Информационные технологии в оценке окружающей среды

Применение математического моделирования может дать практический эффект только при создании единой сети данных, сопряженной с моделью системы «общество-природа». Для этого необходимо объединение различных наук в единую систему и создание возможности гибкого управления этими знаниями. Это возможно осуществить путем объединения ГИС-технологии, методов экспертных систем и имитационного моделирования.

ГИС обеспечивает обработку географических данных, связь с базами данных и символическое представление топологии изучаемых территорий. Расширение ГИС до ГИМС по схеме ГИМС = ГИС + Модель изменяет некоторые функции пользовательского интерфейса компьютерных картографических систем, включая прогнозные оценки на основе априорных сценариев изменения условий функционирования подсистем окружающей среды.

Развитие и применение ГИМС-технологии, предусматривающей соединение методик и алгоритмов математического моделирования с наземными и дистанционными измерениями характеристик окружающей природной среды, возможно на базе синтеза воздушных и наземных передвижных лабораторий. В будущем именно такие комплексы будут решать следующие основные задачи:

• прогнозирование времени начала и степени опасности стихийных бедствий, аварийных ситуаций и техногенных катастроф;

• контроль динамики аварий и катастроф, в том числе и в сложных метеоусловиях, и выдача информации для принятия решения;

• оценка последствий аварий и катастроф для городов, сельскохозяйственных и лесоболотных угодий, морской и приморской флоры и фауны;

• выдача целеуказаний спасательным службам при проведении поисково-спасательных работ.

Кроме того, ГИМС-технология позволит решать проблемы мониторинга территорий крупных промышленных центров. Среди них можно выделить:

• изучение сезонных параметров элементов городского и пригородного ландшафтов, геофизических полей и локальных аномалий, выявление закономерностей взаимосвязи их характеристик, представление результатов исследования в виде тематических карт;

• создание методологии оценок экологического и санитарного состояния жилой, промышленной, лесопарковой и пригородной зон, водоемов и рек, теплотрасс и продуктопроводов, транспортных и электросетей;

• исследование сезонной и суточной динамики характеристик мест складирования бытовых и производственных отходов, источников загрязнения земных покровов, воздушного и водного бассейнов;

• решение обратных задач и разработка статистических критериев подобия применительно к локальным антропогенным и геофизическим особенностям городской и пригородной территорий, приземной атмосферы, облачности и озонового слоя, динамики загрязнения и их элементов.

4.2. Проект МЭМОС

На государственном уровне возникла необходимость организовать цельную систему, которая позволила бы объединить в себе параметры окружающей среды и показатели здоровья населения, проанализировать и представить лицам, принимающим управленческие решения, возможные варианты совершенствования системы. Цель такой сложной системы очевидна и проста — это улучшение состояния человеческого здоровья путем снижения влияния негативных факторов окружающей среды. Такая система мониторинга вводиться сейчас в РФ на региональных уровнях. Это система социально-гигиенического мониторинга.

Цель проекта: на основе постоянно собираемой информации о факторах среды и здоровья, разработка и внедрение комплексной системы представления данных и оценки риска здоровью, его экономического обоснования и управления инвестициями, позволяющая поддерживать устойчивое экономическое развитие на основе медико-экологического благополучия.

Задачи МЭМОС:

• ·формирование экологического и социально-гигиенического мониторинга;
• расчет риска здоровью населения от ведущих факторов среды;
• прогнозирование состояния здоровья населения на перспективу;
• обоснование выбора ведущих (определяющих) факторов здоровья населения;
• построение организационно-методической и правовой систем управления здоровьем населения;
• формирование экономических механизмов поддержания устойчивого развития региона на основе медико-экологического благополучия.

Система МЭМОС имеет ряд существенных преимуществ. Она дает возможность лицам, принимающим решения:

• оценить стоимость затрат на здравоохранение, связанных с отрицательным воздействием на здоровье конкретного фактора;
• выполнить прогноз государственных затрат на здравоохранение, связанных с воздействием одного или нескольких факторов;
• обосновать материальный иск граждан на ущерб здоровью, связанный с вредным воздействием факторов среды обитания;
• в рамках существующей правовой системы создать возможности экономической защиты граждан в связи с влиянием окружающей среды.

Применение и внедрение МЭМОС в области здравоохранения более предпочтительно и реально по сравнению с разработкой социально-гигиенического мониторинга. Главное обоснование этому является применение одного унифицированного и, в то же время, «настроенного» на данную отрасль программного продукта на основе современных ГИС-технологий. В этом видится ее экономически более выгодная реализация по сравнению с реализацией Системы социально-гигиенического мониторинга, т.к. МЭМОС использует минимум технических и людских ресурсов и является целевой системой, призванной решать конкретные задачи обработки, представления и анализа медицинских и экологических данных.

 

Вывод

Среди множества направлений, существующих среди информационных технологий, были рассмотрены три основных:

-   информационные системы (базы данных, экспертные системы, ГИС);

-   моделирование;

-   техническое оснащение.

Каждое из этих направлений реализует отдельную задачу в целях диагностики и обеспечения сохранности здоровья человека и окружающей среды. Но только комплексное их применение способно привести к правильному и своевременному результату.

Необходимо также учитывать, что влияние информационных технологий на человека и окружающую среду носит двунаправленный характер. С одной стороны, информационные технологии – это один из наиболее перспективных инструментов сбора данных и научного познания, в том числе в медицине и экологии. С другой – это важный фактор, влияющий на здоровье человека и окружающую среду.

Информационные технологии активно используются как при прямом воздействии, так и для обеспечения обратной связи. И существование системы возможно только при наличии и корректном функционировании обеих связей. Очень важна своевременность и точность полученной информации и управляющих сигналов. И в этой области многие функции следует возложить на информационные технологии и компьютерную технику.

Информационные технологии получают все более широкое распространение в сферах медицины и экологии. На данный момент разработаны общие принципы и структуры глобальных информационных систем, решающих проблемы охраны здоровья человека и окружающей среды. Однако потенциал в данной области намного превышает наши возможности.

Необходимо решить, кто обладает достаточными административными и финансовыми ресурсами для реализации подобных систем. Российская академия наук обладает рядом преимуществ перед зарубежными организациями в силу своей централизованности, способствующей решению проблем начального этапа (стандартизация и структурирование информации). Но это только стартовое преимущество. Вскоре после старта решающую роль начнут играть финансы и менеджмент проекта, а это не самые сильные наши стороны.

 

Список используемых источников

1. Информационные системы экологического мониторинга / В.Ф. Крапивин и др. // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация / ВИНИТИ – 2010г.

2. Создание комплексов программно-алгоритмических средств для анализа и прогноза состояния окружающей среды / В.А. Бабешенко, О.М. Бабешенко, М.В. Зарецкая и др. – 2008г.

3. http://www.library.biophys.msu.ru/gettext?Serial=76470

4. www.altaim.e-burg.ru 

5. www.ecoline.ru 

6. www.gisa.ru 

7. побиологии.рф/Учебные-материалы/Основы-экологии/63-Экология-как-наука

8. Экология математическая. // Г.Ю.Ризниченко – 2013г.

9. ru.wikipedia.org/wiki/Геоинформационная_система

10. ГИМС- технологии, базирующейся на данных дистанционного зондирования. //  Солдатов, В. Ю.; Потапов, И. И.  – 2011г.

11. ru.wikipedia.org/wiki/Информационная_система

12. Экономическая роль информационных технологий в экологии / Д.А. Кузьмина // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация / ВИНИТИ. – 2009г.