Региональная студенческая научно-техническая конференция "Компьютерный мониторинг и информационные технологии", ДонНТУ, 30-31 мая 2005 года.


ВИМОГИ ДО СУЧАСНОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
М.К. Попов, Л.Г. Голубєва
Донецький національний технічний університет


Метою екологічного моніторингу як системи отримання та оцінки інформації про стан навколишнього середовища, про тендеції і ступені її зміни під впливом господарського розвитку, є забезпечення всіх рівнів управління необхідною екологічною інформацією (ретроспективною, поточною, прогнозною, текстовою, картографічною і т.д.) для оперативного ухвалення чітких, об'єктивних і правильних управлінських рішень. В даний час функціонування різних відомчих систем моніторингу не забезпечує повною мірою цілісної картини стану навколишнього середовища, необхідної для оперативного контролю стану та управління якістю довкілля.

Діючі моніторингові системи, служби і мережі здійснюють в основному спостереження за забрудненням об'єктів навколишнього середовища. Вони мають відомче підпорядкування, роз'єднані методологічно, програмно і організаційно. Координація їх діяльності практично відсутня, що не дозволяє вирішувати тематичні природоохоронні задачі і інформаційно підтримувати ухвалення оперативних управлінських рішень. Інформаційно ці мережі не поєднуються. Технічне, математичне і інші види забезпечення не дозволяють забезпечити потрібні номенклатуру, достовірність і точність вимірювань, необхідну оперативність отримання інформації і вироблення рекомендацій щодо поліпшення екологічної обстановки.

У більшості сучасних національних програм охорони навколишнього середовища [1-3] серед інших стратегічних цілей вказується розвиток системи моніторингу об'єктів навколишнього середовища:

  • створення ефективної мережі станцій моніторингу;
  • використовування сучасних систем зберігання і розповсюдження інформації;
  • координацію розробки і виконання програм спостережень за станом навколишнього середовища;
  • регламентацію і контроль збору і обробки інформації з метою отримання достовірних і зіставних даних, здійснення контролю за точністю даних;
  • зберігання інформації, ведення спеціальних банків даних і їх гармонізацію (узгодження, телекомунікаційний зв'язок) з міжнародними еколого-інформаційними системами;
  • діяльність по оцінці і прогнозу стану об'єктів навколишнього природного середовища, природних ресурсів, відгуків екосистем і здоров'я населення на антропогенний вплив;
  • доступність інтегрованої екологічної інформації широкому колу споживачів;
  • забезпечення контролю за якістю довкілля (атмосфери, поверхневих і підземних вод, грунтів) на кордонах держав, посилення системи моніторингу промислових викидів;
  • створення зведеного банку даних джерел забруднення довкілля, підготовка і видання атласів та звітів про стан довкілля в регіонах.

    Специфіка економічної і політичної ситуації в Україні з початку 90-х років до теперішнього часу не дозволила створити єдину інформаційну систему, що поєднує в єдину національну комп'ютерну мережу сотні ЕОМ й забезпечує доступ користувачів до всієї зібраної у країні інформації про стан навколишнього середовища. На регіональному рівні в до цього часу розробка екоінформаційних систем також велася досить роз'єднано. Розпилення сил при створенні інформаційних систем приводило до уповільнення темпів роботи і до численних невдач, в результаті не було створено єдиної інформаційної системи або хоча б загальнодоступних баз даних про стан навколишнього середовища.

    Нижче наводяться принципи створення та структура інформаційної системи моніторингу довкілля. Система є дворівневою. Перший рівень - це вимірювання, реєстрація і первинне накопичення даних по моніторингу довкілля в автоматичному режимі. Ці функції виконуються робочими станціями, які є апаратно-програмними системами на основі персональних комп'ютерів необхідної конфігурації, що включають вимірювальні комплекси різного призначення.

    Другий, вищий рівень, - це програмні комплекси на центральному комп'ютері, що забезпечують збір оперативної інформації моніторингу з робочих станцій і транспортування цих даних у відповідну СУБД, перевірку достовірності інформації, що зберігається, інтеграцію всіх даних на регіональному рівні і їх обробку, аналіз і узагальнення наявної інформації.

    Система моніторингу складається з 2-х компонент, інформаційної і моделюючої. Інформаційна компонента містить:

  • результати вимірювань техногенного забруднення в об'єктах довкілля, просторово-часові характеристики забруднень, кліматологічні параметри даного об'єкта довкілля і т.п.;
  • інформаційно-довідкову бібліотеку з розвиненою структурою реквізитів по параметрах моделей;
  • бібліотеку нормативно-регламентуючих цифрових і нецифрових обмежувачів (норми, правила, стандарти, офіційні методики та ін.).

    Моделююча частина повинна складатися з моделей, схем адаптації цих моделей на основі експериментальних даних і потужного математичного забезпечення, такого як багатовимірний лінійний і нелінійний регресійний аналіз, статистичні методи обробки динамічних рядів, методи оцінки ризиків, статистичні методи оцінки моделей на статистичну стійкість, статистичні підходи з класу методів по розпізнаванню образів, теорія колективних рішень і традиційні методи статистичної обробки і представлення інформації на основі GIS-технології.

    Перелік посилань:

    1. Программа деятельности регионального тематического центра мониторинга загрязнения (РТЦМЗ) - http://www.dnipro-gef.net/centers/programmonit_rus.php (29.04.05).
    2. Руководящие принципы мониторинга и оценки трансграничных рек. - http://www.jointrivers.org/rus/guidelines/ (29.04.05).
    3. Ecological Monitoring and Assessment Network (EMAN): What it is, how it works and why we need it. - http://www.eman-rese.ca/eman/program/vision/intro.html (29.04.05).