Мониторинг природно-техногенных систем

Содержание

Слайд 2

Любая система и её элементы, кроме определенного запаса массы и энергии,

Любая система и её элементы, кроме определенного запаса массы и энергии,

обладают специфическим набором информации, характеризующей их динамические свойства и позволяющей судить о тенденциях изменения их состояния. Объем такой информации зависит от степени организованности системы.
Организованная система – это система, внутренние связи которой увеличивают количество информации, определяемой в термодинамике, как энтропия (функция состояния).
Необходимый набор технических средств изъятия, переработки и использования информации системы является основой системного мониторинга, организация которого выступает в качестве естественной и неизбежной реакции общества на негативные явления антропогенной деятельности. При этом цель мониторинга заключается в слежении за объектами, процессами и явлениями в природных и техногенных подсистемах и своевременном прогнозировании возможных критических ситуаций в ПТС.
Слайд 3

4.5.1. Основные базовые методы мониторинга в природно-техногенных системах

4.5.1. Основные базовые методы мониторинга в природно-техногенных системах

Слайд 4

Основу системного мониторинга составляют балансовые и статистические методы сбора и обработки

Основу системного мониторинга составляют балансовые и статистические методы сбора и обработки

информации. Эти методы тесно взаимосвязаны между собой, но их роли различны.
Балансовые методы позволяют проследить пути передачи вещества, энергии и информации, определить степени их трансформации (качественной и количественной) на каждом из этапов процесса переноса и, таким образом, определить наиболее "узкие" места в функционировании системы.
Слайд 5

Прикладная статистика в её современном понимании представляется как самостоятельная научная дисциплина,

Прикладная статистика в её современном понимании представляется как самостоятельная научная дисциплина,

разрабатывающая и систематизирующая понятия, приемы, математические методы и модели, предназначенные для организации сбора, стандартной записи, систематизации и обработки статистических данных с целью их удобного представления, интерпретации и анализа. Самым важным в применении методов прикладной статистики является то, что они позволяют организовать сбор информации под конкретные задачи и при этом обеспечить накопление статистически значимого материала, удовлетворяющего требованиям полноты и достоверности. Количество и способы сбора данных планируются на основе математических методов, относящихся также к метода прикладной статистики. Их можно рассматривать как составляющие при организации информационных потоков в системном мониторинге.
Слайд 6

4.5.2. Основные принципы мониторинга геотехнических систем

4.5.2. Основные принципы мониторинга геотехнических систем

Слайд 7

1 принцип. Экология и экономика – две стороны одной медали. Мониторинг

1 принцип. Экология и экономика – две стороны одной медали.
Мониторинг должен

охватывать элементы и процессы не только техногенной подсистемы, но и природной, т.к. эти подсистемы тесно взаимосвязаны, и изменения в одной из них неминуемо повлекут за собой изменения в другой. Устранение негативных последствий таких изменений потребует дополнительных материальных затрат, т.е. экологические аспекты в этом случае выступают, в том числе, и как экономические категории.
Слайд 8

2 принцип. Регионально-бассейновый подход. Все вещества техногенного происхождения оказываясь в природной

2 принцип. Регионально-бассейновый подход.
Все вещества техногенного происхождения оказываясь в природной среде

в соответствии с химическими законами реагируют с ранее выпущенными или природными веществами, образуя новые, и мигрируют по водным системам района.
Слайд 9

3 принцип. Мониторинг полей концентрации. В полях концентрации проявляются наибольшие значения

3 принцип. Мониторинг полей концентрации.
В полях концентрации проявляются наибольшие значения техногенной

нагрузки. Поэтому именно в них нужно организовывать пункты наблюдения и слежения за изменениями химических составов природных вод, воздуха, почв и биологический контроль за объектами живой природы.
Слайд 10

4 принцип. Главное – здоровье человека. Здоровье людей – основной показатель

4 принцип. Главное – здоровье человека.
Здоровье людей – основной показатель качества

геотехнической системы как среды обитания. Следовательно, необходима организация системы слежения за здоровьем населения через сбор информации в поликлиниках и больницах с целью сопоставления этих данных с данными о поступлениями в окружающую среду различных видов отходов и состоянии живой природы в полях концентраций.
Слайд 11

5 принцип. Единство места, времени и действия. Мониторинг должен быть организован

5 принцип. Единство места, времени и действия.
Мониторинг должен быть организован таким

образом и в такие моменты времени, чтобы можно было сопоставить любые информационные данные между собой и с данными метеонаблюдений и получить статистически значимый материал для анализа методами прикладной статистики. Этот принцип реализуется за счет предпланирования сбора данных с помощью средств и методов прикладной статистики.
Слайд 12

4.5.3. Структура мониторинга

4.5.3. Структура мониторинга

Слайд 13

Мониторинг использует информационную составляющую системы. Поэтому он сохраняет формальную структуру самой

Мониторинг использует информационную составляющую системы. Поэтому он сохраняет формальную структуру самой

системы, включая все её иерархические уровни. Следовательно, в технической организации системы мониторинга выделяются две основные структурные единицы:
-         импактный мониторинг;
-         мониторинг зоны влияния.
Слайд 14

Соответственно названию, импактный мониторинг предназначен для контроля за системообразующим центром, т.е.

Соответственно названию, импактный мониторинг предназначен для контроля за системообразующим центром, т.е.

за техногенным объектом, ограниченным санитарно-защитной зоной.
Его средствами являются датчики состояния, устанавливаемые на всех технических устройствах, открытых в природную среду, а также в накопителях, отвалах, хранилищах всех видов отходов и на прилегающей территории до границы санитарно-защитной зоны.
Слайд 15

Мониторинг зоны влияния представляется постами постоянного контроля состояния атмосферы, поверхностных и

Мониторинг зоны влияния представляется постами постоянного контроля состояния атмосферы, поверхностных и

подземных вод. Кроме стационарных средств контроля, в его систему входят эпизодические и периодические наблюдения контролирующих органов и научных учреждений, которые играют не менее важную роль в формировании представления о состоянии и, в особенности, о тенденциях изменения состояния контролируемой геотехнической системы.
Слайд 16

4.5.4. Информационная система мониторинга

4.5.4. Информационная система мониторинга

Слайд 17

В соответствии с основной концепцией современной информационной технологии данные, отражающие изменение

В соответствии с основной концепцией современной информационной технологии данные, отражающие изменение

объектов реального мира, с целью удовлетворения потребностей пользователей, должны быть организованы в базы данных. На основании принципов мониторинга, определяющих информационные потоки, способствующие управлению геотехнической системой, строится система баз данных, отвечающая основной концепции.
Слайд 18

Согласно 2 принципу мониторинга все базы данных с целью определения техногенной

Согласно 2 принципу мониторинга все базы данных с целью определения техногенной

нагрузки на объект природной среды, должны описывать место действия в координатах водной сети региона, т.е. место действия указывается через имена водных объектов, с которыми связан исследуемый объект. При этом, чтобы полностью описать направление движения воды на данном водосборе, необходимо указывать к бассейну какого моря, озера или реки относятся упомянутые водные объекты. В результате получится ряд атрибутов, однозначно определяющих расположение рассматриваемого объекта на водной сети региона.
Слайд 19

Такая привязка объекта на территории региона позволяет получить схему для расчета

Такая привязка объекта на территории региона позволяет получить схему для расчета

перемещения, трансформации и аккумуляции загрязняющих веществ в водной среде, которая является основой анализа их влияния на живую природу и здоровье населения.
Привязав, таким образом, к водной сети поля концентраций, сформированные осаждением загрязняющих веществ, переносимых воздушной средой, получают дополнительные данные для расчетов загрязнения водной среды. Населенные пункты и их районы легко привязываются к объектам водной среды. При этом, создается основа для совместной обработки данных о здоровье населения и о загрязнении природной среды.
Слайд 20

В структуре информационной системы мониторинга выделяются два типа баз данных: основные

В структуре информационной системы мониторинга выделяются два типа баз данных: основные

и вспомогательные базы данных.
В качестве основных баз данных выступают первичные информационные базы данных техногенных объектов различного названия:
-         для промышленного предприятия - это эколого-экономический паспорт предприятия, отражающий его производственную и природоохранную деятельность;
-         для населенного пункта – это база данных, являющаяся интегральной от первичных баз данных всех промышленных объектов расположенных на его территории, т.е. населенный пункт рассматривается как совокупное промышленное предприятие;
-         для поликлиник и больниц – "Статистический талон для регистрации заключительных (уточненных) диагнозов", заполняемый всеми медицинскими учреждениями на каждого посетившего их человека с обязательным указанием даты посещения.