Geografski informacijski sustavi u ekologiji. Geografski informacijski sustavi u ekologiji i upravljanju okolišem

Slični dokumenti

Informacijska potpora istraživanju okoliša. Struktura i značajke ekspertnog sustava. Prednosti geo informacijski sustavi. Modeli u "matematičkoj ekologiji". Sustavi za prikupljanje podataka. Kombiniranje različitih informacijske tehnologije.

sažetak, dodan 11.12.2014

Definicija ekologije. Glavni odjeljci. Zakoni ekologije. Organizam i okolina. Praktični značaj ekologije. Interakcija poljoprivrednih i prirodnih ekosustava, kombinacije kultiviranog i prirodnog krajolika.

sažetak, dodan 25.10.2006

Nastanak i razvoj ekologije kao znanosti. Pogledi Charlesa Darwina na borbu za opstanak. Formalizacija ekologije u samostalnu granu znanja. Svojstva "žive tvari" prema učenjima V.I. Vernadski. Transformacija ekologije u sveobuhvatnu znanost.

sažetak, dodan 21.12.2009

Struktura moderne ekologije kao znanosti. Pojam staništa i okolišni čimbenici. Ekološki značaj požara. Biosfera je jedna od Zemljinih geosfera. Suština Commonerovih zakona ekologije. Opasnost od zagađivača (zagađivača) i njihove vrste.

test, dodan 22.06.2012

Povijest razvoja okoliša. Formiranje ekologije kao znanosti. Transformacija ekologije u kompleksnu znanost koja uključuje znanosti o zaštiti prirodnih i prirodnih okružujući osobu okoliš. Prvi ekološki akti u Rusiji. Biografija Kellera Borisa Aleksandroviča.

sažetak, dodan 28.05.2012

Vrste sustava u ekologiji. Ciljevi istraživanja i granice identifikacije sustava u vremenu i prostoru. Cjelovitost sustava, princip nastanka. Prednje i povratne veze u kopnenom ekosustavu. Obilježja konceptualnih principa identifikacije sustava.

prezentacija, dodano 03.04.2013

Osnove humane ekologije: pojmovi i pojmovi. Odnos ljudske ekologije i zdravstvenih problema. Glavni aksiomi ekologije. Pojam zone stabilnosti i nestabilnosti okoliša. Najvažniji suvremeni antropogeni ekosustavi, njihove značajke.

sažetak, dodan 24.12.2014

Globalni problemi okoliš. Interdisciplinarni pristup proučavanju problema okoliša. Sadržaj ekologije kao temeljne grane biologije. Razine organizacije živih bića kao objekti proučavanja biologije, ekologije, fizičke geografije.

sažetak, dodan 05/10/2010

Povijest nastanka i faze formiranja ekologije kao znanosti, formiranje ekologije u samostalnu granu znanja, transformacija ekologije u kompleksnu znanost. Pojava novih područja znanosti: biocenologija, geobotanika, populacijska ekologija.

sažetak, dodan 06.06.2010

Teorijski problemi socijalna ekologija. Informacijske, matematičke i normativno-tehnološke metode, njihovi zakonitosti, specifičnosti i objektivna potreba za jedinstvom. Osnovne zakonitosti socijalne ekologije, njihova bit, sadržaj i značaj.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE

država obrazovna ustanova visoko stručno obrazovanje

„Državni poligon Sankt Peterburga Tehničko sveučilište»

INSTITUT ZA MENADŽMENT I INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

(podružnica) St Veleučilište u Čerepovecu

(IMIT SPbSPU)

Disciplina: "Informatika"

Tema: “Geoinformacijski sustavi u ekologiji i upravljanju okolišem”

Ispunila studentica grupe z.481 Ekaterina Aleksandrovna Barskaya

Opcija br. 5 Knjiga ocjena br. z4080105

Voditelj Nikolaj Sergejevič Matvejev

Čerepovec

Uvod

Informacijski sustavi

GIS softver

Geografski informacijski sustavi u ekologiji

Projekt MEMOS

Bibliografija

Uvod

Informacijska tehnologija prvenstveno služi uštedi resursa pronalaženjem i zatim korištenjem informacija za poboljšanje učinkovitosti ljudska aktivnost. Trenutno se istraživanja zaštite okoliša provode u svim područjima znanosti i tehnologije od strane različitih organizacija i na različitim razinama, uključujući i državnu. Međutim, informacije iz tih studija vrlo su raspršene.

Velike količine informacija o okolišu, podaci dugoročnih promatranja i najnovija dostignuća razasuti su po raznim bazama informacija ili se čak nalaze na papiru u arhivama, što ne samo da otežava njihovu pretragu i korištenje, već dovodi i do sumnje u pouzdanost podataka. te učinkovito korištenje sredstava koja se izdvajaju za okoliš iz proračuna, stranih fondova ili komercijalnih struktura.

Druga točka koja određuje potrebu informatizacije je stalno praćenje stvarnog stanja okoliša, plaćanje poreza i provedba mjera zaštite okoliša. Potreba za kontrolom javila se donošenjem naknada za onečišćenje još 1992. godine, kada su otkriveni problemi poput reindeksacije plaćanja zbog inflacije, neplaćanja za onečišćenje zraka i „utaje“ plaćanja okoliša, zbog nedostatka potrebnu tehničku podlogu za pravovremeno praćenje poštivanja zakona.

Zahvaljujući automatiziranim sustavima nadzora, kontrola nad aktivnostima zaštite okoliša postaje učinkovitija, budući da stalni nadzor omogućuje ne samo praćenje točne provedbe zakona, već i donošenje njegovih izmjena u skladu sa stvarnim uvjetima okoliša i socio-ekonomske situacije. .

Na prijelazu dvaju tisućljeća zaoštrio se problem odnosa ljudskog društva i okoliša. Tijekom proteklih desetljeća povećao se rizik od velikih ekoloških katastrofa uzrokovanih ljudima, a koje su posljedica zaštitničke reakcije prirode.

Prirodne i ekološke katastrofe izazvane čovjekom imaju povijesni aspekt. Kroz povijest našeg planeta događale su se razne prirodne katastrofe poput poplava i šumskih požara. Međutim, s razvojem moderna civilizacija Pojavila se nova vrsta katastrofe, uključujući dezertifikaciju, degradaciju tla, prašne oluje, onečišćenje Svjetskog oceana itd. Početak 21. stoljeća postavlja hitan izazov procjene rizika od ekoloških katastrofa i poduzimanja mjera za njihovo sprječavanje. Drugim riječima, zadatak upravljanja ekološkim katastrofama postao je hitan. A to je moguće ako postoji potrebna informacijska podrška o prošlosti, sadašnjem i budućem stanju objekata okoliša, uključujući prirodne, umjetne i antropogene sustave.

Informacijski sustavi

Suvremene informacijske tehnologije namijenjene su pretraživanju, obradi i distribuciji velikih količina podataka, stvaranju i radu različitih informacijskih sustava koji sadrže baze podataka i banke podataka i znanja.

U u širem smislu Riječima, informacijski sustav je sustav čiji su neki elementi informacijski objekti (tekstovi, slike, formule, stranice, programi itd.), a veze su informacijske prirode.

Informacijski sustav, shvaćen u užem smislu, je sustav namijenjen pohranjivanju informacija u posebno organiziranom obliku, opremljen alatima za obavljanje postupaka za unos, postavljanje, obradu, pretraživanje i izdavanje informacija na zahtjev korisnika.

Najvažniji podsustavi automatiziranih informacijskih sustava su baze podataka i banke podataka, kao i oni koji se odnose na klasu sustava umjetna inteligencija ekspertni sustavi. Zasebno, geografske informacijske sustave treba smatrati jednim od trenutno najrazvijenijih globalnih AIS-a u ekologiji.

Koncept geografskog informacijskog sustava (GIS)

Geografski informacijski sustav (GIS) je softverski i hardverski kompleks koji rješava skup zadataka za pohranu, prikaz, ažuriranje i analizu prostornih i atributnih informacija o teritorijalnim objektima. Jedna od glavnih funkcija GIS-a je izrada i korištenje računalnih (elektroničkih) karata, atlasa i drugih kartografskih djela. Berlyant A.M. Kartografija: udžbenik za sveučilišta. - M.: Aspect Press, 2001. - 336 str. Osnova svakog informacijskog sustava su podaci. Podaci u GIS-u dijele se na prostorne, semantičke i metapodatke. Prostorni podaci su podaci koji opisuju položaj objekta u prostoru. Na primjer, koordinate kutne točke zgrade prikazane u lokalnom ili nekom drugom koordinatnom sustavu. Semantički (atributni) podaci - podaci o svojstvima objekta. Na primjer, adresa, katastarski broj, katnost i druge karakteristike zgrade. Metapodaci su podaci o podacima. Na primjer, informacije o tome tko je, kada i pomoću kojeg izvornog materijala unio zgradu u sustav. Prvi GIS-ovi stvoreni su u Kanadi, SAD-u i Švedskoj za proučavanje prirodnih resursa sredinom 1960-ih, a sada u industrijaliziranim zemljama postoje tisuće GIS-ova koji se koriste u ekonomiji, politici, ekologiji, upravljanju i zaštiti prirodnih resursa, katastru, znanosti, obrazovanje itd. Oni integriraju kartografske informacije, podatke daljinskog istraživanja i praćenja okoliša, statistike i popise stanovništva, hidrometeorološka promatranja, materijale ekspedicija, rezultate bušenja itd. Strukturno, općinski GIS je centralizirana baza podataka prostornih objekata i alat koji pruža mogućnosti pohrane, analize i obrade za sve informacije vezane uz pojedini GIS objekt, što uvelike pojednostavljuje proces korištenja informacija o objektima urbanog područja od strane zainteresiranih službi i pojedinaca. Također je vrijedno napomenuti da se GIS može (i treba) integrirati s bilo kojim drugim općinskim informacijskim sustavom koji koristi podatke o objektima u urbanom području. Na primjer, sustav za automatizaciju aktivnosti odbora za upravljanje općinskom imovinom trebao bi u svom radu koristiti adresni plan i kartu zemljišnih čestica općinskog GIS-a. GIS također može pohraniti zone koje sadrže koeficijente najamnine koji se mogu koristiti u izračunu najamnine. U slučaju kada se u gradu koristi centralizirani komunalni GIS, svi djelatnici tijela lokalne samouprave i gradskih službi imaju mogućnost reguliranog pristupa ažurnim GIS podacima, a troše puno manje vremena na pretraživanje, analizu i sumiranje. ih. GIS-ovi su namijenjeni rješavanju znanstvenih i primijenjenih problema popisa, analize, procjene, prognoze i upravljanja okolišem i teritorijalnom organizacijom društva. Osnova GIS-a su automatizirani kartografski sustavi, a glavni izvori informacija su razne geoslike. Geoinformatika - znanost, tehnologija i industrijske djelatnosti:

Na znanstvenim osnovama projektiranje, izrada, rad i korištenje geografskih informacijskih sustava;

O razvoju geografskih informacijskih tehnologija;

Po primijenjene aspekte ili GIS aplikacije za praktične ili geoznanstvene svrhe. Djačenko N.V. Korištenje GIS tehnologija

GIS softver

GIS softver je podijeljen u pet glavnih klasa koje se koriste. Prva funkcionalno najpotpunija klasa softvera je instrumentalni GIS. Mogu se dizajnirati za širok raspon zadataka: za organiziranje unosa informacija (i kartografskih i atributnih), njihovu pohranu (uključujući distribuirani, prateći mrežni rad), obradu složenih informacijskih zahtjeva, rješavanje prostornih analitički zadaci(hodnici, okruženja, mrežni zadaci itd.), konstrukcija izvedenih karata i dijagrama (overlay operacije) i, konačno, priprema za ispis originalnih izgleda kartografskih i shematskih proizvoda na tvrdim medijima. U pravilu, instrumentalni GIS podržavaju rad s rasterskim i vektorskim slikama, imaju ugrađenu bazu podataka za digitalnu osnovu i atributne informacije ili podržavaju jednu od uobičajenih baza podataka za pohranu atributnih informacija: Paradox, Access, Oracle itd. razvijeni proizvodi imaju sustave za vrijeme rada koji vam omogućuju optimizaciju potrebne funkcionalnosti za određeni zadatak i smanjenje troškova replikacije sustava pomoći stvorenih uz njihovu pomoć. Drugi važna klasa- tzv. GIS preglednici, odnosno programski proizvodi koji omogućuju korištenje baza podataka kreiranih uz pomoć instrumentalnog GIS-a. GIS preglednici u pravilu pružaju korisniku (ako uopće) iznimno ograničene mogućnosti nadopunjavanje baza podataka. Svi GIS preglednici uključuju alate za upite u bazama podataka koji izvode operacije pozicioniranja i zumiranja kartografskih slika. Naravno, gledatelji uvijek ulaze sastavni dio u srednje i velike projekte, omogućujući vam uštedu troškova na kreiranju nekih poslova koji nemaju prava na dopunjavanje baze podataka. Treća klasa su referentni kartografski sustavi (RSS). Oni kombiniraju pohranu i većinu mogućih vrsta vizualizacije prostorno raspoređenih informacija, sadrže mehanizme upita za kartografske i atributne informacije, ali istovremeno značajno ograničavaju mogućnost korisnika da dopunjuje ugrađene baze podataka. Njihovo ažuriranje (ažuriranje) je cikličko i obično ga provodi SCS dobavljač uz dodatnu naknadu. Četvrta klasa softvera su alati za prostorno modeliranje. Njihova je zadaća modelirati prostorni raspored različitih parametara (reljef, zone zagađenje okoliša, područja plavljenja tijekom izgradnje brana i dr.). Oslanjaju se na alate za rad s matričnim podacima i opremljeni su naprednim alatima za vizualizaciju. Tipično je imati alate koji vam omogućuju izvođenje širokog spektra izračuna prostornih podataka (zbrajanje, množenje, izračun derivacija i druge operacije).

Peta klasa, na koju se vrijedi usredotočiti, posebna su sredstva za obradu i dešifriranje podataka sondiranja zemlje. To uključuje pakete za obradu slike, opremljene, ovisno o cijeni, raznim matematičkim alatima koji omogućuju rad sa skeniranim ili digitalno snimljenim slikama zemljine površine. Riječ je o prilično širokom spektru operacija, počevši od svih vrsta korekcija (optičkih, geometrijskih) preko georeferenciranja slika do obrade stereoparova s ispisom rezultata u obliku ažuriranog topoplana. Osim navedenih klasa, postoje i različiti programski alati koji manipuliraju prostornim informacijama. Riječ je o proizvodima poput alata za obradu terenskih geodetskih opažanja (paketi koji omogućuju interakciju s GPS prijamnicima, elektroničkim tahometrima, nivelima i drugom automatiziranom geodetskom opremom), navigacijskih alata i softvera za rješavanje i užih tematskih problema (istraživanje, ekologija, hidrogeologija itd.). .). Naravno, mogući su i drugi principi klasifikacije softvera: prema području primjene, prema cijeni, prema podršci za određenu vrstu (ili tipove) operativnih sustava, prema računalnim platformama (osobna računala, Unix radne stanice) itd. Brzi rast decentraliziranjem trošenja proračunskih sredstava i uvođenjem u sve više novih područja njihove uporabe, smanjivanje broja korisnika GIS tehnologija u prošlosti. Ako je do sredine 90-ih glavni rast tržišta bio povezan samo s velikim projektima na federalnoj razini, danas se glavni potencijal kreće prema masovnom tržištu. Ovo je globalni trend: prema istraživačkoj tvrtki Daratech (SAD), globalno GIS tržište osobnih računala trenutno je 121,5 puta brže od ukupnog rasta tržišta GIS rješenja. Masovnost tržišta i sve veća konkurencija dovode do toga da se potrošačima nudi sve kvalitetnija roba za istu ili nižu cijenu. Tako je za vodeće dobavljače instrumentalnog GIS-a već postalo pravilo da uz sustav isporučuju i digitalnu kartografsku osnovu za regiju u koju se roba distribuira. I sama gornja klasifikacija softvera postala je stvarnost. Prije samo dvije-tri godine funkcije automatizirane vektorizacije i sustava pomoći mogle su se implementirati samo pomoću razvijenog i skupog instrumentalnog GIS-a (Arc/Info, Intergraph). Postoji progresivni trend prema modularizaciji sustava, čime se omogućuje optimizacija troškova za određeni projekt. Danas se čak i paketi koji služe određenom tehnološkom stupnju, na primjer vektorizatori, mogu kupiti u cjelovitom i smanjenom skupu modula, biblioteka simbola itd. Ulazak niza domaćih razvoja na razinu "tržišta". Proizvodi kao što su GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace ne samo da imaju značajan broj korisnika, već također imaju sve atribute tržišnog dizajna i podrške. U ruskoj geoinformatici postoji određeni kritični broj radnih instalacija - pedeset. Nakon što ga postignete, samo su dva puta dalje: ili naglo prema gore, povećanjem broja korisnika ili napuštanje tržišta zbog nemogućnosti pružanja potrebne podrške i razvoja za vaš proizvod. Zanimljivo je da svi spomenuti programi zadovoljavaju donju granicu cjenovnog spektra; drugim riječima, pronašli su optimalnu ravnotežu između cijene i razine funkcionalnosti posebno za rusko tržište.

Geografski informacijski sustavi u ekologiji i upravljanju okolišem

Geografski informacijski sustavi (GIS) pojavili su se 1960-ih kao alati za prikaz geografije Zemlje i objekata koji se nalaze na njezinoj površini. Sada su GIS složeni i višenamjenski alati za rad s podacima o Zemlji.

Značajke koje se pružaju korisniku GIS-a:

rad s kartom (pomicanje i skaliranje, brisanje i dodavanje objekata);

ispis bilo kojih objekata teritorija u zadanom obliku;

prikazivanje objekata određene klase na ekranu;

prikazivanje atributnih informacija o objektu;

obrada informacija korištenjem statističkih metoda i prikazivanje rezultata takve analize izravno na karti

Tako uz pomoć GIS-a stručnjaci mogu brzo predvidjeti moguća mjesta puknuća cjevovoda, pratiti širenje onečišćenja na karti i procijeniti vjerojatnu štetu prirodnom okolišu te izračunati količinu sredstava potrebnih za otklanjanje posljedica nesreće. . Pomoću GIS-a možete odabrati industrijska poduzeća koja emitiraju štetne tvari, prikazati ružu vjetrova i podzemne vode u okolici te modelirati distribuciju emisija u okoliš.

Godine 2004 predsjedništvo Ruska akademija znanosti, odlučeno je da se provede rad u okviru programa "Electronic Earth", čija je bit stvaranje multidisciplinarnog geografskog informacijskog sustava koji karakterizira naš planet, praktički digitalnog modela Zemlje.

Strani analozi programa Electronic Earth mogu se podijeliti na lokalne (centralizirane, podaci se pohranjuju na jednom poslužitelju) i distribuirane (podatke pohranjuju i distribuiraju različite organizacije pod različitim uvjetima).

Neosporni lider u stvaranju lokalnih baza podataka je ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., USA).ArcAtlasov poslužitelj „Our Earth“ sadrži više od 40 tematskih pokrivanja koja se široko koriste u cijelom svijetu. Gotovo svi kartografski projekti u mjerilu 1:10 000 000 i manjih mjerila izrađeni su pomoću njega.

Najozbiljniji projekt stvaranja distribuirane baze podataka je Digital Earth. Ovaj projekt predložio je američki potpredsjednik Gore 1998. godine, a glavni izvršitelj je NASA. Projekt uključuje ministarstva i odjele američke vlade, sveučilišta, privatne organizacije, Kanadu, Kinu, Izrael i Europsku uniju. Svi projekti distribuiranih baza podataka suočavaju se sa značajnim izazovima u smislu standardizacije metapodataka i interoperabilnosti između pojedinačnih GIS-a i projekata koje su izradile različite organizacije koristeći različiti softver.

Ljudska aktivnost stalno je povezana s prikupljanjem informacija o okolišu, njihovim odabirom i pohranjivanjem. Informacijski sustavi čija je glavna svrha informirati korisnika, odnosno pružiti mu potrebne informacije o određenom problemu ili problemu, pomažu čovjeku brže i bolje riješiti probleme. Štoviše, isti se podaci mogu koristiti za rješavanje različitih problema i obrnuto. Svaki informacijski sustav dizajniran je za rješavanje određene klase problema i uključuje i skladište podataka i alate za implementaciju različitih procedura.

Informacijska potpora istraživanju okoliša provodi se uglavnom kroz dva informacijska toka:

informacije nastale tijekom istraživanja okoliša;

znanstvene i tehničke informacije o svjetskim iskustvima u razvoju ekoloških problema u različitim područjima.

Opći cilj informacijske potpore istraživanjima okoliša je proučavanje tokova informacija i pripremanje materijala za donošenje odluka na svim razinama upravljanja o provedbi istraživanja okoliša, opravdanosti pojedinih istraživačkih projekata i raspodjeli sredstava.

Budući da je objekt opisa i proučavanja planet Zemlja, a informacije o okolišu imaju zajedničke značajke s geološkim informacijama, perspektivna je izgradnja geografskih informacijskih sustava za prikupljanje, pohranu i obradu činjeničnih i kartografskih informacija:

o prirodi i opsegu poremećaja okoliša prirodnog i ljudskog podrijetla;

o općim ekološkim poremećajima prirodnog i ljudskog podrijetla;

o općim kršenjima okoliša u određenom području ljudske djelatnosti;

o korištenju podzemlja;

o gospodarskom upravljanju određenim teritorijem.

Geografski informacijski sustavi dizajnirani su, u pravilu, za instaliranje i povezivanje velikog broja automatiziranih radnih stanica koje imaju vlastite baze podataka i sredstva za ispis rezultata. Na temelju prostorno referenciranih informacija ekolozi na automatiziranom radnom mjestu mogu rješavati probleme različitog opsega:

analiza promjena okoliša pod utjecajem prirodnih i umjetnih čimbenika;

racionalno korištenje i zaštita vodnih, zemljišnih, atmosferskih, mineralnih i energetskih bogatstava;

smanjenje štete i sprječavanje katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem;

osiguravanje sigurnog življenja ljudi i zaštita njihova zdravlja.

Svi potencijalno ekološki opasni objekti i podaci o njima, koncentracija štetnih tvari, dopušteni standardi itd. popraćena geografskim, geomorfološkim, krajobrazno-geokemijskim, hidrogeološkim i drugim vrstama informacija. Raspršenost i nedostatak informacijskih resursa u ekologiji bili su osnova za analitičke referentne informacijske sustave (ASIS) koje je razvio IGEM RAS za projekte u području ekologije i zaštite okoliša na području Ruske Federacije ASIS "EcoPro", kao i razvoj automatiziranog sustava za moskovsku regiju, dizajniranog za provedbu nadzora okoliša. Razlika u ciljevima oba projekta određena je ne samo teritorijalnim granicama (u prvom slučaju to je teritorij cijele zemlje, au drugom izravno moskovska regija), već i područjima primjene informacija. Sustav EcoPro dizajniran je za prikupljanje, obradu i analizu podataka o ekološki projekti primijenjena i istraživanja na području Ruske Federacije za strani novac. Sustav praćenja Moskovske regije osmišljen je kao izvor informacija o izvorima i stvarnom onečišćenju okoliša, prevenciji katastrofa, ekološkim mjerama u području zaštite okoliša, plaćanjima poduzeća u regiji za potrebe gospodarskog upravljanja i kontrolu vladinih agencija. Budući da su informacije po svojoj prirodi fleksibilne, možemo reći da se oba sustava koja je razvio IGEM RAC mogu koristiti i za istraživanje i za upravljanje. To jest, zadaci dvaju sustava mogu se transformirati jedan u drugi.

Kao konkretniji primjer baze podataka o zaštiti okoliša može se navesti rad O.S. Bryukhovetsky i I.P. Ganina “Dizajn baze podataka o metodama za uklanjanje lokalnog tehnogenog onečišćenja u stijenskim masama.” Razmatra se metodologija izgradnje takve baze podataka i karakteriziraju optimalni uvjeti za njezino korištenje.

Prilikom ocjenjivanja hitne situacije priprema informacija traje 30-60% vremena, a informacijski sustavi mogu brzo pružiti informacije i osigurati pronalaženje učinkovitih metoda rješavanja. U izvanrednoj situaciji odluke se ne mogu eksplicitno modelirati, ali temelj za njihovo donošenje može biti velika količina različitih informacija koje pohranjuje i prenosi baza podataka. Na temelju dobivenih rezultata rukovodeće osoblje na temelju svog iskustva i intuicije donosi konkretne odluke.

Modeliranje procesa odlučivanja postaje središnji smjer u automatizaciji aktivnosti donositelja odluka (DM). Zadaće donositelja odluka uključuju donošenje odluka u geografskom informacijskom sustavu. Suvremeni geografski informacijski sustav može se definirati kao skup hardvera i softvera, geografskih i semantičkih podataka, dizajniran za primanje, pohranjivanje, obradu, analizu i vizualizaciju prostorno distribuiranih informacija. Geografski informacijski sustavi okoliša omogućuju vam rad s kartama različitih slojeva okoliša i automatsku konstrukciju anomalne zone za određeni kemijski element. To je vrlo zgodno, budući da stručnjak za okoliš ne treba ručno izračunavati anomalne zone i konstruirati ih. Međutim, za cjelovitu analizu stanja okoliša stručnjak za okoliš treba ispisati karte svih ekoloških slojeva i anomalne zone za svaki kemijski element. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hibridni ekspertni sustav s računalnim modulom za predviđanje ekoloških situacija. Zbornik radova međunarodnog simpozija “Inteligentni sustavi - InSys - 96”, Moskva, 1996. U geografskom informacijskom sustavu konstrukcija anomalnih zona provedena je za trideset i četiri kemijska elementa. Najprije mora dobiti zbirnu kartu onečišćenja tla kemijski elementi. Da biste to učinili, uzastopnim kopiranjem na paus papir sa svih karata izrađuje se karta onečišćenja tla kemijskim elementima V.A. Alekseenko. Geokemija krajolika i okoliš. - M.: Nedra, 1990. -142 str.: ilustr.. Zatim se dobivena karta uspoređuje na isti način s kartama hidrologije, geologije, geokemijskih krajolika, gline. Na temelju usporedbe izrađuje se karta kvalitativne procjene opasnosti okoliša za čovjeka. Na taj se način provodi monitoring okoliša. Ovaj proces zahtijeva puno vremena i visoko kvalificirane stručnjake kako bi se točno i objektivno procijenilo stanje. S tako velikom količinom informacija koje istodobno bombardiraju stručnjaka, može doći do pogrešaka. Stoga se ukazala potreba za automatizacijom procesa donošenja odluka. U tu svrhu postojeći geografski informacijski sustav dopunjen je podsustavom odlučivanja. Značajka razvijenog podsustava je da je jedan dio podataka s kojima program radi prikazan u obliku mapa. Drugi dio podataka se obrađuje i na temelju toga se izrađuje karta koja također podliježe obradi. Za implementaciju sustava odlučivanja odabrana je aparatura teorije neizrazitih skupova. To je zbog činjenice da je uz pomoć neizrazitih skupova moguće stvoriti metode i algoritme koji mogu modelirati ljudske tehnike odlučivanja pri rješavanju različitih problema. Algoritmi neizrazitog upravljanja služe kao matematički model slabo formaliziranih problema, omogućujući da se dobije rješenje koje je približno, ali ne gore od korištenja egzaktnih metoda. Pod neizrazitim upravljačkim algoritmom podrazumijevamo uređeni niz neizrazitih instrukcija (mogu postojati i zasebne jasne instrukcije) koje osiguravaju funkcioniranje određenog objekta ili procesa. Metode teorije neizrazitih skupova omogućuju, prvo, da se uzmu u obzir različite vrste nesigurnosti i netočnosti koje unose subjekt i kontrolni procesi, te da se formaliziraju verbalne informacije osobe o zadatku; drugo, značajno smanjiti broj početnih elemenata modela i ekstrakta procesa upravljanja korisna informacija izgraditi kontrolni algoritam. Formulirajmo osnovne principe konstruiranja neizrazitih algoritama. Neizrazite instrukcije koje se koriste u neizrazitim algoritmima formiraju se ili na temelju generalizacije iskustva stručnjaka u rješavanju problema koji se razmatra, ili na temelju njegovog temeljitog proučavanja i smislene analize. Za konstruiranje neizrazitih algoritama uzimaju se u obzir sva ograničenja i kriteriji koji proizlaze iz smislenog razmatranja problema, ali se ne koriste sve dobivene neizrazite instrukcije: identificiraju se najznačajnije od njih, eliminiraju se moguće kontradikcije i redoslijed utvrđuje se njihovo izvršenje, što dovodi do rješenja problema. Uzimajući u obzir slabo formalizirane probleme, postoje dva načina za dobivanje početnih nejasnih podataka - izravni i kao rezultat obrade jasnih podataka. Obje metode temelje se na potrebi subjektivne procjene funkcija pripadnosti neizrazitih skupova.

Logička obrada podataka uzoraka tla i izrada zbirne karte onečišćenja tla kemijskim elementima.

Program je bio razvoj već postojeće verzije programa “TagEco” i nadopunjuje postojeći program novim funkcijama. Za rad novih funkcija potrebni su podaci sadržani u prethodnoj verziji programa. To je zbog korištenja metoda pristupa podacima razvijenih u prethodnoj verziji programa. Funkcija se koristi za dohvaćanje informacija pohranjenih u bazi podataka. To je potrebno za dobivanje koordinata svake uzorkovane točke pohranjene u bazi podataka. Funkcija se također koristi za izračunavanje vrijednosti anomalnog sadržaja kemijskog elementa u krajoliku. Dakle, preko ovih podataka i ovih funkcija, prethodni program komunicira s podsustavom za donošenje odluka. Ako dođe do promjene vrijednosti uzorka ili koordinata uzorka u bazi podataka, to će se automatski uzeti u obzir u podsustavu odlučivanja. Treba napomenuti da programiranje koristi dinamički stil dodjele memorije, a podaci se pohranjuju u obliku jednostruko povezanih ili dvostruko povezanih popisa. To je zbog činjenice da je broj uzoraka ili broj površina na koje će karta biti podijeljena unaprijed nepoznat.

Izrada karte kvalitativne procjene utjecaja okoliša na čovjeka.

Karta je konstruirana prema gore opisanom algoritmu. Korisnik označava područje interesa, kao i korak u kojem će karte biti analizirane. Prije početka obrade podataka, podaci se čitaju iz WMF datoteka i generiraju se liste čiji su elementi pokazivači na poligone. Svaka karta ima svoj popis. Zatim, nakon generiranja popisa odlagališta, generira se karta onečišćenja tla kemijskim elementima. Po završetku formiranja svih karata i unosa početnih podataka, generiraju se koordinate točaka na kojima će se karte analizirati. Podaci dobiveni od strane anketnih funkcija unose se u posebnu strukturu. Po završetku formiranja strukture, program je klasificira. Svaka točka anketne mreže dobiva referentni broj situacije. Ovaj broj, koji označava broj točke, unosi se u dvostruko povezanu listu, tako da se karta kasnije može grafički konstruirati. Posebna funkcija analizira ovaj dvostruko povezani popis i proizvodi grafičku konstrukciju izolinija oko točaka koje imaju iste klasifikacijske situacije. Očitava točku s liste i analizira vrijednost njezinog broja situacije s brojevima susjednih točaka, a ako postoji podudarnost, spaja susjedne točke u zone. Kao rezultat programa, cijeli teritorij grada.

Taganrog je obojen u jednu od tri boje. Svaka boja karakterizira kvalitativnu procjenu ekološke situacije u gradu. Dakle, crvena označava "posebno opasna područja", žuta označava "opasna područja", a zelena označava "sigurna područja". Dakle, informacije su prezentirane u obliku koji je korisniku dostupan i lako razumljiv. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hibridni ekspertni sustav s računalnim modulom za predviđanje ekoloških situacija. Zbornik radova međunarodnog simpozija “Inteligentni sustavi - InSys - 96”, Moskva, 1996.

Projekt MEMOS

Na državnoj razini ukazala se potreba organiziranja cjelovitog sustava koji bi objedinjavao parametre okoliša i javnozdravstvene pokazatelje, analizirao i donositeljima odluka u upravljanju prezentirao moguće opcije za unapređenje sustava. Cilj tako složenog sustava očit je i jednostavan – poboljšati ljudsko zdravlje smanjenjem utjecaja negativnih čimbenika okoliša. Takav sustav praćenja sada se uvodi u Ruskoj Federaciji na regionalnim razinama. Ovo je sustav socijalnog i higijenskog nadzora. Funkcionalnost geografskih informacijskih sustava (GIS) i njihova ekonomska učinkovitost omogućuju kombiniranje pojedinih blokova sustava socijalnog i higijenskog praćenja. Čini se da je ovo najekonomičnija, au isto vrijeme učinkovita i provediva verzija sustava na primjeru izolacije jedne komponente okoliša (atmosfere). Naziv mu je Medicinski i epidemiološki sustav praćenja okoliša (MEMOS).

Cilj projekta: na temelju stalno prikupljenih informacija o okolišnim i zdravstvenim čimbenicima, razvoj i implementacija sveobuhvatnog sustava za prezentaciju podataka i procjenu zdravstvenih rizika, njegovu ekonomsku opravdanost i upravljanje ulaganjima, omogućavajući podršku održivom gospodarskom razvoju temeljenom na zdravstvenoj i ekološkoj dobrobiti .

Ciljevi MEMOS-a:

formiranje ekološkog i socijalno-higijenskog monitoringa;

izračun rizika za javno zdravlje od vodećih čimbenika okoliša;

predviđanje zdravstvenog stanja stanovništva za budućnost;

opravdanost izbora vodećih (određujućih) čimbenika zdravlja stanovništva;

izgradnja organizacijskih, metodoloških i pravnih sustava za upravljanje javnim zdravstvom;

formiranje ekonomskih mehanizama za održavanje održivog razvoja regije temeljenog na zdravstvenoj i ekološkoj dobrobiti.

Sustav MEMOS ima niz značajnih prednosti. Omogućuje donositeljima odluka da:

procijeniti troškove zdravstvene zaštite povezane s negativnim utjecajem određenog čimbenika na zdravlje;

napraviti prognozu državnih troškova zdravstvene zaštite povezanih s utjecajem jednog ili više čimbenika;

potkrijepiti materijalni zahtjev građana za oštećenje zdravlja povezanog sa štetnim djelovanjem čimbenika okoliša;

u okviru postojećeg pravnog sustava stvoriti mogućnosti ekonomske zaštite građana u svezi s utjecajem okoliša.

Slika 1. Blok dijagram sustava MEMOS

Ciljna funkcija sustava MEMOS je donošenje odluka o prilagodbi aktivnosti državnih i nedržavnih zdravstvenih ustanova i poduzeća, uzimajući u obzir identificirane ekološki nepovoljne zone s povećanim rizicima za zdravlje stanovništva tih područja. Primjena i implementacija MEMOS-a u području zdravstva poželjnija je i realnija u odnosu na razvoj socijalno-higijenskog nadzora. Glavno opravdanje za to je korištenje jednog unificiranog, au isto vrijeme „prilagođenog“ softverskog proizvoda za određenu industriju temeljenog na suvremenim GIS tehnologijama. Ovo se čini ekonomski isplativijom implementacijom u usporedbi s implementacijom Sustava socijalnog i higijenskog nadzora, jer MEMOS koristi minimum tehničkih i ljudskih resursa te je ciljani sustav dizajniran za rješavanje specifičnih problema obrade, prezentiranja i analize medicinskih i okolišnih podataka. Funkcionalnost GIS-a i njihova ekonomska učinkovitost omogućuju kombiniranje pojedinih blokova sustava socijalnog i higijenskog nadzora. GIS MEMOS omogućuje dobivanje rezultata u najkraćem mogućem roku na jednostavan način, što dovodi do donošenja učinkovitih odluka od strane relevantnih osoba u uvjetima velikih neizvjesnosti povezanih sa samim kompleksnim objektima istraživanja (populacija, komponente okoliša) , na jednoj ruci. S druge strane, rezultat je dobivanje pouzdanih rezultata i njihova dostupna, razumljiva prezentacija za naknadno donošenje odluka u strogo ograničenom financijskom i vremenskom okruženju. Sustav MEMOS također je osmišljen kako bi ujedinio napore stručnjaka u različitim područjima iz raznih vladine agencije posjedovanje različitih informacija (ekoloških, medicinskih, društvenih) za provedbu glavne zadaće - poboljšanje okoliša i sprječavanje zdravlja stanovništva velikih gradova. www.gisa.ru Projekt sustava medicinskog i ekološkog praćenja okoliša temeljenog na GIS-u. D.R. Strukov. 10.3.2005

GIS provodi zadatak u svrhu dijagnosticiranja i osiguranja sigurnosti zdravlja ljudi i okoliša.

Utjecaj informacijske tehnologije na čovjeka i okoliš je dvosmjeran. S jedne strane, informacijska tehnologija jedan je od najperspektivnijih alata za prikupljanje podataka i znanstvene spoznaje, uključujući i medicinu i ekologiju. S druge strane, to je važan čimbenik koji utječe na zdravlje ljudi i okoliš.

Unatoč ovim preprekama, informacijske tehnologije postaju sve raširenije u području medicine i ekologije. Trenutno su razvijeni opći principi i strukture globalnih informacijskih sustava koji rješavaju probleme zaštite zdravlja ljudi i okoliša. No, potencijal u tom području daleko premašuje naše mogućnosti.

Potrebno je odlučiti tko ima dovoljno administrativnih i financijskih resursa za implementaciju takvih sustava. Ruska akademija znanosti ima niz prednosti u odnosu na strane organizacije zbog svoje centralizacije, što pomaže u rješavanju problema u početnoj fazi (standardizacija i strukturiranje informacija). Ali ovo je samo početna prednost. Ubrzo nakon početka odlučujuću će ulogu početi imati financije i upravljanje projektima, a to nam nisu najjače strane.

Bibliografija:

1) Berlyant A.M. Kartografija: udžbenik za sveučilišta. - M.: Aspect Press, 2001. - 336 str.

2) www.gisa.ru Projekt sustava medicinskog i ekološkog praćenja okoliša temeljen na GIS-u. D.R. Strukov.

3) Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hibridni ekspertni sustav s računalnim modulom za predviđanje ekoloških situacija. Zbornik radova međunarodnog simpozija “Inteligentni sustavi - InSys - 96”, Moskva, 1996.

4) Alekseenko V.A. Geokemija krajolika i okoliš. - M.: Nedra, 1990. -142 str.: ilustr.

5) http://www. gis. su

6) Djačenko N.V. Korištenje GIS tehnologija

Slični dokumenti

Geografske informacijske tehnologije (GIS) kao skup programskih i tehnoloških alata za dobivanje novih vrsta informacija o svijetu koji nas okružuje. Teritorijalne razine korištenja GIS-a u Rusiji. Svrha moskovskog urbanog sustava za praćenje okoliša, njegove razine.

sažetak, dodan 25.04.2010

Korištenje geografskih informacijskih sustava u zdravstvu. Stvaranje GIS tehnologije za proučavanje genetskih procesa koji se odvijaju u genskom fondu naroda Rusije. Karakteristike i informacijska sigurnost mobilnog geografskog informacijskog sustava "ArcPad".

kolegij, dodan 04.03.2014

Analiza glavnih programskih alata za upravljanje poljoprivrednom proizvodnjom (GPS navigacija, ARIS projekt, geografski informacijski sustavi). Karakteristike automatiziranog sustava upravljanja temeljenog na GIS tehnologijama, zadaci i mogućnosti koje rješava.

test, dodan 01.12.2008

Pojam geografskog informacijskog sustava, njegova povezanost sa znanstvenim disciplinama i tehnologijama. Glavni pravci i upotreba GIS-a u moderno društvo. Rasterski i vektorski modeli prostornih podataka. Topološki prikaz vektorskih objekata.

kolegij, dodan 26.04.2015

Opći koncept o informacijskom sustavu, karakteristikama faza njegovog razvoja. Hardverski i softverski dijelovi sustava. Unos, obrada i izlaz informacija. Informacijska, organizacijska, programska, pravna, tehnička i matematička podrška.

predavanje, dodano 14.10.2013

Glavne komponente suvremenog osobnog računala i njihova namjena. Geografski informacijski sustavi i mogućnosti njihove primjene u cestovnom prometu. Principi izgradnje navigacijskih sustava. Sustavi mobilne komunikacije. Lokalne računalne mreže.

test, dodan 21.02.2012

Osnovni softver za automatizaciju proizvodnje. Financijski i komunikacijski sustavi. Sustavi planiranja i upravljanja. Uređivači teksta i procesori proračunskih tablica. Financijski softver. Font tehnologije u dokumentima.

varalica, dodano 16.08.2010

Multimedijske tehnologije kao mogućnost integriranja različitih vrsta i načina korištenja informacija (lik, zvuk, video). Programski alati koji implementiraju multimedijske proizvode. Informacijski sustavi temeljeni na umjetnoj inteligenciji.

prezentacija, dodano 17.11.2013

Koncept i načela rada, unutarnja struktura i elementi, povijest nastanka i razvoja tražilice "Rambler". Istraživanje i analiza te ocjena učinkovitosti ove tražilice za pretraživanje ekonomskih informacija na internetu.

kolegij, dodan 05/10/2015

Jezik i rječnik za traženje informacija. Redoslijed postupka pretrage. Činjenični, dokumentarni i geografski informacijski sustavi. Pravni referentni sustav "Consultant Plus", "Garant". Struktura i sastav informacijskih proizvoda "Kod".

geographic information technology ekologija upravljanje prirodom

Značajke koje se pružaju korisniku GIS-a:

rad s kartom (pomicanje i skaliranje, brisanje i dodavanje objekata);

ispis bilo kojih objekata teritorija u zadanom obliku;

prikazivanje objekata određene klase na ekranu;

prikazivanje atributnih informacija o objektu;

obrada informacija korištenjem statističkih metoda i prikazivanje rezultata takve analize izravno na karti

Godine 2004 Prezidij Ruske akademije znanosti odlučio je provesti rad u okviru programa "Elektronička Zemlja", čija je suština stvaranje multidisciplinarnog geografskog informacijskog sustava koji karakterizira naš planet, praktički digitalnog modela Zemlje.

Informacijska potpora istraživanju okoliša provodi se uglavnom kroz dva informacijska toka:

informacije nastale tijekom istraživanja okoliša;

znanstvene i tehničke informacije o svjetskim iskustvima u razvoju ekoloških problema u različitim područjima.

o prirodi i opsegu poremećaja okoliša prirodnog i ljudskog podrijetla;

o općim ekološkim poremećajima prirodnog i ljudskog podrijetla;

o općim kršenjima okoliša u određenom području ljudske djelatnosti;

o korištenju podzemlja;

o gospodarskom upravljanju određenim teritorijem.

analiza promjena okoliša pod utjecajem prirodnih i umjetnih čimbenika;

racionalno korištenje i zaštita vodnih, zemljišnih, atmosferskih, mineralnih i energetskih bogatstava;

smanjenje štete i sprječavanje katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem;

osiguravanje sigurnog življenja ljudi i zaštita njihova zdravlja.

Svi potencijalno ekološki opasni objekti i podaci o njima, koncentracija štetnih tvari, dopušteni standardi itd. popraćena geografskim, geomorfološkim, krajobrazno-geokemijskim, hidrogeološkim i drugim vrstama informacija. Raspršenost i nedostatak informacijskih resursa u ekologiji bili su osnova za analitičke referentne informacijske sustave (ASIS) koje je razvio IGEM RAS za projekte u području ekologije i zaštite okoliša na području Ruske Federacije ASIS "EcoPro", kao i razvoj automatiziranog sustava za moskovsku regiju, dizajniranog za provedbu nadzora okoliša. Razlika u ciljevima oba projekta određena je ne samo teritorijalnim granicama (u prvom slučaju to je teritorij cijele zemlje, au drugom izravno moskovska regija), već i područjima primjene informacija. Sustav EcoPro dizajniran je za prikupljanje, obradu i analizu podataka o ekološkim projektima primijenjene i istraživačke prirode u Ruskoj Federaciji za strani novac. Sustav praćenja Moskovske regije osmišljen je kao izvor informacija o izvorima i stvarnom onečišćenju okoliša, prevenciji katastrofa, ekološkim mjerama u području zaštite okoliša, plaćanjima poduzeća u regiji za potrebe gospodarskog upravljanja i kontrolu vladinih agencija. Budući da su informacije po svojoj prirodi fleksibilne, možemo reći da se oba sustava koja je razvio IGEM RAC mogu koristiti i za istraživanje i za upravljanje. To jest, zadaci dvaju sustava mogu se transformirati jedan u drugi.

Pri procjeni hitnih situacija priprema informacija oduzima 30-60% vremena, a informacijski sustavi mogu brzo pružiti informacije i osigurati pronalaženje učinkovitih metoda rješavanja. U izvanrednoj situaciji odluke se ne mogu eksplicitno modelirati, ali temelj za njihovo donošenje može biti velika količina različitih informacija koje pohranjuje i prenosi baza podataka. Na temelju dobivenih rezultata rukovodeće osoblje na temelju svog iskustva i intuicije donosi konkretne odluke.

Modeliranje procesa odlučivanja postaje središnji smjer u automatizaciji aktivnosti donositelja odluka (DM). Zadaće donositelja odluka uključuju donošenje odluka u geografskom informacijskom sustavu. Suvremeni geografski informacijski sustav može se definirati kao skup hardvera i softvera, geografskih i semantičkih podataka, dizajniran za primanje, pohranjivanje, obradu, analizu i vizualizaciju prostorno distribuiranih informacija. Geografski informacijski sustavi okoliša omogućuju vam rad s kartama različitih slojeva okoliša i automatsku konstrukciju anomalne zone za određeni kemijski element. To je vrlo zgodno, budući da stručnjak za okoliš ne treba ručno izračunavati anomalne zone i konstruirati ih. Međutim, za cjelovitu analizu stanja okoliša stručnjak za okoliš treba ispisati karte svih ekoloških slojeva i karte anomalnih zona za svaki kemijski element. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hibridni ekspertni sustav s računalnim modulom za predviđanje ekoloških situacija. Zbornik radova međunarodnog simpozija “Inteligentni sustavi - InSys - 96”, Moskva, 1996. U geografskom informacijskom sustavu konstrukcija anomalnih zona provedena je za trideset i četiri kemijska elementa. Najprije mora dobiti zbirnu kartu onečišćenja tla kemijskim elementima. Da biste to učinili, uzastopnim kopiranjem na paus papir sa svih karata izrađuje se karta onečišćenja tla kemijskim elementima V.A. Alekseenko. Geokemija krajolika i okoliš. - M.: Nedra, 1990. -142 str.: ilustr.. Zatim se dobivena karta uspoređuje na isti način s kartama hidrologije, geologije, geokemijskih krajolika, gline. Na temelju usporedbe izrađuje se karta kvalitativne procjene opasnosti okoliša za čovjeka. Na taj se način provodi monitoring okoliša. Ovaj proces zahtijeva puno vremena i visoko kvalificirane stručnjake kako bi se točno i objektivno procijenilo stanje. S tako velikom količinom informacija koje istodobno bombardiraju stručnjaka, može doći do pogrešaka. Stoga se ukazala potreba za automatizacijom procesa donošenja odluka. U tu svrhu postojeći geografski informacijski sustav dopunjen je podsustavom odlučivanja. Značajka razvijenog podsustava je da je jedan dio podataka s kojima program radi prikazan u obliku mapa. Drugi dio podataka se obrađuje i na temelju toga se izrađuje karta koja također podliježe obradi. Za implementaciju sustava odlučivanja odabrana je aparatura teorije neizrazitih skupova. To je zbog činjenice da je uz pomoć neizrazitih skupova moguće stvoriti metode i algoritme koji mogu modelirati ljudske tehnike odlučivanja pri rješavanju različitih problema. Algoritmi neizrazitog upravljanja služe kao matematički model slabo formaliziranih problema, omogućujući da se dobije rješenje koje je približno, ali ne gore od korištenja egzaktnih metoda. Pod neizrazitim upravljačkim algoritmom podrazumijevamo uređeni niz neizrazitih instrukcija (mogu postojati i zasebne jasne instrukcije) koje osiguravaju funkcioniranje određenog objekta ili procesa. Metode teorije neizrazitih skupova omogućuju, prvo, da se uzmu u obzir različite vrste nesigurnosti i netočnosti koje unose subjekt i kontrolni procesi, te da se formaliziraju verbalne informacije osobe o zadatku; drugo, značajno smanjiti broj početnih elemenata modela procesa upravljanja i izvući korisne informacije za konstruiranje algoritma upravljanja. Formulirajmo osnovne principe konstruiranja neizrazitih algoritama. Neizrazite instrukcije koje se koriste u neizrazitim algoritmima formiraju se ili na temelju generalizacije iskustva stručnjaka u rješavanju problema koji se razmatra, ili na temelju njegovog temeljitog proučavanja i smislene analize. Za konstruiranje neizrazitih algoritama uzimaju se u obzir sva ograničenja i kriteriji koji proizlaze iz smislenog razmatranja problema, ali se ne koriste sve dobivene neizrazite instrukcije: identificiraju se najznačajnije od njih, eliminiraju se moguće kontradikcije i redoslijed utvrđuje se njihovo izvršenje, što dovodi do rješenja problema. Uzimajući u obzir slabo formalizirane probleme, postoje dva načina za dobivanje početnih nejasnih podataka - izravni i kao rezultat obrade jasnih podataka. Obje metode temelje se na potrebi subjektivne procjene funkcija pripadnosti neizrazitih skupova.

Logička obrada podataka uzoraka tla i izrada zbirne karte onečišćenja tla kemijskim elementima.

Izrada karte kvalitativne procjene utjecaja okoliša na čovjeka.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Slični dokumenti

Povijest nastanka geografskih informacijskih sustava, njihova klasifikacija i funkcije. Bit geokemijske procjene anomalija izazvanih čovjekom. Primjena geografskog informacijskog sustava ArcView 9 za procjenu zagađenja teškim metalima u atmosferskom zraku Jalte.

diplomski rad, dodan 19.12.2012

Informacijska potpora istraživanju okoliša. Struktura i značajke ekspertnog sustava. Prednosti geografskih informacijskih sustava. Modeli u "matematičkoj ekologiji". Sustavi za prikupljanje podataka. Kombinacija različitih informacijskih tehnologija.

sažetak, dodan 11.12.2014

Značajke ekologije regije: glavni problemi Čeljabinske regije u području ekologije, utjecaj industrijskih poduzeća na okoliš, načini i metode rješavanja ekoloških problema. Unapređenje tehnologija čišćenja prirodnog okoliša od otpada.

izvješće, dodano 15.07.2008

Osnovne vrste kromatografije. Primjena kromatografskih metoda u motrenju okoliša. Primjena kromatografije u analizi okolišnih objekata. Moderan dizajn hardvera. Metode razvijanja kromatograma i rad kromatografa.

kolegij, dodan 01.08.2010

Korištenje geografskih informacijskih sustava za izradu karata ključnih parametara okoliša u industriji nafte i plina kako bi se identificirali razmjeri i stopa degradacije flore i faune. Osnove Osnove sustavi za praćenje i sveobuhvatnu procjenu prirodnog okoliša.

kolegij, dodan 27.02.2011

Pojam monitoringa onečišćenja štetnim tvarima, njegovi ciljevi i zadaće, podjela. Zavodi za regionalno praćenje stanja ekologije. Izgradnja regionalnog promatračkog sustava u Republici Bjelorusiji. Neki rezultati stacionarnih motrenja.

sažetak, dodan 30.05.2015

prezentacija, dodano 27.11.2015

opće karakteristike onečišćenje prirodnog i antropogenog podrijetla, fizičko, kemijsko i biološko onečišćenje prirodnog okoliša. Posljedice onečišćenja i nepovoljne promjene u našem okolišu, kontrola i zbrinjavanje otpada.

Ogroman broj prirodnih katastrofa nastaje kao rezultat nepromišljenih postupaka čovječanstva. Uzrok požara treseta leži u isušivanju močvara Istočnoeuropske nizine za vađenje treseta i poplavama na Daleki istok donio snažne razorne posljedice. Suvremeni ekonomski razvoj čovječanstva ne bi trebao dopustiti promjene u prirodnoj sferi i uništavanje života. U okviru suvremenog odgoja i obrazovanja za okoliš sve je aktualnija uporaba informacijskih tehnologija, među kojima prije svega treba istaknuti geografske informacijske tehnologije i daljinsko istraživanje Zemlje (ERS). Omogućuju vizualnu procjenu situacije oko mjesta nesreće, izračunavanje zone poplave, napredovanje fronte požara i širenje kemijske ili radioaktivne kontaminacije. Uz njihovu pomoć možete automatski izračunati područja pogođenih područja, procijeniti volumen kemijskih i radioaktivnih padalina i istaknuti naselja i drugi objekti koji se nalaze unutar opasnog područja. Informacije dobivene iz sustava za snimanje svemira koriste se za rješavanje problema praćenja okoliša. Korištenje materijala satelitskih snimaka smatra se nužnim elementom u formiranju i funkcioniranju regionalnog GIS-a „Upravljanje rizikom u hitnim slučajevima u regiji Sverdlovsk“. Postaje očito da obrazovanje za okoliš treba biti usmjereno na maksimiziranje korištenja mogućnosti geografskih informacijskih tehnologija u rješavanju pitanja okoliša.

obrazovanje za okoliš

geografske informacijske tehnologije (GIS)

Sredstva daljinskog istraživanja Zemlje (ERS).

Le Chatelierov princip

1. Kobernichenko V.G., Ivanov O.Yu., Zraenko S.M. Regionalno praćenje prirodnih izvanrednih situacija na temelju daljinskog istraživanja Zemlje // Ekologija i racionalno upravljanje okolišem/ Državni rudarski institut St. Petersburg (Tehničko sveučilište). St. Petersburg, 2005. – T. 166. – P. 110–112.

2. Kobernichenko V.G. Korištenje podataka iz sustava svemirskog nadzora za praćenje i predviđanje izvanrednih situacija na regionalnoj razini // Bilten USTU-UPI. Na čelu znanosti i inženjerske kreativnosti. Ekaterinburg, Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja USTU-UPI, 2004. – br. 15 (45). – 105–107 str.

3. Osnovni zahtjevi za izradu digitalnog geološkog modela stijenske mase / M.A. Žuravkov, O.L. Konovalov, A.V. Krupoderov, S.S. Khvesenya // Izv. sveučilišta Rudarski vjesnik, 2014. – br. 2. – Str. 56–62.

4. RIA Novosti. U Rusiji je ove godine bilo gotovo 40% manje prirodnih požara. Način pristupa http://ria.ru/danger/20110912/435863836.html.

5. RIA Novosti. Ukupna šteta od poplava na Dalekom istoku mogla bi premašiti 30 milijardi rubalja. Način pristupa http://ria.ru/society/20130827/958867045.html.

6. Solntsev L.A. Geografski informacijski sustavi kao učinkovit alat za podršku istraživanju okoliša. Elektronička nastavno pomagalo. Nižnji Novgorod: Državno sveučilište Nižnji Novgorod, 2012. – 54 str.

7. Khoroshavin L.B., Medvedev O.A., Belyakov V.A. i dr. Treset: požar treseta, gašenje tresetišta, kompoziti treseta / Ministarstvo za izvanredne situacije Rusije. M.: FGBU VNII GOChS (FC), 2013. – 256 str.

8. Ekologija: Udžbenik. ur. 2., revidirano i dodatni / V.N. Bolshakov, V.V. Kačak, V.G. Kobernichenko i drugi; uredio G.V. Tyagunova, Yu.G. Jarošenko. M.: Logos, 2010. – 504 str.

9. Geoinformacijsko obrazovanje u Rusiji (elektronički izvor). Način pristupa http://kartaplus.ru/gis3.

Katastrofalni porast ekoloških problema na Zemlji nusproizvod je ekonomskog razvoja. Ako se u prošlom stoljeću žmirilo na zagađenje okoliša, danas je svjetska zajednica došla do zaključka da su zdravo društvo i zdrava ekonomija nemogući u nepovoljnom životnom okruženju. Pitanje praćenja okoliša posebno je akutno u rudarskim i industrijskim regijama Rusije. Nagli razvoj rudarske, metalurške, kemijsko-tehnološke i strojarske industrije nanosi golemu štetu prirodi u vidu štetnog otpada iz čovjekove proizvodnje. Gospodarski razvoj mora zaustaviti uništavanje okoliša kako bi se čovječanstvo spasilo od ekoloških katastrofa i spriječile promjene u prirodnoj sferi koje su štetne i za ljude i za druge oblike života. U tom smislu obrazovanje o okolišu postaje relevantno i traženo. Danas niti jedno industrijsko poduzeće ne bi trebalo bez kompetentnog ekologa.

Trenutno su mnoge razvijene zemlje svijeta uvidjele potrebu za ekološkim obrazovanjem stanovništva kako bi se osigurala društveno-politička i ekološka stabilnost država i njihova nacionalna sigurnost. Ekološki odgoj je u rangu sa znanjem materinji jezik, informacijske tehnologije, ekonomske osnove i tražen je na tržištu rada.

U ekonomski razvijenim zemljama obrazovanje za okoliš ima prilično dugu povijest i iskustvo, podržano nacionalnim zakonima, zajamčenim financiranjem i učinkovitom infrastrukturom državnih i javnih organizacija. Tako je 1990. godine u SAD-u usvojen nacionalni Zakon o obrazovanju za okoliš. Definira ciljeve i politike; Odjel za upravljanje; glavna područja sadržaja; financiranje; obuka osoblja; ustroj savjeta, povjerenstava, fondova, njihove ovlasti; poticanje u sustavu obrazovanja za okoliš.

Rusko obrazovanje za okoliš počelo se razvijati 70-ih godina 20. stoljeća, tada je započeo prijelaz s obrazovanja u području ekoloških problema na ekološke aktivnosti. Ekološki odgoj, prosvjećivanje i obrazovanje stanovništva prepoznati su kao jedno od prioritetnih područja rješavanja ekoloških problema. Laboratorij za odgoj i obrazovanje za okoliš Zavoda za sadržaje i metode nastave 2007. godine izradio je Koncept općeg odgoja i obrazovanja za okoliš za održivi razvoj.

Sa stajališta koncepta, posebnu pozornost treba obratiti na Le Chatelierovo načelo: „svaka promjena u okolišu (materija, energija, informacija, dinamičke kvalitete ekosustava) neizbježno dovodi do razvoja prirodnih lančanih reakcija koje idu prema neutralizaciji promjene ili formiranje novih prirodnih sustava, formiranje koje, uz značajne promjene u okolišu, može postati nepovratno.” Navedimo primjer požara u Rusiji u ljeto 2010. kao dokaz principa. Uzrok ovih požara leži u isušivanju močvara Istočnoeuropske nizine za vađenje treseta. Nakon raspada SSSR-a močvare su napuštene i situacija nije analizirana; preostali treset je u uvjetima nenormalno vrućeg ljeta izazvao požare u kojima je stradalo 199 naselja u 19 federalnih subjekata, izgorjelo 3,2 tisuće kuća, a ljudi umro. Ukupna šteta iznosila je više od 12 milijardi rubalja.

Zbirna tablica gubitaka od požara i poplava

			Materijalna šteta

(Sve vatre)	500 tisuća hektara.	53 osobe iz plamena 55800 iz sekundarnih faktora	15 milijardi rubalja	srpanj Kolovoz
Središnji federalni okrug (Uglavnom požari treseta)		Porast smrtnosti u Moskvi za 1000 ljudi dnevno	Gubici za izgradnju novih stambenih objekata i naknade žrtvama požara 6,5 milijardi rubalja.	srpanj Kolovoz
Poplave
Krasnodarska oblast	520 tisuća četvornih m.	172 osobe	20 milijardi rubalja
Daleki istok	8 milijuna četvornih km.		40 milijardi rubalja	Kolovoz-studeni 2013

U Rusiji postoji oko 5 milijuna hektara isušenih močvara, od kojih se većina nalazi u gusto naseljenim regijama europske Rusije. Požar treseta smatra se najopasnijim, jer ispušta više ugljičnog dioksida, sumpor dioksida i dima u zrak nego šumski požari ili opekline trave.

Godine 2013. još jedna katastrofa - poplave na Dalekom istoku - nanijela je ogromnu štetu Rusiji. Neočekivanost katastrofe bila je pravo iznenađenje za državu; više od 190 naselja u Amurskoj oblasti, Židovskoj autonomnoj oblasti i Habarovskom kraju je uništeno. Poplavljeno je oko 8 tisuća stambenih objekata u kojima živi 36.339 stanovnika (od čega više od 10 tisuća djece).

Prirodne katastrofe koje se događaju u blizini industrijskih poduzeća stvaraju rizik od izvanrednih situacija tehnogene prirode, čija je borba s posljedicama puno skuplja od njihove pravodobne prevencije.

Akumulirani volumen temeljnih spoznaja o prirodi, društvu i odnosima u biosferi, empirijski podaci o problemu “čovjek i okoliš” ne osiguravaju potrebnu razinu formiranja suvremenog znanstvenog svjetonazora. Potrebno je ne samo znati, već i biti sposoban koristiti to znanje u iznalaženju rješenja za probleme očuvanja prirode i osiguravanja održivog razvoja prirode i društva.

Koncept održivog razvoja može se ostvariti samo ako se slijedi devet temeljnih pristupa. Prvi od njih je borba protiv uzroka, a ne posljedica nepovoljnih ljudskih aktivnosti, a osmi je formiranje ekološkog mišljenja, razvoj ekološkog obrazovanja, koji osigurava povećanje ekološka kultura društvo.

prioritet društvenih aspekata ekoloških problema;
analiza prirodnog i umjetnim okoliša;
zahtjev za svjesnošću i poznavanjem zakonitosti održivog razvoja;
interdisciplinarnost;
važnost vještina, stavova, vrijednosti i želje za sudjelovanjem u donošenju odluka usmjerenih na poboljšanje kvalitete okoliša.

Ova načela sadrže sadržaj ekoloških kompetencija koje je potrebno razvijati kao rezultat odgoja i obrazovanja za okoliš.

Suvremeno obrazovanje za okoliš usko je povezano s uporabom informacijskih tehnologija, među kojima prije svega treba istaknuti geografske informacijske tehnologije i daljinsko istraživanje Zemlje (ERS). Omogućuju vizualnu procjenu situacije oko mjesta nesreće, izračunavanje zone poplave, napredovanje fronte požara i širenje kemijske ili radioaktivne kontaminacije. Uz njihovu pomoć možete automatski izračunati područje zahvaćenih područja, procijeniti količinu kemijskih i radioaktivnih padalina te identificirati naseljena područja i druge objekte koji se nalaze unutar opasnog područja.

Korištenje geografskih informacijskih sustava (GIS) omogućuje vam brzo dobivanje informacija na zahtjev i njihov prikaz na karti, procjenu stanja ekosustava i predviđanje njegovog razvoja.

Korištenje materijala satelitskih snimaka smatra se nužnim elementom u formiranju i funkcioniranju regionalnog GIS-a „Upravljanje rizikom u hitnim slučajevima u regiji Sverdlovsk“. Među najrelevantnijim zadaćama za regiju Sverdlovsk su zadaće otkrivanja šumskih požara, određivanje granica poplava (poplavnih voda), ažuriranje informacija o stanju odlagališta šljake i industrijskih odlagališta.

Prema Ministarstvu za izvanredne situacije u regiji Sverdlovsk, više od 20 okruga je u opasnosti od poplava; složena situacija s poplavama u proljeće uočena je u slivovima rijeka Iset, Ufa, Tagila, Sylva, Pyshma i Tura. Projekt svemirskog praćenja situacije s uzicama proveden je u Centru za svemirski nadzor Urala federalno sveučilište nazvan po prvom predsjedniku Rusije B.N. Jeljcina. Radni materijali dostavljeni su Teritorijalnom centru za praćenje i hitne intervencije u regiji Sverdlovsk, čiji su stručnjaci pozitivno ocijenili mogućnosti satelitskih snimaka za analizu stanja vodenih tijela i identifikaciju poplavljenih područja.

Važan izvor informacija o stanju okoliša i prirodni resursi su podaci daljinskog istraživanja korištenjem optoelektroničkih multispektralnih i radarskih sustava nadzora. Podaci dobiveni iz sustava satelitskog snimanja koriste se za rješavanje problema ekološkog praćenja šumarstva (detekcija šumskih požara, identifikacija opožarenih površina, mrtvog drva, procjena iskrčenih površina i stanja šuma), upravljanja vodama (detekcija suspendiranih tvari, ulja izlijevanja i kaljužne vode u vodama luka i obalnog područja) naftni i plinski kompleks (otkrivanje onečišćenja tla teškim frakcijama naftnih derivata) zemljišni katastar neurbanih područja i dr.

Zadaci upravljanja rizicima od prirodnih i vještačkih izvanrednih situacija mogu se brzo riješiti samo korištenjem posebnih informacijskih tehnologija. No, mnogi su odjeli i organizacije sve više prisiljeni priznati da nemaju kvalificirano osoblje koje zna koristiti GIS tehnologije, nemaju suvremene hardverske i softverske alate za rad s digitalnim geoprostornim podacima te ne znaju kako učinkovito podržati ili arhivirajte ih. Nedovoljna stručnost prirodoslovaca dovodi do niske kvalitete praćenja ekoloških katastrofa.

U standardu Saveznog državnog obrazovnog standarda za visoko stručno obrazovanje u području obuke 022000 "Ekologija i upravljanje okolišem" (diploma prvostupnika), popis općih kulturnih kompetencija navodi da diplomant mora ovladati osnovnim metodama, metodama i sredstvima dobivanje, pohranjivanje, obrada informacija, posjedovati vještine rada s računalom kao sredstvom upravljanja informacijama (OK -13). Međutim, popis stručnih kompetencija ne uključuje kompetencije koje se odnose na stručno poznavanje suvremenih informacijskih tehnologija potrebnih za rad ekologa.

U nastavnom planu i programu odobrenom na Uralskom državnom rudarskom sveučilištu, u smjeru obuke 022000 - "Ekologija i upravljanje okolišem", među informacijskim disciplinama, samo je "Informatika" prisutna u iznosu od 144 sata. Ovaj volumen očito nije dovoljan za ovladavanje suvremenim informacijskim GIS tehnologijama i stjecanje vještina u rješavanju ekoloških problema. Osim toga, laboratoriji diplomskog odjela “Geoekologija” nisu opremljeni opremom koja im omogućuje proučavanje GIS tehnologija. Izlaz iz ove teške situacije vidi se u međusveučilišnoj suradnji Uralskog državnog rudarskog sveučilišta i Centra za svemirski nadzor Uralskog federalnog sveučilišta nazvanog po prvom predsjedniku Rusije B.N. Jeljcina.

Postaje očito da obrazovanje za okoliš treba biti usmjereno na maksimiziranje korištenja mogućnosti geografskih informacijskih tehnologija u rješavanju pitanja okoliša. Dostupnost svemirskih slika i suvremenih geoinformacijskih tehnologija za obradu slika mogu postati moćno sredstvo organiziranja kontrole nad najrazličitijim aspektima ljudske aktivnosti.

Recenzenti:

Khoroshavin L.B., doktor tehničkih znanosti, profesor, akademik Međunarodne akademije znanosti o ekologiji, ljudskoj sigurnosti i prirodi, vodeći istraživač Uralskog ogranka Akademije tehnoloških znanosti, istraživač Savezne državne proračunske obrazovne ustanove Sveruska istraživanja Institut za civilnu obranu i izvanredne situacije (FC) Ministarstva za izvanredne situacije Rusije, Yekaterinburg ;

Melchakov Yu.L., doktor geografije, profesor Odsjeka za geografiju i metode geografskog obrazovanja, izvanredni profesor, Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Ural State Pedagoško sveučilište", grad Jekaterinburg.

Rad je zaprimljen u urednici 07.08.2014.