Студопедия — Биоразнообразия. Цель формирования и ведения мониторинговой системы, как это определяется в документе «Национальная стратегия и План действий по сохранению биоразнообразия
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Биоразнообразия. Цель формирования и ведения мониторинговой системы, как это определяется в документе «Национальная стратегия и План действий по сохранению биоразнообразия






Цель формирования и ведения мониторинговой системы, как это определяется в документе «Национальная стратегия и План действий по сохранению биоразнообразия России, 2001», прежде всего связана с инвентаризацией биоразнообразия на популяционном, видовом и экосистемном уровнях, инвентаризацией почв, а также с выявлением и оценкой состояния особо ценных, редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов биоразнообразия, и в первую очередь в регионах с высокой степенью деградации экосистем для последующих управленческих воздействий на природные, политические, социальные и экономические механизмы, позволяющие обеспечить сохранение биоразнообразия на Земле. Система мониторинга не должна ограничиваться только собственно вопросами биоразнообразия (это не изолированная система). Более того, можно говорить о том, что мониторинговая система сможет дать основу для научного и практического воплощения концепции «устойчивого развития» территорий и, в ее рамках, обеспечения сохранения биоразнообразия [Тикунов, Цапук, 1999].

Вначале обратимся к определению географических информационных систем (ГИС). Согласно одному из них, это «интерактивные системы, способные реализовать сбор, систематизацию, хранение, обработку, оценку, отображение и распространение данных, а также получения на их основе новой информации и знаний о пространственно-временных явлениях» [Тикунов, 1989]. Легко заметить, что геоинформационные системы по своим функциям могут служить основой для создания систем мониторинга биоразнообразия. В задачи информационного обеспечения на основе ГИС должно входить: определение и оценка биоразнообразия; разработка рекомендаций по социально-экономическому развитию территорий с учетом экологических возможностей территории, в частности сохранения биоразнообразия; разработка рекомендаций по сохранению биоразнобразия и др.

Информационное обеспечение сохранения биоразнообразия предполагает следующее:

– анализ существующих источников информации и создание на их основе оптимальной, с точки зрения ее пользователей, мониторинговой структуры;

– анализ и интегрирование различных типов данных – литературных, статистических, картографических, аэро-, космических и др;

– сбор данных на локальном, региональном, федеральном и глобальном уровне по всем направлениям, имеющим отношение к биоразнообразию и их упорядочение в виде гипермедийной структуры;

– аккумулирование сведений отраслевых подсистем биоресурсов (земельных, лесных, водных и др.);

– систематизацию, хранение и защиту данных от несанкционированных доступов;

– поддержание данных на современном уровне (их актуализацию) и организацию системы информационного мониторинга;

– решение организационных задач по оптимизации информационных потоков по вертикали (с глобального и федерального уровней на региональный и локальный и наоборот) и горизонтали (обмен данными между субрегионами);

– контроль за функционированием информационных потоков;

– математическую обработку данных и моделирование на их основе;

– получение интегральных оценочных характеристик территории и прогнозов по сохранению биоразнообразия;

– визуализацию исходных данных, результатов их обработки и пространственного представления с использованием всего современного спектра средств;

– создание баз знаний и экспертных систем, ориентированных на сохранение биоразнообразия;

– нахождение зависимостей между различными экологическими, экономическими, социальными и другими переменными, помогающих формировать политику устойчивого развития региона;

– создание систем по поддержке принятия решений;

– подключение к национальным и международным компьютерным сетям;

– поддержание технического, программного и организационного обеспечения на современном уровне;

– открытость системы для ее дополнений и модификаций;

– составление всевозможных докладов, сводок, отчетов и графической документации для специалистов, руководящих работников и представителей общественности;

– организацию обучения практическому использованию системы информационного обеспечения лиц, принимающих решения;

– подготовку и переподготовку специалистов по биоразнообразию в рассматриваемой области.

Мониторинговую систему целесообразно создавать как иерархически организованную, гипермедийную, представляющую комплексную информацию об экологических проблемах сохранения биологического разнообразия и о самом биоразнообразии разных уровней (разнообразие видов, разнообразие сообществ и экосистем), отнесенную к планетарному, субпланетарному, федеральному, региональному, районному и локальному уровням. Основные блоки системы представлены на рис. 3.1.

 

 


Рис. 3.1.

Таким образом, основными блоками мониторинговой системы должны быть прежде всего банк данных и знаний. Банк данных и знаний может включать в себя целый набор разнообразных баз, находящийся под управлением системы управления базами данных (СУБД).

Блок сбора данных призван обеспечить получение содержательных сведений (литературных, статистических, картографических, аэро-, космических и др.) с их пространственно-временной привязкой и выходными характеристиками. Здесь важно отметить, что территориальная упорядоченность сведений важна не только с точки зрения унификации их сбора, но и установления оптимального соответствия размерам исследуемых систем. Это же справедливо и для временного аспекта. С целью изучения пространственно-временных аспектов развития географических систем важна организация данных с показом ретроспективы и прогноза развития этих систем. В специальной базе данных должны быть упорядочены сведения о временных рядах, их согласованности между собой. При этом не везде требуется одинаковая периодичность и единовременность сбора сведений, поскольку известно, что одни показатели по сравнению с другими могут быть намного более динамичными. С нашей точки зрения следует использовать опыт GRID UNEP по сведению разнородных по территориальному охвату, достоверности, точности, содержательной ориентации и т. д. данных в единую систему. Основой такой интеграции может стать картографическая инвентаризация материалов и создание специальной серии карт или атласа тематических электронных карт на территорию региона и его частей. Особое внимание следует уделять возможности получения ранее накопленных сведений и знаний о биоразнообразии и налаживании системы их регулярного пополнения.

Блок обработки, пространственно-временного анализа и моделирования. В пределах данного блока могут реализоваться все методы пространственно-временных исследований: описательные, картографические, математические, дистанционные, ландшафтно-геохимические, геофизические и др., причем в разных их сочетаниях [Дьяконов, Касимов, Тикунов, 1996]. В геоинформационном плане это могут быть как простые перекодировки данных с целью обеспечения функционирования техники, или приведения данных к сопоставимому виду, восстановления пропущенных значений во временных рядах и др., так и синтезирование различных показателей, например для получения интегральных оценок состояния природной среды, типов и степени антропогенного воздействия на природу и др. (более подробно см.: [Тикунов, 1997]. В этих случаях блок моделирования становится далеко не тривиальным и требующим привлечения различных видов моделирования, например, математико-статистического, имитационного, оптимизационного, математико-картографического и т. д. [Жуков, Сербенюк, Тикунов, 1980; Тикунов, 1997]. Расчет по соответствующим программам предполагает содержательную оценку получаемых результатов, то есть специальных географических знаний.

100 видов
Блок визуализации. Возможна разнообразная форма выдачи материала в рамках мониторинговой системы потребителю: в виде распечаток на бумаге, таблиц, сводок, выборок, файлов на машинных носителях, а может быть, в виде схемы или карты. В последнем случае мы получаем одно из основных, традиционных средств исследования территориальных аспектов биоразнообразия. В этом случае требуется учет оптимальности выбора способов картографического изображения явлений, оперативность получения материала, наглядность и способность технических средств к их графическому воспроизведению. Традиционно карты расчерчивались или печатались на бумаге. В последнее время наиболее широко, для оперативных целей, карты выводятся на экран дисплея. Это позволяет опробовать множество вариантов изменения содержания карт и способов их оформления. Но что особенно привлекательно, такая методика удобна для показа динамики явлений. Это могут быть картографические фильмы, когда одна карта, сменяя другую, помогает уяснить ход процесса. Это может быть и анимация знаков, например мигание или перемещение по экрану отдельных точек или знаков. Но чаще всего это характеристика пространственно-временного изменения явлений, например обезлесение Европейской части России за 300 лет в Атласной информационной системе «Устойчивое развитие России» [Rylsky, Tikunov, Yanvareva, 2001]. Современные атласные информационные системы содержат множество анимированных изображений. В таких системах оказываются полезными объемно-перспективные изображения и, прежде всего, трехмерные блок-диаграммы, анаглифические изображения (отпечатанные взаимодополняющими цветами с параллактическим смещением, что позволяет, рассматривая их через очки-светофильтры, видеть изображение объемным) и стереокарты. Есть перспективы и у голографии, позволяющей воспроизводить объемные изображения, содержащиеся на голограммах – фоточувствительных пластинах, на которых зафиксированы изучаемые явления при интерференции волн. Из других нетрадиционных изображений достаточно широко распространены мысленные карты, карты предпочтений и анаморфозы. особенно интенсивно стали создаваться и использоваться площадные анаморфозы – производные от традиционных карт изображения, на которых выравнивается некоторая плотность. На них площади территориальных единиц становятся пропорциональными величинам закладываемого в основу анаморфозы показателя. При этом на изображениях по возможности сохраняется взаимное расположение территориальных единиц и их форма. В качестве примера приведем две площадные анаморфозы стран мира (рис. 3.2 и 3.3), показывающие видовое разнообразие и количество исчезнувших видов млекопитающих. На рис. 3.4 показана объемная анаморфоза, совмещающая в себе две площадных. Для создания анаморфозы использовались исходные материалы, предоставленные В.М. Нероновым и подготовленные студентом географического факультета МГУ И. Штайером, а для расчетов применялся алгоритм, описанный в книге [Гусейн-Заде, Тикунов, 1999].

 
 

Рис. 3.2. Число видов млекопитающих по странам мира на 90-е годы ХХ столетия. Примечание: число видов отражает не только реальное состояние, но и различную степень изученности стран, связанную с реализацией региональных программ и т. д.

 
 

Рис. 3.3. Число исчезающих видов млекопитающих по странам мира на 90-е годы ХХ столетия. Примечание: число видов отражает не только реальное состояние, но и различную степень изученности стран, связанную с реализацией региональных программ и т. д.

 
 

Рис. 3.4. Трехмерная анаморфоза, где на фоне числа видов млекопитающих по странам мира высотой пирамиды показана характеристика исчезающих видов на 90-е годы ХХ столетия

10 видов
Блок мультимедиа тесно связан с визуализацией, но она является лишь одним из средств мультимедиа. Технологии мультимедиа – это методы комплексного воздействия на различные органы чувств человека – зрение, слух, а в перспективе – обоняние и даже осязание (более подробно см.: [Тикунов, 1995]). В настоящее время это чаще всего применение реалистичных трехмерных изображений, снимков, дополняемое звуковым сопровождением в виде музыки или читаемого текста. Среды синхронизируются в пространстве, во времени и по отношению к специальному содержанию. Для тем по биоразнообразию можно использовать возможности совмещения фотографий, видеосъемок, анимаций, аудиозаписей и т. д. с картами ареалов, фотографиями и видеосъемками ландшафтов и местообитаний организмов. Хорошим примером такой мультимедийной научно-популярной продукции может служить компакт-диск «Красная книга России (животные)», выпущенный в 1995 году коллективом авторов, под общей редакцией академика В. Е. Соколова. Современные средства позволяют дополнять аудиовизуальную информацию и запахами, которые создаются специальными распылителями и достаточно быстро ликвидируются мощными вентиляторами. Активно стала использоваться психология. Применяются технологии воздействия на все органы чувств человека, вплоть до гипноза, что показывает свою перспективность в системах тренинга, обучения и др. Возникла потребность в качественно новой технике и технологиях, и, будто в ответ, появились нейрокомпьютеры.

Наконец, блок интеллектуальных решений позволяет получать многовариантные интегральные оценочные и прогнозные характеристики, а также сценарии развития ситуаций на основе экспертных систем. Эти системы способны производить логические цепочки на основе ранее полученных выводов, сравнивая знания с этими выводами, проверяя их логичность, уточняя и строя более тонкие конструкции. Если полученный результат будет явно противоречить здравому смыслу, то при алгоритмическом пути (путь через обычные вычисления, выполняемые по какому-либо алгоритму, стандартный термин в вычислительной математике, термин пояснения не требует что это такое?) это безразлично для ЭВМ, но в экспертной системе такое положение не может остаться не замеченным. Еще один характерный момент для экспертной системы. Так как правила, создаваемые одним ученым, чаще всего сильно отличаются от того, как это делает другой специалист, то экспертная система как бы становится «вторым я» того или иного ученого, копируя его стиль работы. Экспертные системы могут сильно отличаться своей конфигурацией в зависимости от целей их создания, имеющихся технических средств, объема данных и знаний. При этом важной является возможность комбинирования экспертных систем с математическими моделями, служащими для алгоритмических вычислений. Такие системы принято называть интегрированными. В качестве требуемого результата часто рассматриваются так называемые сценарии. Под термином «сценарий» понимают и возможные варианты развития событий, и возможные виды воздействия (предпосылки вариантов), и «качественное целевое представление о будущем», которое является эффективным инструментом подготовки информации для принятия стратегических решений. Ценность сценарного метода возрастает, когда вырабатывается целая система сценариев, отражающих все возможные события и виды воздействий. Еще только предстоит проанализировать пространственную компоненту на всех этапах принятия решений по сохранению биоразнообразия, но уже сегодня ясно, что пространственные аспекты управления не отражены в достаточной степени во всех существующих сегодня теориях и подходах к принятию решений. Как нам кажется, сегодня в России наиболее важная функция систем поддержки принятия решений – это выявление и демонстрация самых острых проблем охраны биоразнообразия, а в последующем – создание системы принятия решений для обеспечения устойчивого развития позволит также обеспечить сохранение и восстановление биоразнообразия страны. Более подробно с блоками геоинформационных систем можно познакомиться в книге [Кошкарев, Тикунов, 1993].

 







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 584. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛИЧНОСТИ В современной психологической литературе встречаются различные термины, касающиеся феноменов защиты...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия