Лекция № 12

Тема: Технологическая схема и технологический цикл

Геоэкосистемного мониторинга

1. Технологическая схема геоэкосистемного мониторинга

2. Процедуры технологического цикла

3. Операция выбора места контроля загрязнения с целью первичной оценки и/или отбора проб

1. Технологическая схема геоэкосистемного мониторинга. Мониторинг можно представить как сложный технологический процесс, включающий различные этапы и операции (выбор объектов наблюдений, слежение за их состоянием, обработку полученных данных, оценку сос­тояния среды и др.). Они тесно связаны между собой и должны выполняться в определенной последовательности. Обобщение имеющихся разработок (Израэль, 1977, 1984; Ревзон; 1992 и др.) позволяет выделить три основных этапа процесса мониторинга природных и природно-антропогенных систем: а) обследование территории и выбор объектов наблюдений, б) проведение мониторинговых наблюдений и оценка их результатов; в) моделирование состояний геосистем и экосистем и прогнозирование их изменений при различных режимах природопользования.

На первом этапе проводится комплексное обследование района предстоящих наблюдений с изучением источников антропогенного воздействия и зоны их влияния на окружающую природную среду. В процессе исследований выявляются факторы, определяющие изменения природных систем, направление, степень и пространственные масштабы трансформации, выделяются комплексы, нуждающиеся в защите. В результате обследования и картографирования территории определяются конкретные участки, на которых затем проводятся мониторинговые наблюдения. На каждый участок составляются крупномасштабная ландшафтная карта и характеристики доминантных комплексов, отражающие их исходное состояние.

Основное содержание второго этапа мониторинга - наземные стационарные наблюдения и ежегодное аэрокосмическое обследование, выбранных ранее участков. Результаты наблюдений и обследования используются для оценки изменения природной среды и составления оперативных карт состояния природных и природно-антропогенных комп­лексов на момент их исследования. Они вводятся в банк данных ГИС, что позволяет обновлять имеющиеся карты и строить новые, накапливать материал для выявления закономерностей динамики природных систем и получения информации прогнозного характера. Оценка изменения среды состоит в определении отклонений наблюдаемых характе­ристик от их нормальных величин и установлений ущерба от антропо­генной деятельности с целью разработки мер по улучшение сложившейся экологической ситуации.

На третьем этапе строятся модели функционирования природных и природно-антропогенных систем, и прогнозируется их состояние при различных режимах природопользования. Основная задача прогнозирования состоит в выявлении направления, степени, скорости и пространственных масштабов предстоящих изменений природных комплексов под влиянием антропогенных и естественных факторов (Емельянов, 1982, 1992). Для ее решения строятся различные по сложности модели и используются адекватные им методы составления прогнозов.

В качестве первичной модели природных комплексов может быть использована прогнозно-оценочная карта территории, представляющая собой информационную основу для определения возможных вариантов изменения природной среды. В ряде случаев в качестве моделей могут выступать так называемые аналоги - природные системы, уже испытавшие воздействие исследуемых факторов. В этой ситуации для прогноза целесообразно использовать метод аналогии, который заклю­чается в переносе закономерностей развития процесса, изученных на аналоге, на природный комплекс, являющийся объектом прогнозирова­ния. При наличии продолжительных рядов наблюдений и достаточно устойчивой тенденции хода наблюдаемых процессов прогноз может быть осуществлен методом экстраполяции, т.е. продления установленных тенденций в будущее. В более сложных случаях необходимо построе­ние специальных математических моделей природных систем. Несмотря на упрощение изучаемых явлений, они дают возможность получать непротиворечивые количественные прогнозы, выражающие связи параметров процессов с антропогенными и естественными факторами.

Данные о состоянии природных и природно-антропогенных систем, полученные в результате наблюдений, оценки и прогнозирования, используются для принятия управленческих решений. Эти решения должны быть направлены на поддержание систем в условиях динамического равновесия их естественных и антропогенных компонентов. В случае превышения критических нагрузок необходимо предусмотреть мероприятия, направленные на ограничение хозяйственной деятельности и стабилизацию экологической обстановки.