1.6. Екологічне прогнозування

Екологічним прогнозуванням називають передбачення стійких змін у навколишньому природному середовищі, які відбуваються в результаті складних ланцюгових реакцій, зв’язаних як з безпосереднім впливом людства на довкілля, так і з віддаленими опосередкованими наслідками цих впливів.

Екологічне прогнозування є однією з функцій системи моніторингу. Прогнози мають імовірний характер і базуються на даних про стан довкілля, отриманих за результатами досліджень міграції, перетворень і впливу забруднюючих речовин на біоту.

За масштабами явищ, які передбачаються, екологічні прогнози поділяються на глобальні (фізико-географічні), регіональні (в межах кількох країн, одного материка, океану тощо), національні (в межах країни), локальні (для локальних невеликих територій).

Методи прогнозування стану природного середовища можна об’єднати у три групи: методи експертної оцінки, екстраполювання і моделювання.

Метод експертної оцінки використовується у випадках, коли об’єкти прогнозування не піддаються формалізації. В основі методу лежить система отримання та обробка інформації шляхом індивідуального опитування експертів у вузькій галузі науки, техніки і виробництва. Цей метод дозволяє підвищити надійність прогнозів, отриманих іншими методами.

Метод екстраполювання полягає у перенесенні даних, отриманих у певній області на аналогічні площі, або у розрахунку наступного ряду значень деякої властивості, виходячи з попереднього характеру кривої. Інколи до екстраполяції відносять пошук проміжних значень деякої властивості між відомими її значеннями – інтерполяцію прямолінійну, експоненціальну і ін. Метод екстраполювання використовують переважно для короткострокових прогнозів , або у випадку коли процес протягом тривалого часу розвивається рівномірно.

Метод моделювання полягає у створенні спрощених версій функціонування об’єкта чи процесу. При цьому у моделях відображаються найважливіші їх властивості.

Модель може бути словесною або вербальною, графічною, статичною чи математичною (у т.ч. комп’ютерною). У системах моніторингу при прогнозуванні наслідків техногенного впливу людини на довкілля використовуються геофізичні моделі (наприклад, перенесення забруднюючих речовин у навколишньому середовищі) і екологічні моделі (зміни стану екосистем від забруднення).

Екологічне прогнозування базується на наступних допущеннях. Передбачається, що майбутній процес аналогічний відомим явищам, що відбулись у подібних умовах (методика аналізу причинно-наслідкового ланцюга або проведення аналогій); слабка, несуттєва у даний час зміна може перетворитися на сильну і високо значиму (методика первинного поштовху); передбачається перехід слабкого росту у зверхекспоненціальний – варіант методу екстраполяції (методика якісного стрибка).

Усі методи прогнозу в екології обмежені принципом неповноти інформації (принципом невизначеності), під яким слід розуміти, що використана інформація завжди недостатня для визначення фактичного наслідку від здійснюваного заходу. У віддаленій перспективі це зв’язане з винятковою індивідуальністю, складністю і унікальністю природних систем і неможливістю передбачити “випадковість” природних ланцюгових реакцій. Тому результати моделювання необхідно доповнювати проведенням натурних експериментів і безпосередніми дослідженнями у природі.

Завдання і запитання для самостійної роботи

1. Дайте визначення терміну: моніторинг довкілля.

2. Назвіть мету, об’єкти, завдання моніторингу довкілля.

3. Характеристика блоків системи моніторингу: «спостереження», «оцінка фактичного стану», «прогноз», «оцінка прогнозного стану», «управління-регулювання якості довкілля».

4. Місце моніторингу в системі керування станом довкілля.

5. Проаналізуйте класифікацію факторів антропогенної дії.

6. Проаналізуйте класифікацію станів природного середовища і здоров’я населення, реакції природних систем, джерел, факторів впливу, яка охоплюється системою моніторингу.

7. Як поділяються спостереження за станом довкілля?

8. Назвіть функціональні блоки системи моніторингу довкілля.

9. Сутність екологічного районування території.

10. Назвіть види і методи екологічних спостережень і досліджень.

11. Дайте визначення геоінформаційним системам.

12. Яке призначення мають і де застосовуються на сьогоднішній день ГІС технології?

13. Які ви знаєте основні етапи технологічного процесу ГІС?

14. Які моделі просторових координат використовуються у ГІС?

15. Якими показниками характеризуються растрові моделі?

16. Які переваги мають векторні моделі в порівнянні з растровими?

17. Назвіть набір основних геометричних моделей.

18. Які основні функціональні можливості ГІС технологій?

19. Назвіть методи прогнозування стану природного середовища.

1 Топологія – математична дисципліна, яка визначає просторові зв’язки.