Принцип построения и опыт практической реализации экологических информационных систем

Примечание	В наборе и редактировании принимали участие: ООО "Альянс Плюс"
	Загрузить архив:
	Файл: 009-0027.zip (38kb [zip], Скачиваний: 107) скачать

Принцип построения и опыт практической реализации экологических информационных систем.

ВВЕДЕНИЕ

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природныхресурсов  рассматриваетсявовсем мире  какоднаиз важнейших. Научные и практические разработки по этой глобальной проблеме в виду ее комплексности и междисциплинарного характера требуют привлечения огромного числа различных данных, передового отечественногоизарубежного  опыта,   широкогомеждународного сотрудничества, использования мировых информационных ресурсов.

В настоящее время как в нашей стране так и за рубежом широко развертываются   работы   по   комплексному   изучению   процессов, происходящих в биосфере, в том числе и под влиянием антропогенных факторов.   Исследованияпо  охранеокружающейсреды  ведутся практическивовсех  областяхнаукии  техники.Ихрезультаты публикуютсявтысячахразных  изданий,   многиеиз  которых труднодоступны, или накапливаются в фондах различных учреждений. В миревыходитсвыше  10тысячразличных  периодическихизданий, отражающих экологическую тематику. Число организаций занимающихся этимипроблемами  такжевелико.   Здесь  достаточноупомянуть формируемые   в   последнее   время   программу   «экологической безопасности   России»   и   Международную   геосферно-биосферную программу.Однакопрактическое  использованиерезультатовэтих исследованийдля  решенияэкологическихпроблем  сдерживается недостаточным развитием теории и практики построения экологических информационных систем,  представляющих собой один из новых видов автоматизированныхинформационныхсистем(АИС)  ипредназначенных для сбора и анализа разнородной информации о состоянии биосистемы для   задач   рационального   природопользования.   Понятие   АИС используется обычно как обобщающее для всех систем,выполняющих функции сбора, обработки и выдачи информации в автоматизированном режиме [8]. Говоряо  функциисбораинформации  надоупомянутьо экологическом мониторинге,который играет большую роль в сборе информации. Мониторинг представляет собой постоянное наблюдение за действиями и событиями в определенных местах в рамках конкретного временного интервала.Мониторинг можноопределить  как «процесс постоянно повторяющихся замеров одного или более элементов или характеристикокружающейсреды».  Замерыпроизводятсяс  точно определенными целями и в точно определенные моменты времени с использованиемсравнимыхи  воспроизводимыхприемов,   которые характеризуютэлементы окружающей среды или индикаторы.И для решения   таких   многоцелевых   экологических   задач   и   нужны экологическиеинформационныесистемы,  которыемогутбыть  как глобального,так и регионального масштаба.

Одна из самых развитых информационных систем мир - ИНФОТЕРРА, создананаоснове  решенийСтокгольмскойконференции  ООНпо окружающей человека среде 1972 г. В настоящее время ИНФОТЕРРА -одна из самых широко известных глобальных информационных систем. Ее тематика охватывает все аспекты охраны окружающей среды [8].

Автоматизированные  системы,   предназначенныедля  интеграции разнородной  информации,   называютсяинформационно-моделирующими системами.   Они   представляют   собой   информационное   «ядро» географическихинформационныхсистем,  создаютсявидеологии, объединяющей концепции банков данных и знаний (экспертных систем) и систем моделирования. Благодаря этому ИМС не только сохраняет преимущества объединяемых видов систем,но и приобретает новые качества,связанные  свозможностьюинтегрированияразнородной информации,   накапливаемойв  моделяхибазах  знаний.   ИМС рассматриваются   как   перспективный   инструмент   для   решения региональных экологических проблем и повышения качества окружающей среды.

1. ПОТРЕБНОСТЬ, КАК ФАКТОР ПОЯВЛЕНИЯ НОВЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Современный  уровеньсложностизадач,    решаемыхспомощью информационных систем,постоянно растет. Именно поэтому с позиций даже   самогосдержанного   оптимизма   вполнелогично   ожидать дальнейшую оптимизацию уже существующих информационных систем и созданиеновых,     многоцелевыхсистем  глобальногомасштаба, функционально    обеспечивающихрешение  вопросовотбанального справочного общения с компьютером до автоматизированного сбора и интерпретации   информации,       управления,       проектирования, моделирования и прогнозирования различных процессов.

К настоящему времени практикой накоплен обширный опыт построения многоуровневых информационных систем,   решающих те или иные узко специфичные или, . напротив,   многоцелевые задачи.   Часть из них хорошо исследована теоретически,другая часть стой или иной долей достижимого эффекта осуществлена на практике. В области экологии попытки создания многоцелевой информационной системы и перехода от идей к их практическому воплощению не реализованы. И по сути даже сама мысльо  подобной разработке,    заотсутствием приемлемых концепций и теоретических выкладок,    в известной мере было и остаетсяфантомом.В  числеобъективныхпричин,    определивших ситуацию,     былаотсутствиедо  последнеговремениосновного потребителя   -   государственной   структуры,      контролирующей экологическуюситуацию,    координирующейразрозненныедействия различных   природоохранительных   органов,       определяющей   и лимитирующейте  илииныевиды  природопользования.Смомента создания Минприроды РФ и начала деятельности его территориальных органов  ситуацияизменилась.Сформировавшаясяспецифика  задач, решаемых  региональнымикомитетамиохраны  природы,    вынуждает последние    к    систематической    интерпретации    лавинообразно нарастающей информации. При этом становится все более ясным,что локальное использование мощных средств вычислительной техникидля оптимизации отдельных процессов (в основном расчетных) не приносит желаемого  эффектаичто  нужнацелостнаявзаимосвязаннаяи взаимозависимая информационная система,     осуществляющая поддержку

деятельности подразделений комитетов на        всех уровнях и по всем проблемным вопросам.

Основываясь на этой реальной необходимости. Кировским областным комитетомохраны  природы,накоторый  возложеныкоординирующие функции всех специально уполномоченных органов в области охраны окружающей   природной   среды,   предпринята   попытка   создания экологической информационной системы,комплексно характеризующей аспекты природопользования и состояния окружающей природной среды региона [14].

Последовательно   излагая   результаты   предпринятой   работы, остановимся на постановке основных задач,рассмотрим способы их решения, процесс построения алгоритма и его перевода в машинную программу.

2.   ЗАДАЧИ  ИНФОРМАЦИОННОЙСИСТЕМЫ

Ещенаэтапе  пред проектныхисследованийсамой  возможности создания  региональнойинформационнойсистемы  былиопределены концептуальные положения, конкретизированы ее основные задачи : [15]

• централизованное объединение информации, комплексно характеризующей состояние и использование природных ресурсов региона;

• максимальное информационное обеспечивание природоохранных служб региона в выполнении функций общего экологического контроля за состоянием окружающей природной среды;

• оперативное использование информации для оценки

экологической ситуации и принятия управленческих решений;

• обеспечение органов государственного управления, научных, проектных и общественных организаций, населения необходимой достоверной информацией о состоянии природной среды;

• развитие и совершенствование системы обмена научно-технической информацией, внедрение технических и организационно-экономических решений в области охраны окружающей природной среды;

• обеспечение исходными данными ряда прикладных задач по экономике природопользования, нормированию вредных воздействий на окружающую среду.

По всем указанным общим и более частным вопросам информационная система осуществляет: упорядоченный сбор и хранение информации по единойметодике  сиспользованиемсовременных  информационных технологий; быстрый доступ к полной экологической информации для всех уровней управления охраной природы в области,а также для других организаций и т.д. С учетом поставленных целей и перечня решаемых  задачонаполучила  условноенаименование-  единая региональная информационная система природопользования (ЕРИСП)[15].

3. СТРУКТУРА ЕРИСП

Специфика работы комитета и перспективные задачи на ближайшее будущеепредопределяютконфигурацию  ЕРИСП,вкоторую  входят самостоятельные и взаимосвязанные подсистемы:«Административно -управленческой»,     представленная    аппаратом    Облкомприроды;

«Райгоркоми-       теты»,включающая  периферийныеструктурные подразделения комитета; «Справочная информационная система» (СИС);

«Банки данных природоохранных и природоресурсныхорганизаций и служб»; «Экологическая паспортизация»; «Экологический мониторинг», а    также    самостоятельные    блоки    -программные    комплексы государственной экологической экспертизы, инспекции аналитического контроля,инспекцииэкологическогоконтроля,  ирегионального информационного аналитического центра (РИАЦ) Облкомприроды [13].

Такая структура позволяет осуществлять оперативный контроль за состоянием,использованием и охраной земель,недр,подземных и поверхностных вод,атмосферы, растительного и животного мира,а такжеа источниками,объектами загрязнений,за использованием, хранением и захоронением отходов,а  крометого,предоставляет возможность прогнозирования экологической обстановки, нормирования потребления природных ресурсов и объемоввыбросовзагрязнений, выявления зон экологического бедствия и чрезвычайных экологических ситуаций, сертификации охраняемых территорий и объектов региона и т. д.Естественно,  что при таком объеме разнородной информации основу   информационного   обеспечения   ЕРИСП   могут   составлять существующие и перспективные ведомственные системы наблюдения и контроля  засостояниемприродной  среды,   официальныеформы отчетности по охране окружающей среды(ООС),кадастры природных ресурсов. По отношению к ним ЕРИСП является интегрирующей системой межмашинного обмена информацией в электронной форме.

3.1. ДОКУМЕНТАЦИЯ, КАК ОСНОВА ЕРИСП

Приэтоминформация  ЕРИСПдополняетсяследующими  видамии формами документации:государственная статистическая отчетность, оперативная и первичная отчетность предприятий, проекты предельно допустимыхвыбросови  сбросов,разработанныена  предприятиях, материалы   местных   органов   управления   об   образовании   и использованииэкологических  фондовистраховых  фондовохраны природы, о выдаче разрешений на природопользование и др.

Исходяиз  .того,мы полагаем,  чтоЕРИСПследует  считать совокупностью     интегрированных     подсистемных     образований, объединенных техническими программными средствами,общей целью, назначением, перечнем решаемых задач и определяющих поступление, хранение и интерпретацию информации.

3.2. ПОДСИСТЕМА БАНКОВ ДАННЫХ

Основой и одним из составных звеньев ЕРИСП является подсистема банковданныхрегиональных  природоохранныхиприродоресурсных ведомств и служб. В их число, помимо Облкомприроды, вошли: Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, комитеты по земельным ресурсам и землеустройству, по геологии и использованию недр, водному хозяйству, по экономике и прогнозированию развития территорииобласти.  Департаментсельскогохозяйства.  Областной центр  Госсанэпиднадзора,   Станциязащиты  растений,   Проектно-изыскательный центр агрохимслужбы. Инспекция рыбоохраны.

В системе ЕРИСП банки данных вышеперечисленных ведомств и служб, являющихсяглавными  источникамиинформацииобъединенных  банков данных социально-гигиенического мониторинга,кадастров природных ресурсов и т. д., технически связаны с центральным банком данных РИАЦ   Облкомприроды   модемной   связью,   которая   обеспечивает бесперебойное функционирование сети,систематическое поступление, обновлениеиархивирование  внутрисистемыпоступающих  данных. Централизацияиконцентрированиеинформации  ведомствислужб основываетсяна  принципахдобровольногообмена  ичастичного объединения информационных материалов, что оговорено в специально разработанномдокументе  -«Положениеоединойрегиональной информационной   системе   природопользования   (ЕРИСП)   Кировской области».   Практическая  реализация   этогопринципа  позволяет исключить  возможностимногократногодублирования  ведомственной информации, циркулирующей по сетям ЕРИСП, свести ее погрешности и неточности к минимальному значению,обеспечить методологическое единство   и   репрезентативность   используемой   информации.   В результатеэтогоинформация,  получаемаянавсех  иерархических уровнях ЕРИСП, является приоритетной по отношению к информации из других источников при подготовке и принятии решений в области охраны окружающей природной среды и экологической безопасности для всех органов государственного управления, а также при определении административно-правовых    отношений    между    юридическими    и физическимилицами,  осуществляемыхорганамипредставительной, исполнительной и судебной власти па территории области.

3.3. ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПАСПОРТИЗАЦИИ

В подсистемном блоке экопаспортизации в рамках ЕРИСП обобщаются данные предприятия по всем видам природопользования, в том числе:

сведения   об   оснащенности,   техническом   состоянии   очистного оборудования предприятия; данных по выбросам, сбросам и размещению отходов по региону, о наличии разрешений о природопользовании; по автоматизированномусоставлениюотчетов  предприятийпоохране природы; по обмену информации по вопросам природопользования на машинных   носителях;    внедрению   компьютерных   программ   на предприятиях для обобщения данных, по автоматизации работ службы охраны природы [5].

Основная цель и назначение экопаспорта - создание информационной базы  данныхрациональногоприродопользования,сети  регулярной отчетной  информации,   формированиеи  упорядочениепервичных экологическихданныхпредприятий,   получениеинформациидля определения   экономичности   используемых   технологий   с   целью дальнейшей     сертификации,     обязательного     экострахования, регулирования налогооблажения и т.д.  Схематически подсистемный блок   экопаспортизации   организован   четырьмя   иерархическими уровнями,   связанными   потоками   информации:   банк   первичных экологических        данных        предприятий         (экопаспорт природопользователей);  банкгородов,административныхрайонов, промзон    (экопаспорт    производственных    и    административно-производственныхконгломератов)и  банкпервичныхэкологических данных областей(экопаспорт области).Промежуточную и связующую роль выполняет банк первичных экологических данных паспортизации (сертификации) природопользования Облкомприроды.

Экопаспорт как таковой построен на принципах,включая единый системный подход к проблеме охраны окружающей среды. Он является первичной базой данных по воздуху, воде, почве, отходам и т. д. и обязателен для всех природопользователей.

Вформуэкопаспортакакнормативно-техническогодокумента заложены    технологические    планировки    природопользователя, операционныекарты,  технологическиеинструкции,ГОСТы,  ТУна основныеи  вспомогательныематериалы.   При  заполненииформ составляются балансовые схемы материальных потоков, рассчитываются расходы энерго- и материальных ресурсов на единицу выпускаемой продукции, эффективность производства [16].

Индивидуальныйэкопаспортприродопользователяреализован  по блочному принципу - обобщенные сведения,база данных по воде, воздуху,отходам,  посостояниюокружающей  среды.Приэтом стратегия экопаспорта рассчитана на любого природопользователя, независимо от формы собственности, любую специфику производства -химическую,сельскохозяйственную,оборонную,  лесоперерабатывающую и    др.    Использованные    принципы    объектно-ориентированного программированияпозволили  состыковатьбазыданных  ресурсных природопользователей,периодически их обновлять,выявлять «узкие места»,   грязные  производства,   вводить   экономическиеметоды управления,связывать  кадастрыприродныхресурсов  свлиянием технологии      переработки      конкретного      материала      у природопользователя,создавать банк данных по природоохранным и ресурсосберегающим   технологиям.   Заполненный   экопаспорт   дает возможностьразработатьформыгосотчетности  длялюбогоуровня управления, а также тома ПДВ, ПДС предприятия, города, территории, иметь информацию по полигонам, отходам производства и динамики их влияниянаокружающую  среду.Крометого,  предлагаемаясхема построения   экологического   паспорта   позволяет   прогнозировать создание аварийных ситуаций, рассчитывать зоны поражения.

3.4. МЕСТО СИСД В ЕРИСП

В общей схеме ЕРИСП нетрадиционное место занимает справочная информационная   система   данных   (СИСД).   В   ней   отсутствуют стереотипные данные по всевозможным нормативам, ГОСТам, правовым актам ит.д.  иосуществляетсяобобщение,  экспертнаяоценка, систематизация и доведение до потребителя справочно-информационных материалов по:

• инновационным технологиям, процессам, направленным на совершенствование природопользования и производственных процессов;

• разработчикам современного оборудования и технологий, рекомендаций по рациональному использованию различных видов природных ресурсов;

• ведущим специалистам региона и страны, занимающимся разработкой проблем природоохранного значения;

• организациям, основными направлениями деятельности которых являются вопросы природопользования; промышленной экологии, их экономические и юридические ; аспекты.

Справочнаяинформационная   система   данных   формируется   на добровольныхначалах  -  организациями-учредителями.  Вкачестве первичныхматериалов  используются:информационныеи  рекламные письма   организаций   и   авторов-разработчиков;   информационные сообщенияминистерстви  ведомств,носящиерекомендательныйи обязательный характер вчасти внедренияописываемых процессов, приборов и оборудования;информационные карточки об инновациях, методиках, технологиях и т. п., заполненные на основе материалов конференций,совещанийи  другихнаучно-практическихфорумов; информационныесведения,  поступившиеповедомственным  системам телекоммуникационных и модемных сетей, разрешение на использование которых для формирования баз и банков данных имеется. Первичные информационныематериалы  проходятэкспертнуютехнологическую экспертизу,    после    чего    интерпретируются    в    уникальные информационные  карты,обеспечивающиежестко  заданныйсценарий ввода данных в компьютер,и далее непосредственно заносятся в соответствующие базы данных.  Поддержание баз данных в актуальном состоянииосуществляет  региональныйинформационно-аналитический центр Облкомприроды.

Материалы,содержащиеся  всправочнойинформационнойсистеме, предоставляются пользователям:(17.).

• в виде распечатки на ПУ ЭВМ тематической подборки информации на дискете, представляемой заказчиком;

• программы (системы управления базами данных) и

наполненных баз данных с последующим информационным сопровождением;

• программы с описанием принципов работы и технических возможностей программы.

Подсистема комплексного экологического мониторинга организует и объединяет собственно экологический мониторинг и мониторинг биоты какего  составнуючасть,социально  гигиеническиймониторинг, мониторингисточникови  объектовантропогенноговоздействия. Функциональнопрактически  всеперечисленныевиды  мониторинга осуществляютсярегиональнымислужбами  специальноуполномоченных органов   в   области   охраныокружающейприродной   среды,   а региональнаяинформационнаясистема  вданномслучае  выполняет синтез и необходимую интерпретацию информации.

3.5. ПОДСИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЕРИСП

Учитывая,что экологический мониторинг - система наблюдений, оценкии  прогнозасостоянияокружающей  природнойсредыдля изучения  природных(втом  числесвязанныхс  антропогенными воздействиями) процессов и явлений для обоснования управленческих решений в сфере природопользования, целями подсистемы комплексного экологическогомониторингаЕРИСП  являются:комплекснаяоценка качестваокружающей  средыобласти;установление  антропогенных факторов,отрицательно влияющих на состояние природной среды и требующихпринятия  управленческихмер;прогноз  измененийпри реализации   проектов   хозяйственной   деятельности;   обоснование взаиморасчетовза  загрязнениеокружающейсреды  сосмежными территориями.Помимо  этого,сучетом  требованийсоциально-гигиеническогомониторинга  сюдавходят:расширение  объемови номенклатурыпоказателей  состояния   средыобитания  человека (качество питьевой воды, продуктов питания,атмосферного воздуха селитебныхзон,  санитарногосостоянияподнадзорных  объектови т.д.),   сбор   данных   и   углубленный   анализ   показателей, характеризующихсостояниездоровья  изаболеваемостинаселения области; комплексная оценка показателей состояния среды обитания и их влияние на здоровье и заболеваемость населения.

Сбор   и   анализ   информации   осуществляется   по   следующим показателям:  состояниеиизменение  воздушнойсреды,водных объектов,ресурсов  водидеградации  водныхэкосистем,почв, геологическойсреды,  наземныхэкосистем,   а  такжепараметры биогеохимическойоценки   территории.   Кроме   того,   в  рамках реализации    программы    социально-гигиенического    мониторинга идентифицируютсяпоказатели:  медико-географические,  загрязнения атмосферного воздуха селитебных зон, загрязнения питьевой воды и водоисточников рекреационного назначения, экологического состояния почв и радиационной безопасности (2).

3.6 ДОЛЯ ВЛИЯНИЯ НИР НА ЕРИСП

Дляфункционированияподсистемы  комплексногоэкологического мониторингав  рамкахЕРИСПбудут  служитьтакиеперспективные научно-исследовательскиеработы,  организованныеифинансируемые Облкомприродой.Например,  эторазработаннаяСанкт-Петербургским НИИ градостроительстватерриториальнаякомплексная  схемаохраны природы Кировской области, в которой приведены достаточно полные данныепрактически   повсем объектам мониторингаресурсов  на начало 90-х годов(«точка отсчета» при слежении с периодичностью в 5-10лет),   а   также   эколого-геохимическое   картографирование территории   Кировской   области,   выполненное   НИГЕП(г.   Санкт-Петербург) и некоторые другие (11).

3.7. САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ И ИХ СОСТАВ

Комплексом   программ   общего   назначения   объединены   такие самостоятельные блоки ЕРИСП,  как административно-управленческий, райогоркомитеты,    экологическая    экспертиза    и    инспекция аналитического контроля. Это по сути структурированные по профилю работыподразделенийкомитета  внутренние,ведомственныепотоки информации,   ориентированные   на   интеллектуальную   поддержку деятельности специалистов Облкомприроды и аппарата его управления. Организациюпотоковинформации  иреальноефункционирование указанныхподсистем  обеспечиваетлокальнаякомпьютерная  сеть Облкомприроды,   обслуживаемаяего  региональныминформационно-аналитическим центром (РИАЦ)Поскольку программныесредства всех уровней   ЕРИСП   замыкаются   на   региональном   информационно-аналитическом центре Облкомприроды, РИАЦ является узловым звеном, обеспечивающим поступление, прохождение информации, ее накопление, хранение и вариантную интеллектуальную обработку. В соответствии с этим РИАЦ осуществляет :(1).

• координацию создания и ведения банков данных

природоресурсного и природоохранного направления;

• организацию информационного взаимодействия и координацию действий между ведомственными центрами по обработке и обмену информацией экологического характера;

• выполнение расчетных задач моделирования,

картографирования, обработки данных дистанционного и лабораторного зондирования;

• обеспечение вычислительного процесса;

• передачу данных для вычислительного процесса.

4. СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

Механизм поступления и прохождения информации по сетям ЕРИСП достаточносложен.  При этом техническаясторонаорганизации и создания потоков информации принесла значительно меньше сложностей и сюрпризов, чем организационная. Тем не менее, после минимизации ведомственных разногласий общая структура информационных потоков определилась следующим образом.

Источники входной информации, которыми являются сформированные и формирующиеся   банки,   профильные   базы   данных   учреждений, организацийиведомств  природно-ресурсного,   эксплуатационно-ресурсного блока и существующей системы постоянного слежения за состоянием и загрязнением среды,  представляют ЕРИСП необходимую информацию по заранее оговоренным формам, параметрам, показателям. Полученная информация систематически, регулярно поступает в РИАЦ Облкомприродыи  индексируетсявзависимости  отприсвоенного статуса оперативной или архивной информации в банках данных РИАЦ в соответствиис  определеннымпрофилем (4). Архивнаяи  оперативная информация  обеспечивает  функционированиеблокаи  социально-гигиенического    мониторинга,    кадастров    ресурсов,    отделов Облкомприродычерез  локальнуюкомпьютерную сеть.  Параллельно информация   поступает   в   рамках   подсистемы   экологической паспортизации     от     природопользователей,     производственных конгломератов,     деятельность     которых    контролируется    и координируется   Облкомприродой.   Принимаемая   информация   также индексируется в соответствующие банки данных и по необходимости используетсяподразделениямиОблкомприродыпо  локальнойсети. Частьоперативной  информациипрофильныхотделов  Облкомприроды, оседая на рабочих местах специалистов,также поступает в банки данных РИАЦ и в дальнейшем применяется при необходимости тех или иных видах работ. Часть информации,архивируемой РИАЦ в рамках ЕРИСП (например НИР), хранится отдельными пакетами и используется в текущей работе по мере надобности. Работоспособность справочной информационной системы данныхобеспечиваетсяее учредителями Областнымкомитетом  охраныприроды,на  основеперманентного поступления и поиска информационных, рекламных сведений и т.д.

Вся   информация,   проходящая   по   сетям   ЕРИСП,   доступна пользователям. Непосредственными потребителями выходной информации помимо   структурных   подразделений   Облкомприроды   являются:

ведомства,государственные учреждения и организации,наделенные статусом источников входной информации; органы государственного и административного управления области, районов, предприятий и т.д. Потенциальные пользователи(ведомства, государственные учреждения и организации,средства массовой информации)получают доступ к материалам ЕРИСП по оговоренным условиям в соответствии со сферой их интересов и компетенции ответственности (7).

5. АЛГОРИТМЫ, КАК ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕКТ

В процессе разработки алгоритмов ЕРИСП возникла необходимость решения   ряда   проблем.    Определяемые   уникальностью   задач информационнойсистемы  онихарактеризуютсяпредельно  простым формированием структуры банков данных, выходных и отчетных форм, а также функциональной организацией представления данных. Так, при возникновении потребности введения нового информационного банка данных эта проблема должна решаться без привлечения программистов и без разработки нового программного продукта. Кроме того, ответы на нестандартные запросы должен получатьспециалист на рабочем месте без команды программиста в наглядном виде(деловая графика, картография и т.д. ), а не только в виде текста и цифровых таблиц.

Это достигается с помощью представления банков данных в виде информационных   объектов(   под   объектом   здесь   понимается совокупность данных и алгоритмов обработки информации) на основе объектно-ориентированных технологий. В этом случае обеспечивается однотипнаяработас  разнороднойинформацией.Рабочая  среда специалиста    представляет    собой    единую    программу-ядро, осуществляющуюподдержку работы  синформационнымиобъектами. Уникальность   работы   с   данными   определяется   алгоритмами, содержащимисяв  самихобъектах.Упрощается  конструированиеи модификация   информационных   банков (1). Универсальные   функции сконструированы в ядре, поэтому при построении нового необходимо задать  структурухраненияданных  иуникальныеспособы  их обработки.Приэтом  впроцессеэксплуатации  банкаданных пользователям предоставляется возможность изменения как структуры информации, так и алгоритмов ее обработки.   Кроме того, передача информации   возможна   несколькими   способами:   внутри   одной организации путем посылки запроса к информационному объекту, для сторонних  организаций-формированием  информационногообъекта (ответана  запрос).Вместес данными  пользовательполучает и алгоритмыдальнейшейобработки  информации,   чтопри  наличии программыядраисключает  необходимостьпреобразованияформатов хранения данных, а новый объект просто включается в информационный банк получателя.

Объектно-ориентированная   технология   облегчает   создание   и поддержку распределенных баз данных. Рабочая информация хранится в единственном экземпляре (не считая статистического архива), и при необходимости потребители обращаются с запросами к информационному объекту,который обрабатывается в месте своего расположения. По этой причине исключается необходимость дублирования информационных банков для потенциальных потребителей информации,что позволяет локализовать место хранения информации и обеспечить поддержание данных в актуальном состоянии.

Приреализации  картографическихсистемуправления  банками данных,винформационныеобъекты  добавляютсякартографические характеристики и алгоритмы обработки запросов,  специфичных для картографического представления. После этого вся информация может быть представлена на картосхемах. Появляется возможность обработки запросов по условиям территориальной принадлежности информации (10).

Иными   словами,   реализуемый   модульный   принцип   позволяет пользователю:

• собирать из модулей любую необходимую конфигурацию системы, формировать любые выходные формы, исходя из задач, структуры и сложившейся практики рядового пользователя;

• заменять устаревшие модули (в связи с заменой расчетной методики или нормативов) и расширять систему подключения новых программ;

• эксплуатировать модули, как автономно, так и совместно, обмениваясь информацией на дискетах или по сети.

В заключении следует заметить, что мы рассмотрели лишь наиболее общее представление о постановочных задачах и принципах построения экологической информационной системы регионального уровня.И я считаю, что необходимо проведение единой политики в области охраны окружающейприроднойсреды,   чтоосуществляетэкологическая информационнаясистема  иобеспечиваетунификацию  программно-технических  средствиперечней   необходимыхиучитываемых параметров,   а   также       повышающая   оперативность   работ, интеллектуальное    наполнение,    содержание    и    доступность природо-ресурсных и природоохранных банков данных.

6.   ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

Экологическаяобстановка  врайонеБольшого  Сочивсвязи  с

интенсивным освоением прибрежной зоны очень сложная.  Содержание вредных компонентов в морской воде, воздухе нередко превышает ПДК. Подугрозойзагрязнения  иистощениянаходятся  месторождения подземныхводв  долинах рек.Большаятехногенная  нагрузкана геологическуюсреду,   котораявотдельных  районахдостигла критических значений, вызвала активизацию экзогенных геологических процессов (оползней, абразии).

Дальнейшее освоение территории Большого Сочи без постоянного контроля над изменениями, происходящими в геоэкологической среде, гидросфереиатмосфере,   можетпривестик  катастрофическим последствиям.  Приэтомпроцессы,  происходящиевгидросфере, литосфере и атмосфере взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Некомплексные   решения   задач,   без   знания   закономерностей взаимосвязи  различныхэкзогенныхгеологических  процессовуже создаваликатастрофическиеобстановки  вг.Сочи.  Например, строительство мола в порту привело к нарушению вдоль берегового переносапляжевогоматериала  вюго-восточномнаправлении  и уничтожениюпляжаи,  какследствие,кактивизацииабразии и оползневых процессов на участке Приморского парка. Потребовались значительные материальные затраты, чтобы предотвратить необратимый ход развития абразивных и оползневых процессов на этом участке. Можно привести и другие примеры, когда непродуманная хозяйственная деятельность приводила к негативным последствиям, которые ухудшали экологические условия.

Строительство гидротехнических сооружений,прерывающее твердый сток рек,изъятие аллювиальных отложений из русел рек и пойм, сооружение волнноотбойных стенок - все это препятствует пополнению запасовпляжевогоматериала  ивызываетусиленное  разрушение берегов и защитных средств.

Таким образом перед органами, следящими за состоянием окружающей природной среды в г. Сочи стоят следующие задачи:

• ведение геоэкологического мониторинга территории;

• сбор, анализ и систематизация геоэкологической информации;

• оперативная обработка этой информации;

• прогнозирование развития гидрогеологических и инженерно-геологических процессов;

• обоснование мероприятий по инженерной защите территорий и рациональному использованию природных ресурсов;

• разработка рекомендаций по хозяйственному освоению территорий.

Успешное решение этих задач возможно только на базе современных технологий,   позволяющих  осуществлятьхранениеи  переработку информации в автоматизированном режиме с применением ПЭВМ.Это обстоятельство послужило главным моментом в постановке работ по созданию Автоматизированной иинформационно-прогностической системы геоэкологических моделей (АИПС ГЭМ) территории г. Сочи.

6.1 КОНЦЕПЦИЯ АИПС ГЭМ

АИПСГЭМ  г.   Сочипредставляет  собой«человеко-машинную»

технологию   геоэкологического   прогнозирования,   обеспечивающую возможность   исследования   функционирования   сложной   природно-технической системы региона для непрерывной оценки ее состояния и прогнозирования изменений, в которой сбор, хранение и переработка информации осуществляется с использованием средств вычислительной техники.

Предметной областью АИПС ГЭМ г. Сочи является геоэкологическая среда и взаимодействующие с ней элементы ландшафтов на территории зоны влияния города.

6.1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ АИПС ГЭМ «Сочи»

основной целью создания АИПС ГЭМ «Сочи» является обеспечение непрерывной   оценки   территории   г.   Сочи   при   хозяйственной деятельности и разработке планов и проектов ее освоения. Учитывая сложившиесядлятерриторииг.  Сочипроблемы иособенности  ее геологического строения и гидрогеологических условий выделяются следующие основные задачи.

6.1.1.1 КОМПЛЕКСНАЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ГЕНПЛАНОВ РЕГИОНА.

6.1.1.2 ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОСИСТЕМЫ Г. СОЧИ

Эта задача содержит ряд подзадач, ведущими из которых являются:

• изучение и прогноз переработки берегов моря и рек;

• изучение и прогноз устойчивости склонов;

• оценка и прогноз подтопления населенных пунктов;

• оценка загрязненности почв, растительности, подземных и поверхностных вод;

• оценка и прогноз количества и качества ливневых и дренажных вод с целью обоснования мощности очистных сооружений;

• геоэкологическая оценка особо ценных территорий и отдельных зданий;

• оценка влияния подземных вод на окружающую среду.

6.1.1.3 ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЛЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г. СОЧИ

• регулирование водоотбора на отдельных месторождениях с учетом кратковременных и долговременных изменений условий формирования эксплуатационных запасов подземных вод под влиянием естественных и антропогенных факторов;

• разработка комплекса инженерных мероприятий по регулированию условий восполнения эксплуатационных запасов, в том числе систем искусственного подпитывания подземных вод, кольматации и декольматации валунно-галечных отложений;

• разработка комплекса мероприятий по санитарной охране месторождений подземных вод и защите их от загрязнений;

• оценка влияния эксплуатации подземных вод на окружающую среду;

• разработка рекомендаций по эксплуатации отдельных

месторождений подземных вод и управлению водоотбором в единой водохозяйственной системе.

Перечисленные задачи решаются в рамках разработки и создания АИПС ГЭМ «Сочи».

6.1.1.4 СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ СТАЦИОНАРНЬХ РЕЖИМНЬ1Х НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДОЙ

• оптимизация системы наблюдений за подземными водами и экзогенными процессами по региональной сети наблюдений;

• разработка комплекса исследований на конкретных объектах и ключевых участках.

6.1.2 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ

Общие принципы и регламент функционирования АИПС ГЭМ направлен на достижение ее целевого назначения путем:

• совершенствования процесса сбора, накопления и обработки информации об изучаемом объекте на основе концепции автоматизированного банка данных;

• автоматизации трудоемких работ по подготовке исходной информации для решения геоэкологических задач;

• применения эффективных математических моделей для описания состояния объекта и прогнозирования его изменений;

• частичной замены длительных натурных исследований численным экспериментом;

• созданияавтоматизированных рабочих мест специалистов геоэкологов, обеспечивающих решение задач в режиме диалога с ПЭВМ.

Разработка и функционирование АИПС ГЭМ базируется на непрерывном диагностическоманализе  объекта,позволяющемвыявлять  наиболее актуальныезадачи,определять  последовательностьихрешения, постоянно совершенствовать средства обеспечения системы.

Разрабатываемая система должна учитывать основные особенности территории г. Сочи, как природно-технической системы, необходимые для решения поставленных задач и состоящие в следующем:

• большой объем постоянно хранимой информации о текущем и предшествующем состоянии геоэкологической среды;

• сложная логическая структура информации о

геоэкологической среде, определяемая большим числом взаимоувязанных показателей;

• необходимость решения большого числа вариантов задач и обработки больших массивов информации;

• разнообразие способов и методов обработки и обобщения первичных данных.

Разрабатываемая система должна быть открытой для дальнейшего развития и совместимой с другими автоматизированными системами.

6.1.3 МЕСТО АИПСГЭМВ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

АИПС ГЭМ представляет собой организационно-техническую систему, включающуюсредства  автоматизацииивзаимодействующиесним геоэкологические подразделения.

АИПС ГЭМ помимо решения внутренних задач Мингео России, может бытьтакжеэффективно  использованаприобосновании  вариантов территориального  планирования,   проектированияиоперативного управления,   осуществляемыхсочинской  администрацией,   другими министерствами и ведомствами.

Основными функциями этого подразделения являются:

• создание, пополнение и ведение информационной базы путем приема данных от других организаций и сбора их собственными силами;

• создание, развитие, ведение автоматизированной системы математических моделей геоэкологических процессов;

• информационное обеспечение решения задач территориального планирования геоэкологической средой;

• внедрение современных методов математического моделирования природных процессов и автоматизации обработки гидрогеологической и инженерно-геологической информации при проведении исследований.

Работыдолжны  выполнятьсявтесном  контактесдругими геологическими,    экологическими,    научно-исследовательскими   и проектно-изыскательскими    организациями,    ведущими    изучение геоэкологическои   среды   и   осуществляющими   управление   ее использованием.

6.2 ОБЩАЯ СТРУКТУРА

Структурными элементами АИПС ГЭМ г. Сочи являются подсистемы, выделяемые по функциональному признаку и обеспечивающие получение результатов решения задач и соответствующих документов.

В составе АИПС ГЭМ выделяются три основных подсистемы (Рисунок 1):

• автоматизированный банк данных «Геобанк»;

• подсистема информационного обслуживания «Сервис»;

• подсистема обработки данных и моделирования «Процесс».

6.3 ПОДСИСТЕМА «ГЕОБАНК»

«Геобанк»  предназначен длявыполненияинформационныхфункций долговременного хранения,автоматизированного поиска и обработки сложноорганизованных показателей состояния геоэкологической среды ивоздействующихна  неефакторов.В«Геобанке»  предусмотрена возможность    хранения    и    обработки    фактографической    и картографической   информации,    характеризующей   географические особенности,геологическое  строение,экологическоесостояние, гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории г. Сочи.

Подсистема   функционирует   в   автоматизированном   режиме   и обеспечивает решение следующих задач:

• контроль, корректировка и ввод информации в базы данных;

• ведение баз данных;

• ведение словарной системы;

• обеспечение требуемой информацией других подсистем АИПС ГЭМ г. Сочи.

Для адресной привязки фактографической информации и построения матричныхкарт  вводитсяединаясистема  условныхквадратных координат,разбивающая  всютерриториюг.  Сочинаквадратные ячейки. Размер ячейки определяется уровнем детальности. При этом удобно за характерный размер ячейки принимать 1 см * 1 см карты соответствующего масштаба.  В этом случаедляобзорного уровня (масштаб 1:100000) шаг сетки будет составлять 1 км, для локального уровня  (масштаб 1:25000)он будет 250 м. Для детального уровня(масштаб 1:5000 - 1:10000) шаг сетки будет соответствовать 50 м. Шаг сетки для объектного уровня определяется характером решаемой задачи и, можно сказать, может быть произвольным.

63.1 КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ(КБД)

картографическиебазы  включаютцифровыекарты  иматричные контурныекарты различныхуровней  детальности,соответствующих различным исходным масштабам.

Матричные карты строятся на основе приписывания блокам модели цифровойили  кодовойхарактеристики.Цифровая  характеристика определяет среднее значение какого-либо параметра или показателя в данномблоке.Например:  среднеезначениеабсолютной  отметки поверхности земли, средняя мощность водоносного горизонта, процент лесистости, относительная застроенность территории, принадлежность данного блока к определенному району или к определенному речному бассейну.Впоследних  двухслучаяхданному  блокуприписывают определенный код. Соответственно, в базе данных хранятся матрицы показателей и параметров.

Контурные карты строятся путем выделения контуров полей объектов и показателей,имеющих одинаковыехарактеристики или значения. Например,контуры  распределенияпородопределенного  возраста, ландшафтнаякарта,речная  сеть.Вбазе  данныхвэтом случае хранится информация только о контуре объекта.

Матричныекарты целесообразноиспользовать  дляпараметрови показателей,необходимых  длямоделированияв  частностидля моделирования геофильтрации.

Контурныекарты удобны длясправочно-информационнойсистемы, вследствие их меньшей условности.

Не исключается сочетание матричных и контурных карт для одного показателя или характеристики.

6.3.2 ФАКТОГРАФИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ(ФБД)

Фактографические   базы  включают   непосредственноизмеренные величиныи  предварительнообработанные   данные   попунктам наблюдений.Пунктом  наблюденияможетбыть  любаяточкана местности, к которой привязана какая-либо информация: маршрутная точка, отложение, скважина, родник, метеостанция, гидропост. При выборе информации, которую следует хранить в ФБД, особое значение приобретает уровень агрегированности этой информации, последний в конечном итоге должен зависеть от поставленных задач. Пользователь должен решить, например, нужны ли ему суточные данные об осадках или речном стоке или ему достаточно иметь среднемесячные величины.

Всюинформацию  целесообразноразделитьна  постояннуюи переменную(статическую  идинамическую).К  первойотносится, например, описание разреза скважины, ко второй - данные о режиме температуры напоров подземных вод.

6.3.3 СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ И КОДИРОВАНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Организация любой машинной обработки геоэкологической информации невозможнабезрешениявопросов  классификацииикодирования объектов и характеризующих их показателей.В проблеме создания АИПС ГЭМ эти вопросы еще более актуальны. Это обусловлено тем, что для нормального функционирования АИПС ГЭМ , в отличие от многих другихинформационныхсистем,  необходимаинформационнаябаза, содержащая    показатели    не    только    текущего    состояния геоэкологической среды, но и большой объем данных ретроспективного характера.Чем  большеретроспективнойинформации  хранитсяв ГЕОБАНКЕ,тем больше  вероятностьправильного диагнозатекущего состояния геоэкологической среды и разработки модели, позволяющей уверенно прогнозировать будущие ее изменения. Однако,в течение длительногопериода  геоэкологическихисследований  наизучаемой территории   интересующие   нас   данные   получались   многими организациями,   разными  методами.   Менялись   представленияоб условиях  залеганияиобразования  пород,способыдокументации геологическихвыработок.  Всеэтоговорит  отом,что  система классификации объектов предметной области АИПС ГЭМ должна быть очень гибкой и позволять вводить и хранить в ГЕОБАНКЕ практически любую информацию о геоэкологической среде, получавшуюся на пунктах наблюдений в разные годы.

Системаклассификации  икодированияобъектов  должнабыть достаточно полной и обеспечивать решение всех комплексов задач АИПС ГЭМ. Структура системы АИПС ГЭМ предполагает, что большинство задач решается на нескольких уровнях детальности. При этом, как известно, требуется различный уровень генерализации информации о состоянии геоэкологической среды и воздействующих на нее факторах, получаемой   на   пунктах   наблюдений.   Следовательно,   система классификации и кодирования информации должна обеспечивать ввод и хранение  данныхв   том  виде,   вкаком  ониприведеныв первоисточнике,   а   также   в   генерализованном   представлении, необходимом для решения задач определенного типа.

Длярешения  большинствазадач,связанных  сдиагностикойи прогнозированием состояния  геоэкологическойсреды,  необходимо установление однозначного соответствия между наборами показателей, свойств   и   состояния   среды,   координатным   пространством   и исследованием этих показателей. В связи с этим система АИПС ГЭМ должна иметь развитую систему классификации и кодирования объектов территориального   деления,   позволяющую   осуществлять   поиск, систематизацию и обработку характеризующих их данных применительно к различным масштабам исследований. При этом, необходимым условием автоматизации решения различных комплексов задач является наличие четких и однозначных правил классификации объектов, их композиции и декомпозиции.

Система классификации и кодирования должна удовлетворять и ряду другихтребований,  имеющихобщийхарактер.  Такимобразом,по степени сложности, задача создания эффективной словарной системы приближается к задаче создания всей системы организации структуры базы данных. Поэтому на стадии проектирования банка данных этой задаче должно уделяться соответствующее внимание.

В предлагаемой концепции ГЕОБАНКА используется иерархическая и многоаспектная   системы   классификации.   Иерархическая   система классификации применяется в тех случаях, когда множество объектов одного  типапоследовательноподразделяетсяна  болеепростые объекты по разработанным правилам.

Многоаспектная   система   классификации   предполагает   деление множества   объектов   одновременно   по   нескольким   независимым признакам.

Процесс создания словарной системы проходит в несколько стадий. Сначала определяются общие контуры этой системы, предварительный перечень классификаторов, осуществляется поиск приемов кодирования информации. По мере отработки перечня показателей, хранимых в базе данных,  работысреальными  массивамиданных,извлекаемых  из первоисточников,   неизбежныизмененияи  дополнениясловарной системы. При этом важно, чтобы это не приводило к необходимости повторного ввода данных в новой форме.

Одноиз  главныхназначенийсловарной  системысостоитв документировании данных. Так как базы данных обслуживают многих пользователей,  крайне необходимо,чтобы они правильно понимали, чтопредставляетсобой  каждыйпоказатель,и  придерживались выработанных соглашений о системах их классификации и кодирования. Эти соглашения в виде определений,  описаний,инструкций должны быть точными, недвусмысленными и согласованными.

Словарная система АИПС ГЭМ является проблемно-ориентированной, т.е.   учитывает   особенности   решаемых   задач,    применяемых математических  моделейприродныхобъектов,  методовполучения информации   в   разные   годы.   Поэтому   значительная   часть классификаторовпредназначенадля  использования   впределах системы.Это  значительноупрощает,например,  вводвсистему ретроспективнойинформации,  представленнойвпервоисточникахв нетрадиционной   форме.   Кроме   того,    применение   локальных классификаторов позволяет,  как правило,сократить длину записей значений показателей и упростить их кодовые обозначения.Обмен информациис  другимиинформационнымисистемами  вэтомслучае возможен через специальный интерфейс.

Система кодирования включает совокупность правил присвоения и записи кодовых обозначений информационных объектов и показателей. Системакодирования  являетсякомбинированной,   основанной  на совместном   использовании   порядковых   и   разрядных   кодовых обозначений. При порядковой системе каждому элементу кодируемого множества присвоен номер по порядку без каких либо пропусков, что обеспечивает  минимальнуюдлинукода.  Этотметодкодирования используетсядля  относительнонебольшихипростыхструктур, имеющихстрого упорядоченныйперечень  элементов.   Внекоторых случаях    допускаются    пропуски    в    порядковой    нумерации, обеспечивающие необходимый резерв емкости классификатора.

Разряднаясистема  применяетсядлякодирования  нескольких различных    совокупностей    признаков    при    многоаспектной классификации.

Каждомуклассификаторуприсваивается  егопорядковый номер, являющийся в данной словарной системе уникальным. Таким образом существует  рядобщихтребований,  которымдолжнаудовлетворять система классификации и кодирования информации:

• обеспечивать различный уровень детальности классификации и кодирования всех объектов предметной области;

• быть «гибкой», т.е. учитывать неформализованный характер геологической документации;

• обеспечивать возможность кодирования описаний

геологических и других объектов предметной области по первоисточнику;

• иметь запас резервной емкости классификаторов;

• обеспечивать информационную совместимость с другими информационными системами, включающими исследуемую предметную область.

6.4 ПОДСИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ («СЕРВИС»)

Подсистема «Сервис» предназначена для формирования стандартных и

нестандартных запросов по оценке состояния геоэкологической среды.

Подсистема «Сервис» включает следующие блоки:

• служебные базы полевых и лабораторных испытаний;

• служебные базы для обработки информации;

• справочно-библиографическую базу.

Система   позволяет   обеспечивать   ответы   на   запросы   на информационном уровне с использованием сведений, имеющихся в ГЕОБАНКе,   а  такжеобращатьсяк  подсистеме«Процесс»для моделирования и обработки данных. В соответствии с этим подсистема «Сервис» производит:

• обработку запросов внешних и внутренних пользователей;

• подготовку данных для моделирования и обработки фактического материала;

• формирование табличных и графических выходных документов.

Подсистема обеспечивает также обслуживание запросов и выдачу выходной    документации    в    соответствии    со    стандартами Государственного водного кадастра.

6.4.1 СЛУЖЕБНЫЕ БАЗЫ ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ (СБИЛИ)

Служебные  базыСБПЛИсодержат  информацию,   получаемуюв результате полевых и лабораторных испытаний, которую необходимо в дальнейшем тем или иным образом обрабатывать.Это могут быть, например:

• данные опытно-фильтрационного опробования, содержащие схему куста скважин, их разрезы, данные об изменениях расхода и уровней в процессе откачки;

• данные об испытании грунтов на сдвиг;

• материалы компрессионных испытаний грунтов на прессиометре;

• данные выпусков при разведке минеральных и термальных вод;

• материалы лабораторных определений свойств и состава подземных и поверхностных вод и горных пород.

Перечисленные данные приводятся в качестве примера и естественно неисчерпывают  спискаматериалов,   получаемых  геологическими организациями и в дальнейшем подлежащих обработке с использованием аналитических расчетов.

Блок   СБПЛИ   включает   программные   средства,   позволяющие ограничивать ввод, корректировку, сортировку данных и передачу их в подсистему «Процесс» для дальнейшей обработки.

6.4.2 СЛУЖЕБНАЯ БАЗА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Служебная база для обработки информации является промежуточной и предназначена для выполнения ряда функций по подготовке информации к обработке. Эти функции сводятся к следующему:

• выборка необходимой для ответа на запрос информации и представление ее в виде удобном для обработки;

• формирование простых ответов на запрос с прямым использованием информации, содержащейся в ГЕОБАНКе;

• формирование матричных карт параметров для решения геофильтрационных и миграционных задач;

• формирование данных для статистической обработки;

• подготовка информации для построения карт, графиков и таблиц;

• подготовка выходных документов, необходимых для ведения Государственного водного кадастра и территориального уровней.

6.4.3 СПРАВОЧНО-БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ БАЗА

Справочно-библиографическая база содержит материалы, необходимые для  составленияпроектно-сметныхдокументов,  отчетов,атакже оценки  фактографическойинформациис  точкизренияметодов  ее получения.

В соответствии с задачами в справочно-библиографической базе содержатся:

• заголовки опубликованных работ (их авторы, год издания, издательство и число страниц, реферат и ключевые слова), тематика которых связана с данной территорией;

• заголовки фондовых отчетов;

• данные о нормативно-справочных материалах, необходимых для обоснования объемов работ;

• справки о методической литературе, имеющей рекомендательный характер, используемой при проектировании и проведении работ;

• сведения о гостируемых и утвержденных методиках на проведение полевых и лабораторных испытаний и определений.

6.5 ПОДСИСТЕМА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ «ПРОЦЕСС»

Подсистема     «Процесс»     предназначена     для     обработки геоэкологических   данных   и   прогноза   развития   геологических процессовнаоснове  моделированияичисленно-аналитических расчетов.   Учитывая  разнообразиерешаемыхзадач,   подсистема компануется из решающих модулей,которые могут формироваться в процессе развития системы.

Блок   обработки   геоэкологической   информации   и   численно-аналитических расчетов включает:

а)    комплекс   программных   средств,   предназначенных   для статистическойобработки  икорреляционногоанализа  данных, построениягеологическихполей  (пространственногораспределения характеристикипараметров   геологическойсреды),   получение эмпирических зависимостей;

б) гидрогеологические и инженерно-геологические расчеты состоят изкомплекса  задач,предназначенныхдля  численно-аналитических расчетов  системводозаборныхскважин,   дренажныхсооружений, устойчивостисклонов,  распределениянапряженийпод  зданиямии сооружениями;

в)картосоставлениеи  построениеразрезоввключает  комплекс задач, облегчающих работу геолога при составлении синтетических и специальныхкартпо  определеннымправиламс  использованием формальных и неформальных приемов на основе картографической и фактографической информации;

г)   вспомогательный   блок   «Эксперимент»   включает   комплекс программ,предназначенных дляобработки лабораторных и полевых испытаний, наблюдений и измерений и предусматривает решение задач по обработке следующих данных:

• опытно-фильтрационных;

• инженерно-геологических испытаний грунтов;

• геофизических исследований;

• топо-геодезических исследований;

• лабораторных определений.

6.6 ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АИПС ГЭМ

Программно-техническиесредства  АИПСГЭМпредназначены  для решения задач,обеспечивающих функционирование системы в режиме диалога пользователя с машиной. Общие требования, предъявляемые к программно-техническим   средствам,   определяются   прежде   всего ориентацией   системы   на   работу   специалиста   геоэколога.   В соответствии с этим они должны обеспечивать:

а)ввод и вывод информации в привычной для специалиста форме (таблицы, графики, карты, разрезы);

б)   обеспечивать  обращениепользователяк  даннымпоих наименованиям;

в)удобство  работы пользователя  посредствомсистемы меню и подсказок;

г) возможность развития системы меню и подсказок;

д)возможность развития системы за счет дополнения ее новыми программными модулями и блоками;

е)оформление  табличныхиграфических  материаловпоформе отчетной документации;

ж)работу с большими массивами данных;

з)решение основных задач в приемлемое время;

и)быструю обработку информации.

Внастоящее  времяэтимтребованиям  внаибольшейстепени удовлетворяют компьютеры с процессорами PENTIUM II, которые имеют частоту 233-300 МГц и обеспечивают очень высокое быстродействие. Всю систему АИПС ГЭМ целесообразно реализовать на трех-четырех компьютерах, которые на следующих этапах объединяются в локальную сеть. И в дальнейшем также желательно подключение к сети Internet, что обеспечивает доступ информации по всему миру.

Выводы.

Я считаю, что:

1. в настоящее время экологическая информационная система - это наиболееперспективный  инструмент  НАКОПЛЕНИЯ/ОБРАБОТКИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ экологической информации;

2. с   помощью   экологических   информационных   систем   стало возможным   управлять    качеством   окружающей   среды   и предупреждение загрязнения территории;

3. вРоссии  необходиморазрабатывать   и   совершенствовать экологические  информационныесистемы.Для  этогоВ-ПЕРВУЮ очередь надо расширять круг специалистов, заинтересованных в интеллектуализации информационных систем;

4. для   улучшения   экологических   информационных   систем   и облегчения работы с ними необходимо усовершенствовать:

• базы данных;

• программные средства;

• регламентированные языки;

5. в   Сочи   также   необходимо   разработать   региональную экологическую информационную систему,с помощью которой можнобыло  бывыявлятьоценку  ипрогнозсостояния природной среды и антропогенного воздействия на нее,и вместе с тем проводить охрану курортных зон.

          СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аргучинцев      В.К./Экспертиза//Пробл.   экол.:   Тез.      докл.,

Новосибирск,      1994.

2. Афанасьев Р.А./Экологические ИМС//Ин-т химии,М:  Наука -1993.

3. Балобаев  В.Т./Рациональное  природопользование//Сб.науч. тр./РАН. - 1993.

4. Баранов     А.Б./Информационное     обеспечение//инженерная экология, - 1996,№2.

5. Бердяев   К.Л./Решение   экологических   задач//Экол.    и приборостр. - 1993. - №1.

6. Боглачева  С.В./Осовершенствованиисистемы регионального управления     природоохранной     деятельности//Соц.-экол. эффектив. пр-ва/политехн. ин-т.-1993

7. Бондарева          Л.И./Обеспечение          экологического мониторинга//Пробл. геол./Тез. докл. 1995.

8. Брушлинский Н.Н./Разработка компьютерных проектов//Информ. системы - М.1993.

9. Бугровский В.В./Об аналогии явлений в технике с позиции инф-ции//Инф. пробл. изуч. биосферы: геоэкоинф. центры/РАН-М,1993.

10. Бугровский    В.В./Автоматизированная    экоинформационная система г.Москвы и московского региона//Инф.пробл. изуч. биосферы: геоэкоинф. центры/РАН-М, 1993.

11. Будников Г.К./Аспекты аналитического контроля//Казан, мед. ин-т - 1992 - 73, №4.

12. Бутусов  О.Б./Моделированиеабиотических  процессовдля автоматизированныхэкоинформационныхсистем//инф.пробл. изуч. биосферы/РАН-М, 1994.

13. Ваницин К.Л./Экосистемы информации//Экол.аспекты  -М, 1991.

14. Воротынцев  А.Г./Осозданииэлектронных  экологических карт//Применение электрон.-вычисл. техн. в топогр.-геод. пр-ве/Федерал. служба геод. России -М,1993.

15. Вятков  Н.И./Автоматикаэкологиисегодня//Ин-тинф-ки 1995.

16. ГлушенковB.C./Науч.-техн.   центр  дистанц.   диагност. природ, среды - 1992 -№б.

17. Голубев     Н.С./Экоинф.     обеспечение     экологических программ//Экология - 1995 - №5.

18. Гордеев Л.С./Рос. хим. технол. ин-т - М/1993.

19. Гордыненко И.В./Международные отношения в экологии//Изд. РАН - 1994 - №6.