Курсовая работа по информатике на тему Системы экологической информации

ВВЕДЕНИЕ
Проведение эффективной экологической политики, позволяющей управлять окружающей средой и решать существующие экологические проблемы, невозможно без наличия качественной, достоверной и актуальной экологической информации. Данное обстоятельство было признано на Первой конференции министров «Окружающая среда для Европы», состоявшейся в 1991 году. В последующие годы сформировалось полное представление о том, какая информация необходима заинтересованным сторонам, и кому должна быть адресована та или иная экологическая информация.
Экологическая информация - это набор данных по окружающей среде, позволяющий проводить оценку состояния окружающей среды и на основе проведенного анализа планировать внедрение практик по сохранению экосистем и улучшению окружающей среды.
В настоящее время во многих странах экологическая информация представляет собой разрозненную систему, состоящую из набора как статистических данных по окружающей среде, данных мониторинга состояния окружающей среды, так и других расчетных данных, держателями которых являются различные ведомства, в основном имеющие статус государственного органа.
Зачастую обмен данной информацией между держателями информации и заинтересованными пользователями затруднен, кроме того, информация не всегда доступна для широкого круга пользователей, тем самым теряя важность и актуальность.
Цель исследования: рассмотреть особенности системы экологической информации.
Предмет исследования: Экологические информационные системы
Объект исследования: совместные системы экологической информации.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть понятие «Экологические информационные системы».
2. Выделить признаки, структуру и задачи ЭИС.
3. Проанализировать опыт внедрения SEIS-ориентированных проектов.
4. Рассмотреть проблемы и перспективы SEIS в ЦА.
Методы исследования: теоретический анализ литературы по теме исследования.
 
1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ – КАК ИНСТРУМЕНТ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1.1. Понятие «Экологические информационные системы»
Современные информационные технологии предназначаются для поиска, обработки и распространения больших массивов данных, создания и эксплуатации различных информационных систем, содержащих базы и банки данных и знаний.
В широком смысле слова, информационная система – это система, некоторые элементы которой являются информационными объектами (тексты, графики, формулы, сайты, программы и пр.), а связи носят информационный характер.
Информационная система, понимаемая в более узком смысле, - это система, предназначенная для хранения информации в специальным образом организованной форме, снабженная средствами для выполнения процедур ввода, размещения, обработки, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.
В нашем случае мы будем рассматривать информационные системы в узком смысле этого слова, так как широкое понятие является предметом скорее теоретической информатики и имеет малое отношение к изучаемому вопросу.
Важнейшими подсистемами автоматизированных информационных систем являются базы и банки данных, а также относящиеся к классу систем искусственного интеллекта экспертные системы. Отдельно следует рассмотреть геоинформационные системы, как одни из наиболее развитых глобальных АИС в экологии на данный момент.
Использование информационного подхода, базирующегося на новых информационных технологиях (геоинформационных и экспертных системах), позволяет не только количественно описать процессы, происходящие в сложных эко- и геосистемах, но и, смоделировав механизмы этих процессов, научно обосновать методы оценки состояния различных компонентов окружающей природной среды.
Анализ экологической информации включает:
•анализ эффектов воздействия различных факторов на окружающую среду (выявление критических факторов воздействия и наиболее чувствительных элементов биосферы);
•определение допустимых экологических воздействий и нагрузок на компоненты окружающей среды с учетом комплексного и комбинированного воздействия на экосистему;
•определение допустимых нагрузок на регион с эколого-экономических позиций.
Этапы информационного анализа экологической информации включают следующие стадии :
1)сбор информации о состоянии окружающей среды:
1. экспедиционные исследования;
2. стационарные исследования;
3. аэровизуальные наблюдения;
4. дистанционное зондирование;
5. космическая и аэрофотосъемка;
6. тематическое картографирование;
7. гидрометеорологические наблюдения;
8. система мониторинга; литературные, фондовые и архивные данные;
2)первичная обработка и структуризация:
кодирование информации; преобразование в машинную форму; цифрование картографического материала; обработка изображений; структуризация данных; приведение данных к стандартному формату;
3)заполнение базы данных и статистический анализ:
выбор логической организации данных; заполнение базы данных и редактирование; интерполяция и экстраполяция недостающих данных; статистическая обработка данных; анализ закономерностей в поведении данных, выявление трендов и доверительных интервалов;
4)моделирование поведения экосистем:
использование усложняющихся моделей; варьирование граничными условиями; имитация поведения экосистем при единичных воздействиях; картографическое моделирование; исследование диапазонов отклика при различных воздействиях;
5)экспертное оценивание:
оценка диапазонов изменения воздействий на экосистемы; оценка поведения экосистем при различных воздействиях по принципу «слабого звена»;
6)анализ неопределенности:
входных данных; параметров моделей; результатов моделирования; величин экспертных оценок;
7)выявление закономерностей и прогнозирование экологических последствий: разработка возможных сценариев поведения экосистем; прогнозирование поведения экосистем; оценка результатов различных сценариев;
8)принятие решений по ограничению воздействий на окружающую природную среду:
выработка «щадящих» (сберегающих) стратегий сокращения воздействий на окружающую природную среду; обоснование выбранных решений (экологическое и социально-экономическое).
1.2. Признаки, структура и задачи ЭИС
Согласно Директиве 2003/4/ЕС экологическая информация включает в себя всю информацию о:
1. Состоянии компонентов окружающей среды (охраняемые компоненты как воды, почвы, ландшафт, а также взаимодействия между ними).
2. Воздействиях факторов как энергия, шум, радиация или использование территорий на состояние окружающей среды (экологические показатели),
3. Мероприятиях, оказывающих воздействие на компоненты окружающей среды и экологические показатели,
4. Отчётах о выполнении экологического права.
5. Экономических анализах и прогнозах мероприятий, оказывающих воздействие на компоненты и факторы окружающей среды,
6. Состоянии здоровья и безопасности человека в такой мере, как они затронуты от состояния, факторов, мероприятий или деятельности.
Экологическая информация может быть, с одной стороны, очень обширной и из-за мультимедийной темы и различных компетентностей часто могут быть распределены. С другой стороны, они часто неполные, ненадёжные, нечёткие или сперва должны быть совмещены, чтобы получить новую информацию.