Билет 36. Геоинформационные системы ЭГ мониторинга

Содержание, функциональная структура и уровни организации экологического мониторинга.

Эколого-геологический мониторинг – это система постоянных наблюдений, оценки, прогноза состояния и изменения ЭГ обстановки системы, проводимая по заранее намеченной программе с целью разработки рекомендаций и управляющих решений, направленных на обеспечение ее оптимального экологического функционирования и устойчивого развития.

Специфика ЭГ мониторинга. Объект исследования – ЭГ обстановка, которая обуславливает «геологическое» жизнеобеспечение и человека, и биоты в целом через ресурсную, геодинамическую, геохимическую и геофизическую экологические функции литосферы. Объект исследования включает в себя систему «литосфера-биота».

Содержание ЭГ мониторинга индивидуально, оно подлежит персональной разработке в каждом конкретном случае.

Суть и содержание ЭГ мониторинга (функциональная структура) составляет система целенаправленной деятельности, состоящей из упорядоченного набора процедур, организованного в циклы:

1. ЭГ наблюдений (Н1)

2. Оценки состояния системы по результатам наблюдений (О1)

3. ЭГ прогноза развития системы (П1)

4. Управления (У1)

Затем ЭГ наблюдения дополняются новыми данными, на новом цикле, и далее циклы повторяются на новом временном отрезке Н2, О2, П2, У2 и т.д.

Таким образом, ЭГ мониторинг представляет собой сложно построенную, циклически функционирующую и развивающуюся во времени по спирали постоянно действующую систему (рис. 43).

Уровни организации ЭГ мониторинга могут быть различными (рис. 45).

Объединение подсистем детального ЭГ мониторинга в более крупную сеть (например, в пределах города, района) образует систему мониторинга локального уровня. Детальный и локальный ЭГ мониторинг предназначены обеспечить экологическую оценку последствий изменений литосферы под влиянием действующего или проектируемого объекта (или комплекса объектов) соответственно на территории города, района или участка в зоне его ожидаемого воздействия. Он реализуется на стадии проекта.

Локальные системы, в свою очередь, объединяются в еще более крупные – системы регионального ЭГ мониторинга, охватывающие территории в пределах края или области, или в пределах нескольких краев и областей. Региональный ЭГ мониторинг предназначен обеспечить экологическую оценку изменений верхних горизонтов литосферы крупных территорий комплексного антропогенного освоения (республиканских, краевых и областных административных территориальных единиц, крупнейших территориально-производственных комплексов). Он базируется на государственных источниках информации. Реализуется на предпроектной стадии.

Системы регионального ЭГ мониторинга объединяются в пределах одного государства в единую национальную (государственную, федеральную) сеть мониторинга. Система национального мониторинга является необходимой предпосылкой для соблюдения законодательства в области охраны недр и экологии, систематического контроля за состоянием всех компонентов ЭГ системы, обеспечения эффективной и экологически безопасной инженерно-хозяйственной деятельности. Система ЭГ мониторинга национального уровня должна входить составной частью в систему мониторинга окружающей среды России, создаваемую соответствующей Федеральной службой России.

В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга окружающей среды в единую глобальную межгосударственную сеть – «Глобальную систему мониторинга окружающей среды». Это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу Земли в целом. Пока создание такой системы в полном объеме – задача будущего.

36. Геоинф-ые системы ЭГ мониторинга.

Основу организационной структуры эколого-геологического мониторинга (см. рис. 42) составляет так называемая автоматизированная информационная система (АИС), которая создается на базе ЭВМ В этой связи эколого-геологический мониторинг (как и другие его виды) является особой геоинформационной Задачами АИС эколого-геологического мониторинга являются: хранение и поиск режимной эколого-геологической информации состоянии верхних горизонтов лито сферы и ЛТС в пределах изучаемой эколого-геологической системы; целенаправленная постоянная обработка и оценка информации;

выполнение перманентных прогнозов развития и состояния эколого-геологической обстановки;

решение оптимизационных эколого-геологических задач по созданию системы управления ситуацией, экологически ухудшающейся по геологическим причинам.

В структуре АИС выделяются четыре основных взаимосвязанных блока (рис. 44), каждый из которых направлен на решение одной из перечисленных выше задач. Первый из них составляет автоматизированная информационно-поисковая система (АИПС), которая направлена на решение первой задачи и представляет собой базу данных, реализованную с помощью ЭВМ. В систему АИПС из наблюдательной сети поступают все первичные данные о состоянии верхних горизонтов литосферы территории или объекта мониторинга (в том числе и данные режимных наблюдений). Здесь они накапливаются в банке данных, предварительно обрабатываются, сортируются и используются затем во всех последующих операциях по эколого-геологической оценке и прогнозу состояния системы.

Второй блок АИС - автоматизированная система обработки данных (АСОД), направленная на целенаправленную обработку и оценку поступающей информации. Этот блок реализует функцию количественной и качественной обработки всей информации по эколого-геологическому мониторингу и тоже осуществляется с помощью ЭВМ.

Третий блок АИС представляет собой автоматизированную прогнозно-диагностическую систему (АПДС). С помощью этого блока решаются все вопросы по составлению перманентных (т.е. непрерывно продолжающихся, повторяющихся) прогнозов в соответствии с функциональной схемой эколого-геологического мониторинга. Этот блок также реализуется с помощью ЭВМ. Важным его компонентом является постоянно действующая модель.

Четвертый блок АИС составляет автоматизированная система управления (АСУ), направленная на решение задач по управлению эколого-геологической системой и разработку рекомендаций. Этот блок осуществляет как бы конечную цель и функцию эколого-геологического мониторинга и чрезвычайно важен. Он также практически реализуется с помощью ЭВМ.

Все четыре блока АИС связаны друг с другом и образуют единую функционирующую геоинформационную систему. Основным вопросом при организации АИС является ее информационное, техническое и математическое обеспечение, рассмотренное в работах В.К.Епишина, В.Т.Трофимова (1985), В.А.Королёва (1995), М.А.Шубина (1985), в монографии "Теория и методология экологической геологии" (1997) и др.

Эколого-геологический мониторинг – это система постоянных наблюдений, оценки, прогноза состояния и изменения ЭГ обстановки системы, проводимая по заранее намеченной программе с целью разработки рекомендаций и управляющих решений, направленных на обеспечение ее оптимального экологического функционирования и устойчивого развития.

Основу организационной структуры ЭГ мониторинга (рис. 42) составляет так называемая автоматизированная информационная система (АИС), которая создается на базе ЭВМ. В этой связи ЭГ мониторинг является особой геоинформационной системой (ГИС).

Задачами АИС ЭГ мониторинга являются:

1. Хранение и поиск режимной ЭГ информации о состоянии верхних горизонтов литосферы и ЛТС в пределах изучаемой ЭГ системы

2. Целенаправленная постоянная обработка и оценка информации

3. Выполнение перманентных прогнозов развития и состояния ЭГ обстановки

4. Решение оптимизационных ЭГ задач по созданию системы управления ситуацией, экологически ухудшающейся по геологическим причинам.

В структуре АИС выделяется четыре основных взаимосвязанных блока (рис. 44), каждый из которых направлен на решение одной из перечисленных выше задач.

Первый блок – автоматизированная информационно-поисковая система (АИПС), которая направлена на решение первой задачи и представляет собой базу данных, реализованную с помощью ЭВМ. В систему АИПС из наблюдательной сети поступают все первичные данные о состоянии верхних горизонтов литосферы территории или объекта мониторинга (в том числе и данные режимных наблюдений). Здесь они накапливаются в банке данных, предварительно обрабатываются, сортируются и используются затем во всех последующих операциях по ЭГ оценке и прогнозу состояния системы.

Второй блок – автоматизированная система обработки данных (АСОД), направленная на целенаправленную обработку и оценку поступающей информации. Этот блок реализует функцию количественной и качественной обработки всей информации по ЭГ мониторингу и тоже осуществляется с помощью ЭВМ.

Третий блок – автоматизированная погнозно-диагностическая система (АПДС). С помощью этого блока решаются все вопросы по составлению перманентных (то есть непрерывно продолжающихся, повторяющихся) прогнозов в соответствии с функциональной схемой ЭГ мониторинга. Этот блок также реализуется с помощью ЭВМ. Важным его компонентом является постоянно действующая модель.

Четвертый блок – автоматизированная система управления (АСУ), направленная на решение задач по управлению ЭГ системой и разработку рекомендаций. Этом блок осуществляет как бы конечную цель и функцию ЭГ мониторинга и чрезвычайно важен. Он также практически реализуется с помощью ЭВМ.

Все четыре блока АИС связаны друг с другом и образуют единую функционирующую геоинформационную систему.

Дата добавления: 2015-04-24