ПРОГНОЗНОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ. 1. Картографический метод играет значительную роль в эколого- географическом прогнозировании Картографический. - презентация

1 ПРОГНОЗНОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ. 1

2 Картографический метод играет значительную роль в эколого- географическом прогнозировании Картографический метод играет значительную роль в эколого- географическом прогнозировании 2

3 Географический прогноз – это научная разработка представлений о природных геосистемах будущего, их коренных свойствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обусловленных деятельностью человека Географический прогноз – это научная разработка представлений о природных геосистемах будущего, их коренных свойствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обусловленных деятельностью человека 3

4 Геоэкологический прогноз может рассматриваться как разработка представлений о динамике и развитии геоэкологических систем, т.е. систем, являющихся результатом взаимодействия геосистем, биосистем и техносистем. Поскольку, в качестве индикатора такого взаимодействия часто выступает экологическая ситуация, то геоэкологическое прогнозирование можно представить как прогнозирование экологических ситуаций и их развития в пространстве и времени. Геоэкологический прогноз может рассматриваться как разработка представлений о динамике и развитии геоэкологических систем, т.е. систем, являющихся результатом взаимодействия геосистем, биосистем и техносистем. Поскольку, в качестве индикатора такого взаимодействия часто выступает экологическая ситуация, то геоэкологическое прогнозирование можно представить как прогнозирование экологических ситуаций и их развития в пространстве и времени. 4

5 В зависимости от пространственного масштаба (в соответствии с уровнем организации геосистем) различают планетарные (глобальные), региональные В зависимости от пространственного масштаба (в соответствии с уровнем организации геосистем) различают планетарные (глобальные), региональные локальные прогнозы локальные прогнозы 5

6 По временным масштабам различают прогнозы: По временным масштабам различают прогнозы: сверхдолгосрочные (сотни - тысячи лет); сверхдолгосрочные (сотни - тысячи лет); долгосрочные (десятки лет); долгосрочные (десятки лет); среднесрочные (5-20 лет); среднесрочные (5-20 лет); краткосрочные (месяцы – первые годы); краткосрочные (месяцы – первые годы); экстренные (часы – сутки). экстренные (часы – сутки). 6

7 По достоверности различают прогнозы: По достоверности различают прогнозы: ориентировочные (прогнозируются общие закономерности и тенденции); ориентировочные (прогнозируются общие закономерности и тенденции); уточненные (максимально достоверные); уточненные (максимально достоверные); экспертные (качественные). экспертные (качественные). 7

8 Основными принципами прогнозирования являются: Основными принципами прогнозирования являются: 1) исторический или генетический принцип (объекты рассматриваются в процессе их развития, в контексте циклов и ритмов всей биосферы); 1) исторический или генетический принцип (объекты рассматриваются в процессе их развития, в контексте циклов и ритмов всей биосферы); 2) компаративный принцип (сравнение, аналогия, сопоставление); 2) компаративный принцип (сравнение, аналогия, сопоставление); 3) принцип инерционности (учитывается устойчивость направления, темпы и основные структуры процессов и явлений); 3) принцип инерционности (учитывается устойчивость направления, темпы и основные структуры процессов и явлений); 4) принцип ассоциативности (объект прогнозируется в его взаимодействиями с другими процессами и явлениями); 4) принцип ассоциативности (объект прогнозируется в его взаимодействиями с другими процессами и явлениями); 5) принцип неопределенности или многовариантности (прогноз не может быть «жестким», однозначным; он всегда имеет вероятностную природу); 5) принцип неопределенности или многовариантности (прогноз не может быть «жестким», однозначным; он всегда имеет вероятностную природу); 6) принцип непрерывности прогнозирования (прогнозы постоянно уточняются и пересматриваются). 6) принцип непрерывности прогнозирования (прогнозы постоянно уточняются и пересматриваются). 8

9 Эколого-географическое прогнозирование осуществляется различными методами. Основными методами эколого-географического прогнозирования являются: Эколого-географическое прогнозирование осуществляется различными методами. Основными методами эколого-географического прогнозирования являются: Экстраполяция (основана на использовании ряда наблюдений за достаточно длительный период в прошлом, с последующем распространением полученных закономерностей на будущее); Экстраполяция (основана на использовании ряда наблюдений за достаточно длительный период в прошлом, с последующем распространением полученных закономерностей на будущее); Математическое моделирование; Математическое моделирование; Метод аналогий (перенос закономерностей, справедливых для пространственных рядов, на временные ряды и наоборот); Метод аналогий (перенос закономерностей, справедливых для пространственных рядов, на временные ряды и наоборот); Индикационный метод; Индикационный метод; Метод экспертных оценок Метод экспертных оценок 9

10 Рассмотрим метод экспертных оценок, который широко применяется в прогнозном экологическом картографировании. Считается, что суждения эксперта позволяют установить более или менее четко картину будущего. При этом сами суждения проявляются в скрытом, не формализованном виде, как результат накопленного экспертом профессионального опыта. Методы экспертных оценок разделяются на индивидуальные и коллективные. Рассмотрим метод экспертных оценок, который широко применяется в прогнозном экологическом картографировании. Считается, что суждения эксперта позволяют установить более или менее четко картину будущего. При этом сами суждения проявляются в скрытом, не формализованном виде, как результат накопленного экспертом профессионального опыта. Методы экспертных оценок разделяются на индивидуальные и коллективные. 10

11 Эксперт дает прогноз в виде сценария, возможного развития событий и ситуаций. Сценарий разрабатывается в рамках предположения о будущих экологических ситуациях, которые однозначно непредсказуемы. В любом случае эксперту приходится отвечать на следующие вопросы: Эксперт дает прогноз в виде сценария, возможного развития событий и ситуаций. Сценарий разрабатывается в рамках предположения о будущих экологических ситуациях, которые однозначно непредсказуемы. В любом случае эксперту приходится отвечать на следующие вопросы: 1) структура, характер связи между отдельными компонентами объекта; 1) структура, характер связи между отдельными компонентами объекта; 2) характер взаимодействия объекта с внешней средой (окружением); 2) характер взаимодействия объекта с внешней средой (окружением); 3) развитие объекта и определяющие его процессы; 3) развитие объекта и определяющие его процессы; 4) основные тенденции развития и условия их определяющие; 4) основные тенденции развития и условия их определяющие; 5) возможность управления развитием объекта и ожидаемые последствия. 5) возможность управления развитием объекта и ожидаемые последствия. 11

12 Прогноз во многом зависит от профессионального уровня эксперта и от имеющейся информации. Важной подготовительной работой при эколого- географическом прогнозировании является отбор необходимой и достоверной информации. Прогнозирование, в свою очередь, можно понимать как создание новой информации, достоверность которой помимо всего прочего зависит от долгосрочности прогноза (максимальную достоверность имеет краткосрочный прогноз, минимальную – долгосрочный). Прогноз во многом зависит от профессионального уровня эксперта и от имеющейся информации. Важной подготовительной работой при эколого- географическом прогнозировании является отбор необходимой и достоверной информации. Прогнозирование, в свою очередь, можно понимать как создание новой информации, достоверность которой помимо всего прочего зависит от долгосрочности прогноза (максимальную достоверность имеет краткосрочный прогноз, минимальную – долгосрочный). 12

13 Информационную систему эколого- географического прогнозирования можно представить в виде четырех подсистем: Информационную систему эколого- географического прогнозирования можно представить в виде четырех подсистем: Сбор и подготовка прогнозных данных для включения их в геоинформационную систему (ГИС); Сбор и подготовка прогнозных данных для включения их в геоинформационную систему (ГИС); Создание прогнозной ГИС; Создание прогнозной ГИС; Информационное обслуживание прогнозных работ (экспертов и т.д.) Информационное обслуживание прогнозных работ (экспертов и т.д.) Информационное обслуживание органов управления. Информационное обслуживание органов управления. 13

14 В 1-ю подсистему входят: сбор географической, экологической и другой информации; анализ и контроль поступающей информации; систематизация информации В 1-ю подсистему входят: сбор географической, экологической и другой информации; анализ и контроль поступающей информации; систематизация информации Во 2-ю подсистему входят: поиск и выбор новой информации о возможных изменениях в геоэкосистемах, о возможных экологических ситуациях; накопление новой информации; проверка новой информации. Во 2-ю подсистему входят: поиск и выбор новой информации о возможных изменениях в геоэкосистемах, о возможных экологических ситуациях; накопление новой информации; проверка новой информации. 14

15 В 3-ю подсистему входят: прогнозирование экологических проблем, прогнозирование экологических ситуаций, прогнозирование возможного влияния новой техники и технологий на окружающую среду; прогнозирование влияния глобальных процессов; оценка заблаговременности прогнозов и их вероятности. В 4-ю подсистему включается: анализ запросов потребителей, разработка экологических прогнозов и рекомендаций по предотвращению негативных экологических изменений, в том числе катастроф. В 3-ю подсистему входят: прогнозирование экологических проблем, прогнозирование экологических ситуаций, прогнозирование возможного влияния новой техники и технологий на окружающую среду; прогнозирование влияния глобальных процессов; оценка заблаговременности прогнозов и их вероятности. В 4-ю подсистему включается: анализ запросов потребителей, разработка экологических прогнозов и рекомендаций по предотвращению негативных экологических изменений, в том числе катастроф. 15

16 Одной из задач прогнозного экологического картографирования является анализ риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций (ЧЭС). Чрезвычайная экологическая ситуация – это резкое и существенное ухудшение состояния окружающей среды, возникшее в результате экстремальных природных или техногенных процессов и явлений. Риск возникновения ЧЭС – это вероятность (качественно или количественно определенная) этих изменений и возникающих социально-экономических, медико-биологических и других негативных последствий Одной из задач прогнозного экологического картографирования является анализ риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций (ЧЭС). Чрезвычайная экологическая ситуация – это резкое и существенное ухудшение состояния окружающей среды, возникшее в результате экстремальных природных или техногенных процессов и явлений. Риск возникновения ЧЭС – это вероятность (качественно или количественно определенная) этих изменений и возникающих социально-экономических, медико-биологических и других негативных последствий 16

17 Картографирование риска возникновения ЧЭС включает следующее: Картографирование риска возникновения ЧЭС включает следующее: выделение источников экологического риска и определение их местоположения; выделение источников экологического риска и определение их местоположения; установление ареалов возможного развития ЧЭС; установление ареалов возможного развития ЧЭС; дифференциация ареалов по масштабу проявления возможных ЧЭС; дифференциация ареалов по масштабу проявления возможных ЧЭС; установление ареалов возможного влияния ЧЭС на здоровье населения и их ранжирование; установление ареалов возможного влияния ЧЭС на здоровье населения и их ранжирование; бонитировка природных факторов с точки зрения увеличения риска ЧЭС; бонитировка природных факторов с точки зрения увеличения риска ЧЭС; выделение и установление ареалов возможного развития негативных природных процессов; выделение и установление ареалов возможного развития негативных природных процессов; ретроспективное картографирование аварийности техногенных объектов; выделение зон повышенной аварийности ретроспективное картографирование аварийности техногенных объектов; выделение зон повышенной аварийности 17

18 Важное значение имеют карты, прогнозирующие ответные реакции природной среды на техногенное воздействие. Такие карты широко используются при проведении экологической экспертизы экологически опасных объектов. Для построения карт возможных ответных реакций природной среды (как отдельных компонентов, так и ландшафтов и экосистем в целом) используется информация, которую можно разделить на несколько блоков: Важное значение имеют карты, прогнозирующие ответные реакции природной среды на техногенное воздействие. Такие карты широко используются при проведении экологической экспертизы экологически опасных объектов. Для построения карт возможных ответных реакций природной среды (как отдельных компонентов, так и ландшафтов и экосистем в целом) используется информация, которую можно разделить на несколько блоков: 18

19 1 информация о проектируемом объекте, его параметрах, о источниках и мощности воздействия, о видах воздействия и т.д.; 1 информация о проектируемом объекте, его параметрах, о источниках и мощности воздействия, о видах воздействия и т.д.; 2 информация об уже имеющихся источниках воздействия на природную среды, последствиях этого воздействия, существующих экологических проблемах; 2 информация об уже имеющихся источниках воздействия на природную среды, последствиях этого воздействия, существующих экологических проблемах; 3 информация об устойчивости природной среды территории, на которой планируется строительство данного объекта, к проектируемому воздействию (характеристики среды, определяющие устойчивость морфолитогенной основы, почв, биоты и т.д.); 3 информация об устойчивости природной среды территории, на которой планируется строительство данного объекта, к проектируемому воздействию (характеристики среды, определяющие устойчивость морфолитогенной основы, почв, биоты и т.д.); 4 информация об имеющихся современных геологических процессах (эрозионных, гравитационных, тектонических и т.д.), результаты оценки вероятности их возникновения на данной территории. 4 информация об имеющихся современных геологических процессах (эрозионных, гравитационных, тектонических и т.д.), результаты оценки вероятности их возникновения на данной территории. 19

20 На основе анализа указанной информации выполняется районирование территории, выделяются районы с различной устойчивостью природной среды, уровнем имеющейся техногенной нагрузки. Данные районы ранжируются в зависимости от характеристик возможных ответных реакций (масштаба, интенсивности, экологических последствий). Как правило, наиболее острые ответные реакции будут иметь место в районах с низкой устойчивостью ландшафтов (при прочих равных условиях) На основе анализа указанной информации выполняется районирование территории, выделяются районы с различной устойчивостью природной среды, уровнем имеющейся техногенной нагрузки. Данные районы ранжируются в зависимости от характеристик возможных ответных реакций (масштаба, интенсивности, экологических последствий). Как правило, наиболее острые ответные реакции будут иметь место в районах с низкой устойчивостью ландшафтов (при прочих равных условиях) 20

21 Так, например, активизация гравитационных процессов, как ответная реакция на строительные работы, тесно связана с устойчивостью рельефа; активизация водноэрозионных и ветроэрозионных процессов, как ответная реакция на деградацию растительности при химической загрязнении, зависит от устойчивости почвенного покрова и устойчивости растительности к загрязнению. Так, например, активизация гравитационных процессов, как ответная реакция на строительные работы, тесно связана с устойчивостью рельефа; активизация водноэрозионных и ветроэрозионных процессов, как ответная реакция на деградацию растительности при химической загрязнении, зависит от устойчивости почвенного покрова и устойчивости растительности к загрязнению. 21