Информационные технологии в оценке окружающей среды
Информационное обеспечение экологических исследований. Структура и особенности экспертной системы. Преимущества геоинформационных систем. Модели в "математической экологии". Системы получения данных. Объединение различных информационных технологий.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.12.2014 |
| Размер файла | 373,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (СГАУ)
Факультет информатики
Кафедра информационных систем и технологий
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Экология»
на тему
«ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОЦЕНКЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
Выполнил: студент группы 6402
Марусин Н.В.
Проверил: проф., зав. кафедрой «Экология и БЖД»
Морозов В.В.
Оглавление
Введение
1. Информационные системы
1.1 Базы данных
1.2 Экспертные системы
1.3 Геоинформационные системы
2. Моделирование математических моделей
3. Техническое обеспечение
3.1 Вычислительные системы
3.2 Системы получения данных
4. Объединение различных информационных технологий
4.1 ГИМС - технология
4.2 Проект МЭМОС
Вывод
Список используемых источников
Введение
Информационные технологии служат прежде всего цели экономии ресурсов путем поиска и последующего использования информации для повышения эффективности человеческой деятельности.
В настоящее время исследования по охране окружающей среды ведутся во всех областях науки и техники различными организациями и на различных уровнях, в том числе и на государственном. Однако информация по этим исследованиям характеризуется высокой рассеянностью. Большие объемы экологической информации, данные многолетних наблюдений, новейшие разработки разбросаны по различным информационным базам или даже находятся на бумажных носителях в архивах, что не только затрудняет их поиск, использование, но и приводит к сомнению в достоверности данных и эффективном использовании средств, выделяемых на экологию из бюджета или коммерческими структурами, например ИД РПОИ ("Исполнительная дирекция российской программы организации инвестиций в оздоровление окружающей среды").
Вторым моментом, обуславливающим необходимость информатизации, является проведение постоянного мониторинга за фактическим состоянием окружающей среды, уплатой налогов, проведением экологических мероприятий. Необходимость контроля возникла с принятием платы за загрязнение еще с 1992г, когда обнаружились такие проблемы, как переиндексация платежей в связи с инфляцией, неуплата за загрязнение воз уха, «уход» от экологических платежей, обусловленные отсутствием необходимой технической базы для своевременного контроля за исполнением норм закона. Благодаря автоматизированным мониторинговым системам контроль за природоохранной деятельностью становится более эффективным, поскольку постоянное наблюдение позволяет не только следить за правильностью выполнения закона, но и вносить в него поправки соответственно фактическим условиям экологической и социально-экономической обстановки.
На рубеже двух тысячелетий проблема взаимоотношения человеческого общества с окружающей средой приобрела острый характер. За последние десятилетия возрос риск возникновения крупных экологических катастроф, вызываемых человеком и возникающих вследствие защитной реакции природы.
Начало XXI столетия остро ставит задачи оценки риска экологических катастроф, принятия мер по их предотвращению. Другими словами, актуальной стала задача управления экологическими катастрофами. А это возможно при наличии необходимого информационного обеспечения о прошлом, текущем и будущем состоянии объектов окружающей среды, включая природные, природно-техногенные и антропогенные системы.
1. Информационные системы
Современные информационные технологии предназначаются для поиска, обработки и распространения больших массивов данных, создания и эксплуатации различных информационных систем, содержащих базы и банки данных и знаний. В широком смысле слова, информационная система - это система, некоторые элементы которой являются информационными объектами (тексты, графики, формулы, сайты, программы и пр.), а связи носят информационный характер. Информационная система, понимаемая в более узком смысле, - это система, предназначенная для хранения информации в специальным образом организованной форме, снабженная средствами для выполнения процедур ввода, размещения, обработки, поиска и выдачи информации по запросам пользователей. Схематическое изображение информационной системы представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схематическое представление информационной системы
Важнейшими подсистемами автоматизированных информационных систем являются базы и банки данных, а также относящиеся к классу систем искусственного интеллекта экспертные системы. Отдельно следует рассмотреть геоинформационные системы, как одни из наиболее развитых глобальных АИС в экологии на данный момент.
1.1 Базы данных
Деятельность человека постоянно связана с накоплением информации об окружающей среде, ее отбором и хранением. Информационные системы, основное назначение которых - информационное обеспечение пользователя, то есть предоставление ему необходимых сведений по конкретной проблеме или вопросу, помогают человеку решать задачи быстрее и качественнее. При этом одни и те же данные могут использоваться при решении разных задач и наоборот. Любая информационная система предназначена для решения некоторого класса задач и включает в себя как хранилище данных, так и средства для реализации различных процедур.
Информационное обеспечение экологических исследований реализуется главным образом за счет двух информационных потоков:
- информация, возникшая при проведении экологических исследований;
- научно-техническая информация по мировому опыту разработки экологических проблем по различным направлениям.
Общей целью информационного обеспечения экологических исследований является изучение информационных потоков и подготовка материалов для принятия решений на всех уровнях управления в вопросах выполнения экологических исследований, обоснования отдельных научно-исследовательских работ.
Поскольку объектом описания и изучения является планета Земля, и экологическая информация имеет общие черты с геологической, то перспективно построение геологических информационных систем для сбора, хранения и обработки фактографической и картографической информации:
- о характере и степени экологических нарушений естественного и техногенного происхождения;
- об общих экологических нарушениях естественного и техногенного происхождения;
- об общих экологических нарушениях в определенной сфере человеческой деятельности;
- о недроиспользовании;
- об экономическом управлении определенной территорией.
Географические информационные системы рассчитаны, как правило, на установку и подключение большого количества автоматизированных рабочих мест, располагающих собственными базами данных и средствами вывода результатов. Экологи на автоматизированном рабочем месте на основе пространственно привязанной информации может решить задачи различного спектра:
- анализ изменения окружающей среды под влиянием природных и техногенных факторов;
- рациональное использование и охрана водных, земельных, атмосферных, минеральных и энергетических ресурсов;
- снижение ущерба и предотвращение техногенных катастроф;
- обеспечение безопасного проживания людей, охрана их здоровья.
Все потенциально экологически опасные объекты и сведения о них, о концентрации вредных веществ, допустимых нормах и т.д. сопровождаются географической, геоморфологической, ландшафтно-геохимической, гидрогеологической и другими типами информации.
При оценке чрезвычайных ситуаций информационная подготовка занимает 30-60% времени, а информационные системы в состоянии быстро предоставить информацию и обеспечить нахождение эффективных методов урегулирования. В условиях чрезвычайной ситуации решения не могут быть смоделированы в явном виде, однако основой для их принятия может служить большой объем разнообразной информации, хранимой и передаваемой базой данных. По предоставленным результатам управленческий персонал на основе своего опыта и интуиции принимает конкретные решения.
В общем случае базы данных играют ту же роль и при оценке состояния здоровья человека - они предоставляют специалисту наиболее полную и конкретную информацию по данному вопросу, на основании чего он принимает необходимое решение.
База данных может содержать сведения по общей медицине, признаки различных заболеваний, основные методы профилактики и лечения и другую необходимую информацию или может носить и вспомогательный характер. Такими, например, являются базы данных пациентов и медперсонала в поликлиниках. Сейчас эти базы данных уже получили широкое распространение в нашей стране, однако зачастую уровень их технического обеспечения очень низок.
1.2 Экспертные системы
Экспертными системами (ЭС) называют системы искусственного интеллекта, построенные на основе глубоких специальных знаний по некоторой предметной области, полученные от экспертов - специалистов в этой области.
Экспертные системы являются одним из видов систем искусственного интеллекта, которые получили широкое распространение и нашли практическое применение. Повсеместное распространение экспертных систем сдерживается прежде всего тем, что они считаются весьма сложными, дорогими, а главное - узкоспециализированными программами. Структура экспертной системы представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структура экпертной системы
Все экспертные системы имеют следующие особенности:
- компетентность, т.е. в конкретной предметной области экспертная система должна достигать того же уровня, что и специалисты-люди;
- символьные рассуждения, т.е. знания, на которых основана экспертная система представляются в виде понятий реального мира;
- глубина, т.е. экспертная система должна решать серьезные, нетривиальные задачи, отличающиеся сложностью знаний или обилием информации, что не позволяет использовать полный перебор вариантов как метод решения задачи, а заставляет прибегать к творческим и неформальным методам;
- самосознание, т.е. экспертная система должна включать в себя механизмы объяснения того, каким образом она приходит к решению задачи.
Экспертные системы решают следующие задачи:
- интерпретация;
- прогноз;
- диагностика;
- проектирование;
- планирование;
- обучение;
- наблюдение;
- управление.
Экспертные системы имеют в своем составе обширную базу данных - факты выбранной предметной области, а также базу знаний, в которой отражены профессиональные навыки и умения специалистов высокого уровня в данной области.
Основу квалификации эксперта, кроме формализованных знаний, составляют трудно формализуемые догадки, интуитивные суждения и умение делать выводы, которые сам эксперт может не вполне осознавать.
В качестве примера рассмотрим "экспертную систему для диагностики состояния экологических систем" используемую для нормирования нарушающих воздействий и для генерации путей восстановления нарушенных экосистем.
Экспертная система включает:
- базу ретроспективных данных для точек отбора проб каждого региона (данные химических, климатических измерений, данные о процессах гидро- и аэропереносов; оценки состояния экосистем на шкале "норма-патология", получаемые, например, по биологическим показателям);
- программу построения и расчета границ областей нормального функционирования в пространстве абиотических факторов;
- диалоговую программу идентификации сценариев абиотических факторов относительно границ областей нормального функционирования экосистем.
Экспертная система выделяет в пространстве факторов экосистемы области нормального функционирования и рассчитывает их границы, а также критерии точности и полноты выделения областей. Границы областей нормального функционирования служат экологически допустимыми уровнями нарушающих экологическое благополучие воздействий. Положение исследуемой точки пространства факторов относительно найденных границ позволяет указать количественные интервалы изменения факторов, необходимые для возвращения экосистемы в область нормального функционирования.
Метод расчета границ областей нормальности основан на процедурах оптимального распознавания образов, многомерного статистического и детерминационного анализа.
Результатами работы являются:
- прогнозируемая по сценарию нарушающего воздействия оценка состояния экосистемы на шкале "норма-патология";
- перечень значимых для экологического неблагополучия факторов, ранжированный по величине вклада фактора в степень неблагополучия (с указанием критериев значимости);
- нормативы экологически допустимых уровней для каждого значимого фактора;
- нормативы экологически безопасных границ для незначимых факторов;
- сценарии факторов среды, приводящие к экологическому неблагополучию, перечень факторов, изменение которых необходимо для возврата экосистемы в область нормального функционирования, и оптимальные для такого возврата диапазоны изменения указанных факторов;
- сценарии, приводящие к благополучным состояниям экосистем, указывается "близость" факторов сценария к границе благополучия.
Результаты работы могут быть использованы специалистами по охране природы; экологами-экспертами; научными работниками; специалистами по экологическому обоснованию в проектной деятельности; специалистами по мониторингу и контролю среды; лицами, принимающими решения.
1.3 Геоинформационные системы
Географические информационные системы (ГИС) появились в 60-х годах XX век как инструменты для отображения географии Земли и расположенных на ее поверхности объектов. Сейчас ГИС представляют собой сложные и многофункциональные инструменты для работы с данными о Земле. Фрагмент пользовательского интерфейса ГИС представлен на рисуне 3.
Рисунок 3 - Фрагмент пользовательского интерфейса ГИС
Преимущества геоинформационных систем
- удобное для пользователя отображение пространственных данных
Картографирование пространственных данных, в том числе в трехмерном измерении, наиболее удобно для восприятия, что упрощает построение запросов и их последующий анализ.
- интеграция данных внутри организации
Геоинформационные системы объединяют данные, накопленные в различных подразделениях компании или даже в разных областях деятельности организаций целого региона. Коллективное использование накопленных данных и их интеграция в единый информационный массив дает существенные конкурентные преимущества и повышает эффективность эксплуатации геоинформационных систем.
- принятие обоснованных решений
Автоматизация процесса анализа и построения отчетов о любых явлениях, связанных с пространственными данными, помогает ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений.
- удобное средство для создания карт
Геоинформационные системы оптимизируют процесс расшифровки данных космических и аэросъемок и используют уже созданные планы местности, схемы, чертежи. ГИС существенно экономят временные ресурсы, автоматизируя процесс работы с картами, и создают трехмерные модели местности.
Так, с помощью ГИС специалисты могут оперативно спрогнозировать возможные места разрывов трубопроводы, проследить на карте пути распространения загрязнений и оценить вероятный ущерб для природной среды, вычислить объем средств, необходимых для устранения последствий аварии. С помощью ГИС можно отобрать промышленные предприятия, осуществляющие выбросы вредных веществ, отобразить розу ветров и грунтовые воды в окружающей их местности и смоделировать распространение выбросов в окружающей среде.
Безусловным лидером в создании локальных баз данных является ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., США) Сервер ArcAtlas “Our Earth” содержит более 40 тематических покрытий, которые широко используются во всем мире. Практически все картографические проекты масштаба 1:10 000 000 и более мелких масштабов создаются с его использованием.
Наиболее серьезным проектом по созданию распределенной базы данных является «Цифровая Земля» (Digital Earth). Этот проект был предложен вице-президентом США Гором в 1998г., основным исполнителем является NASA. В проекте участвуют министерства и государственные ведомства США, университеты, частные организации, Канада, Китай, Израиль и Европейский союз. Все проекты распределенных баз данных испытывают серьезные трудности в вопросах стандартизации метаданных и совместимости отдельных ГИС и проектов, созданных разными организациями с применением разного программного обеспечения.
2. Моделирование математических моделей
Моделирование - это один из основных методов познания. Оно широко применяется во всех отраслях науки, в том числе и в экологии. В ней часто требуется спрогнозировать изменения, которые могут происходить в окружающей среде вследствие воздействия каких-нибудь факторов. Одной из задач экологии является также установление взаимосвязей между организмами и окружающей средой, описание законов, по которым протекают процессы в живой природе. В классической экологии рассматриваются взаимодействия нескольких типов:
- взаимодействие организма и окружающей среды;
- взаимодействие особей внутри популяции;
- взаимодействие между особями разных видов (между популяциями).
Математические модели в экологии используются практически с момента возникновения этой науки. И, хотя поведение организмов в живой природе гораздо труднее адекватно описать средствами математики, чем самые сложные физические процессы, модели помогают установить некоторые закономерности и общие тенденции развития отдельных популяций, а также сообществ. Кажется удивительным, что люди, занимающиеся живой природой, воссоздают ее в искусственной математической форме, но есть веские причины, которые стимулируют эти занятия. Вот некоторые цели создания математических моделей в экологии:
1. Модели помогают выделить суть или объединить и выразить с помощью нескольких параметров важные разрозненные свойства большого числа уникальных наблюдений, что облегчает экологу анализ рассматриваемого процесса или проблемы.
2. Модели выступают в качестве «общего языка», с помощью которого может быть описано каждое уникальное явление, и относительные свойства таких явлений становятся более понятными.
3. Модель может служить образцом «идеального объекта» или идеализированного поведения, при сравнении с которым можно оценивать и измерять реальные объекты и процессы.
4. Модели действительно могут пролить свет на реальный мир, несовершенными имитациями которого они являются.
При построении моделей в "математической экологии" используется опыт математического моделирования механических и физических систем, однако с учетом специфических особенностей биологических систем:
- сложности внутреннего строения каждой особи;
- зависимости условий жизнедеятельности организмов от многих факторов внешней среды;
- незамкнутости экологических систем;
- огромного диапазона внешних характеристик, при которых сохраняется жизнеспособность систем.
Привлечение компьютеров существенно раздвинуло границы моделирования экологических процессов. С одной стороны, появилась возможность всесторонней реализации сложных математических моделей, не допускающих аналитического исследования, с другой - возникли принципиально новые направления, и прежде всего - имитационное моделирование.
3. Техническое обеспечение
В настоящее время термин "информационная технология" чаще всего употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, -- бытовую электронику, телевидение и радиовещание.
3.1 Вычислительные системы
В научных исследованиях компьютер нередко выступает как необходимый инструмент экспериментальной работы.
Компьютерный эксперимент чаще всего связан:
- с проведением сложных математических расчетов;
- с построением и исследованием наглядных и динамических моделей.
Таким образом, компьютер необходим прежде всего для того, чтобы реализовать информационные системы и модели, о которых говорилось ранее.
Информационные системы, созданные на базе использования возможностей компьютера, как правило являются автоматизированными информационными системами (АИС). При этом следует различать понятия «автоматизированная» и «автоматическая». В автоматизированном процессе человек может по мере необходимости вмешиваться, регулировать и направлять ход процесса, а автоматической процесс протекает без его участия вплоть до завершения.
Автоматизированные информационные системы развиваются в настоящее время быстрыми темпами, повышается объем их хранилищ, совершенствуются механизмы, расширяется перечень услуг, предоставляемых пользователю.
Компьютерное моделирование позволяет решать довольно сложные задачи на основе компьютерной модели исследуемого явления. Преимущества компьютерного моделирования заключаются в том, что оно:
- дает возможность рассчитать параметры и смоделировать явления, процессы и эффекты, изучение которых в реальных условиях невозможно либо очень затруднительно;
- позволяет не только пронаблюдать, но и предсказать результат эксперимента при каких-либо условиях;
- позволяет изучать явления, предсказываемые любыми теориями;
- является экологически чистым и не представляет опасности для природы и человека;
- обеспечивает наглядность;
- доступно в использовании.
Однако важно помнить, что на компьютере моделируется не объективная реальность, а наши теоретические представления о ней. Объектом компьютерного моделирования являются математические и другие модели, а не реальные объекты, процессы или явления.
3.2 Системы получения данных
Созданные за последние десятилетия спутниковые средства наблюдения за Землей охватывают практически все значимые сферы функционирования системы «природа-общество». В настоящее время спутниковые системы поставляют данные о следующих параметрах:
- взаимодействия в системе Земля-Солнце;
- динамика атмосферы;
- динамика океанов и прибрежных регионов;
- процессы в литосфере;
- функционирование биосферы;
- динамика климатической среды.
Данные дистанционного зондирования являются основным источником оперативной информации для систем контроля глобальной экологической, биогеохимической, гидрофизической, эпидемиологической, геофизической и демографической обстановки на Земле. К настоящему времени дистанционный геоинформационный мониторинг объектов и процессов окружающей среды поставляет огромные объемы данных, чтобы можно было решать многие задачи контроля системы «природа общества». Эти данные часто используются в геоинформационных системах, так как хранятся в удобном для ГИС формате.
4. Объединение различных информационных технологий
информационный технология экологический
Методы локальной диагностики окружающей среды не могут дать комплексную оценку состояния природного объекта или процесса, особенно в случае, когда этот элемент окружающей среды занимает обширные пространства. Любые технические средства сбора данных об окружающей среде позволяют получить лишь отрывочную во времени и фрагментарную в пространстве информацию.
Для решения комплексной задачи диагностики окружающей среды важен синтез системы, объединяющей такие функции, как сбор данных с помощью дистанционных и контактных методов, их анализ и накопление с последующей тематической обработкой. Такая система способна обеспечить систематическое наблюдение и оценку состояния окружающей среды, предопределять прогнозную диагностику изменений элементов окружающей среды под влиянием хозяйственной деятельности и при необходимости анализировать развитие процессов в окружающей среде при реализации сценариев антропогенного характера с выдачей предупреждений о нежелательных изменениях характеристик природных подсистем. Реализация таких функций мониторинга окружающей среды возможна при использовании методов имитационного моделирования, обеспечивающих синтез модели изучаемой природной системы.
4.1 ГИМС-технология
Развитие моделей биохимических, биоценотических, гидрофизических, климатических и социально-экономических процессов в окружающей среде, обеспечивающих синтез образов ее подсистем неизбежно требует формирования систем автоматизации обработки данных мониторинга и создания соответствующих баз данных. Как показали многочисленные исследования в этом направлении, существуют сбалансированные критерии отбора информации, учитывающие иерархию причинно-следственных связей в биосфере.
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.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Информационные системы. Базы и банки данных. Экспертные системы. Геоинформационные системы. Моделирование. Техническое оснащение. Синтез различных информационных технологий. ГИМС-технология. Проект МЭМОС.
реферат [50,7 K], добавлен 25.07.2007Использование геоинформационных систем для создания карт основных параметров окружающей среды в нефтегазовой отрасли с целью выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. Базовые основы системы мониторинга и комплексной оценки природной среды.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2011Целесообразность использования геоинформационных систем при решении проблем экологии, их значение и место в природоохранных мероприятиях и в экологическом проектировании. Преимущества топологических ГИС (GRASS GIS). Интеграция GRASS GIS и Quantum GIS.
контрольная работа [438,9 K], добавлен 26.06.2013Анализ нормативно-правовой базы системы управления состоянием окружающей среды. Исследование методов оценки загрязнения атмосферы, водных ресурсов и почв. Экономическая эффективность внедрения информационных систем управления состоянием окружающей среды.
дипломная работа [966,7 K], добавлен 26.09.2010Сущность понятия "экология". Основные законы экологии. Закон развития системы за счет окружающей ее среды. Классификация экологических законов. Концепции взаимоотношения общества и природы. Необходимые предпосылки для создания ноосферы по Вернадскому.
контрольная работа [30,3 K], добавлен 14.04.2011Характеристика задач и методов экологии, как науки изучающей условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Особенности современных экологических проблем, обзор видов загрязнения окружающей среды.
реферат [210,0 K], добавлен 21.02.2010Анализ принципов формирования экологических фондов. Изучение порядка решения неотложных природоохранных задач и восстановления потерь окружающей среды как основных целей системы экологических фондов. Особенности использования средств экологических фондов.
реферат [12,7 K], добавлен 02.10.2011Типы систем в экологии. Задачи исследований и границы выделения системы во времени и пространстве. Целостность системы, принцип эмерджентности. Прямые и обратные связи в наземной экосистеме. Характеристика концептуальных принципов выделения систем.
презентация [1007,8 K], добавлен 03.04.2013Сущность окружающей среды, виды и источники ее загрязнения. Порядок взимания и исчисления платы за загрязнение окружающей среды и размещение отходов. Финансирование природоохранных мероприятий. Совершенствование системы экологических платежей в России.
курсовая работа [265,5 K], добавлен 17.12.2013Предмет, задачи, методы исследования экологи. Структура современной экологии, ее связь с другими науками. Уровни организации живых систем. Взаимодействие природы и общества. Виды и методы экологических исследований. Основные экологические проблемы.
реферат [71,5 K], добавлен 10.09.2013
