, а так же фактологическую информацию для организаии оповещения населения и диспетчерски служб.

В режиме моделирования комплекс оценивает степень возможной опасности в любых погодных условиях в любое время года и время суток. Результат можелирования наноситься на карту и документируеться.

1-15

2-9

3-10

4-22

5-9

Я незнаю что это такое

Node

Left branch

Right branch

Ninls1

2

3

4

5

Prediot class

Split const

Split verible

1

2

3

11

11

13

18

12

4

716

X7

2

4

5

0

0

2

14

12

4

100,5

X4

3

4

-

-

0

0

0

0

9

5

-

-

5

6

7

8

9

10

 СЕРИЯ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ КЕДР

ВОПРОС 30: ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА КЕДР

Состоит из программных комплексов для предприятий объединений и региона. Программный кмплекс построенный по комплексному принципу и состоят из самостоятельных программных комплексов которые называються воздух вода отходы экологические платежи, а для предприятий и объединений , земля.

предприятия

объединения

Регион

Кедр

Кедр

Кедр

Воздух, вода, отходы, платежи, земля

Воздух вода отходы платежи земля

Воздух, вода, отходы, платежи

Кедр

Воздух, вода, отходы, платежи, земля

Вместе они обеспечивают  автоматизацию производственных экономических и экологических служб, обеспечивают контроль воздействия промышленных предприятий на окружающую среду.

Заполняются комплексы в ручную и автоматически

Основнефункции которые выполняются на предприятии и объединений.

  1.  Создание и ведение банков данных и первичного источника загрязнений
  2.  Оценка эффективности работы очистных сооружений, ведение учёта и контроля выполненых и заплонированныхприродо охранных мероприятий.
  3.  Поготовка, ведение и форма госотчётности по стандартным формам.
  4.  Разработка и оформление проектов разрешений на выбросы загрязняющих веществ.
  5.  Расчёт платежей за выбросы сбросы отходы.
  6.  Ведение учёта внесения платы за загрязнение окружающей среды.
  7.  Учёт земельных участков расчёт платы за землю и земельный налог
  8.  Автоматизированнаяавтомаизация данных

Функции для кедр регион

  1.  Проведение анализа источников загрязнения
  2.  Обработка данных статистических отчётности предприятий для подготовки годовых и квартальных отчётов.
  3.  Осуществление контроля за обращение с отходами на территории региона.
  4.  Учёт состояния бассеина
  5.  Установления системы предельно допустимых мер воздействия на окружающую среду
  6.  Контроль за выполнения природных мероприятий.

ВОПРОС 31: СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА КЕДР

Принцип модульности обусловленн необходимостью обеспечению максимально функциональных возможностей минимально возможным набором программных средст.

Этот принцип на практике реализован по средствам заложенных в программы возможности совместной работы, обмена информацией и базами данных, а так же возможностью решения локальных задач средствами одного или нескольких модулей.

С общей базой данных и экорасчётом, к воде подключён комплекс «зеркало», к отходам подключён «stalker», к базе данных подключён модуль «призма». К призме подключены модули «шум» и «облако». Призмы различных уровней соединены модулем ГИС системы для отображения визуально полученные данные ArcViewи AutoCAD.

Программный комплекс сериии призма – это автоматизированная расчётная система (АРС) для подготовки предприятия принятия решения по управлению качества атмосферного воздуха.

Зеркало – АРС для принятия решения по управлению качеством поверхностным водных объектов

Сталкер – АРС разработки и экспертизы проектов нормативов образования и лимита размещения отходов.

Шум – АРС для расчёта зон акустического расчёта дискомформта от источников оказывающих негативное воздействие шумовое на человека и окружающую среду.

Облако – АРС для определения зон токсического воздействия выбросов загрязняющих веществ в атмосфере в результате возникновения авварийных ситуаций.

Кедр имеет общую с призмой базу данных «инвентаризация» в которой храниться информация об источниках, выделений и выбросов загрязняющих веществ.

База данных может заполняться не только с клавиатуры но и в атоматическом режиме по средствам приёма передачи расчётных показателей загрязнений атмосферы полученных из модуля экорасчёт.

ВОПРОС 32: ГОСУДАРСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ БЖД РОССИИ

2004 году Путиным в целях реализации административной реформы утверждена новая структура федеральных органов исполнительной власти и согласно этому указу состоит из нескольких уровней.

Федеральное министерство осуществляет функции по выработке гос политики и нормативно правовому обеспечению в установленной сфере деятельности, однако они не в праве осуществлять функции по надзору и контролю, правоприменительные функции, а так же функции по управлению государственным имуществом.

Федеральные службы осуществляют функции по надзору и контролю в установленной сфере деятельности, но не в праве осуществлять нормативно правовое регулирование, а федеральные службы по надзору так же осуществляют управление государственнм имуществом и оказанием платных услуг.

Федеральные агенства осуществляют функции по оказанию гос услуг, по управлению гос имуществом и правоприменительные функции за исключением функций по контролю и надзору.

Законодательные теории управления БЖД пишет гос дума, надзор за выполнением законодательства, прокуратура. Министерство здравоохранения и соц развития осуществляет функции по выработке и социальной политике инормативноправовому регулированию в сфере здравоохранения социального развития труда, социального страхования условий и охраны труда.

Минестерство промышленности энергетики принимает метрологические правила и нормы, порядок атестации выполнения измерений, порядок предоставления средств на проверку и порядок проведения гос надзора.

Минестерство природных ресурсов существляет функции по выработке в сфере изучения использования воспроизводства охраны природных ресурсов включая фонд недр и лесное хозяйство водный фонд и водохозяйственных систем.

ВОПРОС 33: ОФИЦИАЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ЭКОИНФОРМАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ РОССИИ.

Экологическая доктрина РФ.Создана 27 августа 2002 года.

Определяет основные направления госполитики в области экологии включая проведение экологического монитринга. В ней рассмотренны задачи выполнения которых должно способствовать единой информационной бызы данных позволяющей оценить состояние окружающей среды и спрогнозировать её возможные изменения.

Закон РФ об охране окружающей среды от 2002 года.

Данный закон определяет роль гос в области охраны окружающей среды, регулирует отношения возникающие при взаимодествии с природой общества, в законе рассмотрены цели госмониторринга экологического и определены стороны которыми может быть представлена информация о его результатах.

Соглашение о сотрудничестве в области экологического мониторинга, 13 января 1999 9 гос СНГ.

Ответственным являетсья министерство природных ресурсов РФ, в данном соглашении предусматриваеться осуществление сотрудничества в области экологического мониторинга направленного на создание межгосударственной системы за наблюдением состояния природной среды.

Положение о единой гос системе экологического мониторинга, данный документ призван объединить усилие гос служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза окружающей среды, основные принципы дествий.

Закон города Москва об экологическом мониторинге. В данном законе устаналиваються принципы между субъектами экологического мониторинга определяеться порядок предоставления потребителям достоверной информации о состоянии окружающей среды, определяються права и обязанности специализированных организаций осуществляющих свою деятельность в данной области.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75028. Норми морального життя. Урок з основ християнської етики 115 KB
  Допомогти дитині зрозуміти Заповіді Божі їх дотримання у своєму житті наше ставлення до них збагатити словниковий запас виховувати любов до Божого слова та виконання всіх заповідей. Що це за шлях істинний це дотримання і збереження Божих Заповідей. Часто вони виникають із Божих заповідей. А зараз прослухайте ще одну притчу про те як Бог дав Ізраїльтянам десять заповідей.
75029. Сімейні обереги. Сценарій дитячої вистави 57.5 KB
  Вчити передавати почуття героїв вистави. Розвивати артистичні здібності, уміння триматися на сцені. Виховувати культуру святкування дня народження, гостинність, доброту. Прищеплювати любов до традицій свого народу...
75030. Українська хата. Обереги, Позакласний захід 48 KB
  Між дверима і піччю стояли кочерга рогач коцюба хлібна лопата. Піч служить українському селянинові тричі: а для опалення житла; б як тепле спальне місце; в для приготування їжі випікання хліба. Піч – мати – головна в хаті берегиня бо хліб народжувала. На неї клали хліб і накривали теж вишиваним рушником.
75031. Оберіг душі й родини, позакласний виховний захід 147 KB
  Зацікавити учнів вивченням історії розвитку лялькимотанки прищепити повагу до культурних традицій родини й країни. Домогтися глибокого осмислення учнями значення лялькимотанки в житті людини. Про історію народної ляльки та про методику виготовлення та використання ми й поговоримо. Ляльки різних народів відрізняються між собою ззовні і матеріалом з якого зроблені – в Африці вона здебільшого кам’яна або дерев’яна десь глиняна а ще десь – зроблена з тканини але суть і призначення ляльки – незмінні і це споріднює більше аніж...
75032. Цікаві моменти історії бухгалтерського обліку, Методична розробка позакласного заходу 80.5 KB
  Метою даної методичної розробки є удосконалення досвіду проведення позааудиторних заходів. Виникнення і розвиток бухгалтерського обліку є невідємною складовою частиною всієї історії людського суспільства. Сучасна наука не дала однозначної відповіді, який момент слід вважати виникненням бухгалтерського обліку...
75033. Здоровый образ жизни школьника, конспект мероприятия 43 KB
  Цель: расширить и закрепить представление учащихся о том что здоровьеглавное богатство каждого человека сформировать и закрепить представление жить здоровым в здоровом обществе учить заботится о своем здоровье воспитывать желание поддерживать здоровый способ жизни.счастье здоровье успехи в учебе деньги сила ум красота. Давайте подумаем что для человека самое главное в жизни Итак самое главное в жизни для человека здоровье. Здоровье это радость жизнижелание жить творить работать учиться радоваться встречи с друзьями.
75034. Знайомство з основними і похідними кольорами. Малювання мешканців підводного світу. План-конспект уроку для 1 класу 98.5 KB
  Мета: Ознайомити дітей з основними і похідними кольорами; провести бесіду про різноманітність форм і забарвлення мешканців підводного світу; вчити отримувати похідні кольори користуючись палітрою зображувати предмети округлої та видовженої форми рибок мушлі водорості; розвивати уяву фантазію; виховувати естетичний смак любов до природи...
75036. Реконструкция зоны ТО и ТР автомобилей в условиях ЗАО «Моторавто» 850 KB
  Аппарат учреждения: производственно-технический отдел; отдел главного механика; бухгалтерия; отдел кадров и воспитательной работы с рабочими; отдел охраны труда; отдел безопасности; оперативный отдел; отдел охраны; медицинская часть. Сочетание не обезличенного ремонта с элементами агрегатно-узлового метода позволяет при потере машиной работоспособности ремонт ее производить заменой отдельных неисправных или изношенных агрегатов или...