Основные положения прогнозирования геоэкологических опасностей в пределах застроенных территорий Шешеня н. Л. (оао «пнииис», Москва)

Застроенная территория представляет собою сложную инженерно-геологическую и эколого-социальную систему (ИГС) с множеством неопределенностей, которые часто являются причиной опасных проявлений геоэкологических процессов. Прогнозирование проявления этих процессов имеет большое значение для принятия управленческих решений, а накопление информации (ведение мониторинга) об опасностях и факторах их развития (активизации) позволяет реципиенту снизить риск прогнозируемой опасности.

Выполнение прогнозов сводится к следующим основным положениям.

1. Прогнозы составляются на всех стадиях жизнедеятельности человека на рассматриваемой территории, начиная от замысла ее использования, обоснования инвестиций, технико-экономического обоснования, разработки проектно-сметной документации, строительства, эксплуатации зданий и инженерных сооружений, реконструкции и ликвидации объектов. Таким образом, соблюдаются основные принципы общей теории прогностики – перманентности и верифицируемости прогнозов. Главное, мы вовремя получаем сведения о вероятных проявлениях таких геоэкологических процессов, которые повлекут за собой не только социально-экономические ущербы, но и вызовут экологические бедствия.

2. Результаты прогнозов распространяются только для такой ИГС, пространственно - временные границы которой на всем протяжении геологического развития, особенно в новейший этап, имели одинаковый режим. То есть, это структурные блоки, имеющие строго определенный набор пород инженерно-геологических формаций и геолого-генетических комплексов, с однородными геоморфологическими, гидрологическими, климатическими условиями, парагенетическим рядом опасных процессов и хозяйственным профилем освоения территории.

3. При прогнозах необходимо учитывать воздействие на рассматриваемую систему смежных с ней систем, а главное – виды и величины техногенных нагрузок в их пределах.

4.Формирование, активизация и проявление геоэкологических опасностей принимается как стохастический процесс, а прогнозы осуществляются с помощью вероятностно-детерминированных и вероятностно-статистических моделей. В качестве признаков прогнозов в указанные модели включаются количественно выражаемые показатели эмпирически подтвержденных закономерностей (факторов) развития, активизации и проявления опасностей.

Факторы, которые не могут на данной стадии исследований иметь количественных показателей, учитываются на качественном уровне. Прогнозы в данных случаях осуществляются с применением алгоритмов распознавания образов. Наиболее приемлемыми для прогнозных оценок являются алгоритмы нахождения информационных весов аналогов, голосования по тупиковым тестам или по выборкам заданной длины. Прогнозные оценки с помощью указанных алгоритмов сводятся к распознаванию конкретного состояния или местоположения интересующей опасности, к заключению об ее дальнейшем поведении на основе известных (или выявленных) местных, регионально - геоэкологических и зонально-климатических закономерностей формирования опасности в пределах прогнозируемой системы и ее аналога. Теоретическим обоснованием для выбора аналога являются принципы вероятностного геологического подобия [Шешеня Н. Л. Основы инженерно-геологического прогнозирования. М., Наука, 1986, 111с.].

Вероятностно-детерминированные модели состоят из двух частей, то есть, их показатели разбиваются на две группы–детерминированную и вероятностную: V = F (Х_i ) + f (e_j).

Изменения значений каждого показателя прогнозируется раздельно на заданный период упреждения прогнозов. Значения показателей первой группы (функция F) получают с высокой точностью, а второй - (функция f) изменяются во времени и в пространстве, имеют вероятностную природу.

При наличии временных рядов измерений скорости развития прогнозируемой опасности и ее прогнозных признаков (факторов) осуществляется: вероятностно-статистическая их обработка. Прогнозы в этом случае сводятся к экстраполяции непрерывного ряда значений активности проявления изучаемой опасности в будущее.

При отсутствии указанных рядов используются разновременные (единичные) измерения факторов. В данных случаях изучаются математические модели на основе анализа многофакторных линейных уравнений между скоростью проявления опасности и факторами, вошедшими в ряды разновременных наблюдений и принятых в качестве прогнозных признаков.