БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 64 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием Иркутск, 24-27 апреля 2012 г. Том 1 Иркутск Издательство ...»

-- [ Страница 25 ] --

Природными и антропогенными опасностями для людей, связанным с почвами, являются, во-первых, голод и экономическая нестабильность, вследствие низкого плодородия почв. Низкое плодородие может быть естественным, вызванным, прежде всего, неблагоприятным проявлением климатического фактора, что вызывает недостаток или избыток тепло- или (и) влагообеспеченности почв. Оно может усугубляться также неблагоприятным проявлением других факторов почвообразования – легким гранулометрическим составом, каменистостью, выраженным рельефом (естественное плодородие), а также неадекватными управленческими решениями (эффективное плодородие).

С другой стороны низкое плодородие почв может быть следствием их деградации. Деградация почв – это процессы и результаты изменения свойств и естественных режимов почв, в совокупности, приводящие к изменению функций почвы как элемента экологической системы и снижению почвенного плодородия. Процессы деградация почв могут быть как естественными, так и антропогенными. Существуют три основных типа деградации почв: физическая – ухудшение физических и тепло-водно-физических свойств почвы, нарушение почвенного профиля;

химическая – ухудшение химических свойств почв: дегумификация, истощение запасов питательных элементов, вторичное засоление и осолонцевание, загрязнение токсикантами;

биологическая – сокращение численности видового разнообразия и оптимального соотношения различных видов микроорганизмов, загрязнение почвы патогенными микроорганизмами, ухудшение санитарноэпидемиологических показателей. Все виды деградации почв вызывают различные экологические опасности, как для людей, так и для ландшафтов.

Следует рассматривать как актуальные процессы деградации, так и потенциальную опасность их возникновения. В связи с природной глобальной и региональной цикличностью (климатической, геологической) активизируются, или, наоборот, затухают процессы седиментации, эрозии, дефляции, заболачивания, иссушения, засоления–рассоления, опустынивания. Большинство процессов, особенно природного характера, казалось бы, не представляют прямой опасности людям, но они существенно влияют на состояние всех биогеоценозов и экологические условия существования всех живых организмов (в том числе и человека). При этом почвенные риски могут быть как локального, так и регионального, а также более высоких уровней. Причем риски более высоких масштабных уровней повышают вероятность рисков локальных уровней. Непреодолимые региональные экологические риски должны быть отнесены к стратегическим. К таким рискам для всего Сибирского Федерального округа необходимо отнести эрозию, аридизацию, опустынивание, естественное расширение болот, а также риски, связанные с сельскохозяйственной деградацией почв. Особенно масштабные риски связаны с возможным развитием опустынивания засушливых и полузасушливых территорий, площадь которых в СФО очень велика вследствие значительной протяженности южной границы.

Меры по сохранению почвенного покрова, его важнейших биосферных функций являются необходимым условием снижения экологических рисков. Предотвратить или приостановить деградацию почв возможно с помощью применения рациональных почвоохранных или восстановительных технологий, позволяющих в некоторых случаях почвы даже улучшить. Основой для этого должны послужить не приблизительные, а достоверные и точные сведения о состоянии почв, характере и количественном проявлении негативных природных и антропогенных процессов.

Согласно методологии DPSIR для описания взаимодействий общества и окружающей среды необходимо определение индикаторов и развитие методов надежной оценки деградации земель.

Получение информации для оценки состояния, прогноза возможных изменений и предотвращения неблагоприятных последствий землепользования, основывается на мониторинге компонентов окружающей среды, включая почвы. Мониторинг связан с получением и накоплением огромного количества данных, для анализа которых необходимы математические методы. Дистанционные методы, космические снимки, ГИС-технологии широко используются в настоящее время при мониторинге окружающей среды. Компьютерные карты служат в качестве электронной визуализации пространственных данных и позволяют географически привязать дистанционные и полевые данные.

Независимо от того используются эти средства или нет;

текущие и ретроспективные массовые данные о характеристиках природных объектов должны быть статистически проанализированы для получения достоверных заключений, что важно для планирования природоохранного и экологически безопасного землепользования. Однако вследствие высокой почвенной вариабельности существуют проблемы достоверной оценки состояния почв и их трансформации под действием природопользования, изменений климата и других антропогенных и природных процессов.

Пространственная вариабельность параметров природных объектов является неизбежной, поскольку это фундаментальное свойство открытых сложных, многофакторных, синергетических систем. Небольшие исходные различия параметров могут при развитии нежелательных процессов экспоненциально быстро разводить траектории параметров системы и быть причиной чрезвычайных ситуаций. Вероятностно-статистические методы анализа и оценки состояния параметров природных систем являются адекватными, соответствующими статистической природе данных.

Нами предложена концепция [Mikheeva, 2011] для целостной оценки состояния почв и их изменений с учетом почвенной вариабельности, при этом вероятностные распределения, величина информационной дивергенции и статистическая энтропия почвенных свойств используются, как вероятностные индикаторы. На фактических данных, применяя данный статистический подход, показано, что эти индикаторы являются надежными интегральными показателями влияния факторов почвообразования на свойства почвы, следовательно, они подходят для сравнения прошедших, настоящих и будущих техногенных и естественных изменений почв.

Величина информационной дивергенции почвенных свойств позволяет выделять наиболее уязвимые и измененные почвенные разности, а также ранжировать естественные и антропогенные воздействия соответственно степени их влияния на почвенные свойства. Кроме того она может служить мерой фактических межклассовых расстояний, что полезно для оценки качества почвенных классификаций [Михеева, 2009]. Статистическая энтропия, вычисляемая через вероятностные распределения почвенных свойств, является более надежным показателем вариабельности почв, чем другие статистические характеристики. Результаты показали сложное поведение энтропии почвенных систем, тем не менее, критерием их устойчивости является малое изменение статистической энтропии свойств.

Проведенный анализ [Михеева, 2010] убеждает, что данные характеристики свойств почвы закономерны и реагируют на изменения даже при довольно близких условиях, поэтому являются более надежным средством оценки различий, чем оценка по средним значениям параметров, что позволяет проводить более раннюю и точную диагностику нежелательных процессов и более дифференцированную оценку их результатов. Это показано на примере оценки негативных процессов ветровой эрозии, дегумификации и развития процессов засоления и осолонцевания почв юга Западной Сибири.

Для оценки риска важна оценка последствий негативных процессов. Нами предложена методика оценки изменений почв, которая заключается в графическом и аналитическом сравнении вероятностных распределений их свойств в моменты времени до начала и после окончания стихийных процессов. Проведенное исследование на основе входных данных по четырем тысячам почвенных профилей, характеризующих состояние каштановых почв Кулундинской степи в разное время показало, что по характеру протекания природных и антропогенных процессов и характеру изменения вероятностных распределений диагностических показателей, произошедших в результате этих процессов, необходимо рассматривать разные ситуации [Михеева, 2005]: 1) катастрофический процесс с некатастрофическими последствиями;

2) катастрофический процесс с катастрофическими последствиями;

3) некатастрофический процесс с катастрофическими последствиями. Катастрофичность процесса определяется скоростью протекания составляющих его микропроцессов, а катастрофическими последствиями можно назвать такое изменение, которое ведет к резкому сдвигу вероятностных распределений диагностических показателей.

Предлагаемый подход, заключающийся в анализе результатов природных и антропогенных процессов по изменению вероятностных распределений, статистической энтропии и информационной дивергенции диагностических показателей, применим для анализа и оценки состояния не только почв, но и других природных объектов и систем: географических, биологических, медицинских, социальных.

1. Михеева И.В.(2005) Мониторинг и вероятностно-статистическая оценка устойчивости и изменчивости природных объектов при современных процессах (на примере каштановых почв Кулундинской степи). – Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2005. –103 с. 2. Михеева И.В.(2009) Дивергенция вероятностных распределений свойств почв как количественная характеристика трансформации почвенного покрова // Сибирский экологический журнал – 2009. – № 6. – С. 231-236. 3. Михеева И.В. (2010) Изменение вероятностных распределений фракций гранулометрического состава каштановых почв Кулундинской степи под воздействием природных и антропогенных факторов // Почвоведение, 2010, №12, с. 1-12. 4. Irina Mikheeva. (2011).

Probabilistic Indicators for Soil Status Evaluation. In “Land Quality and Land Use Information in the European Union”. Gergely Toth and Tamas Nemeth (Eds). Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2011. – pp. ISSN 1018-5593. ISBN 978-92-79-17601-2. doi: 10.2788/40725 (p. 45-55).

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ О СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

Традиционное разделение содержания тематических атласов на карты природы, населения и хозяйства (ПХН) при картографировании территорий муниципальных районов утрачивает прежний смысл. Существуют теоретические, логические и эмпирические основания для сквозного полисистемного картографирования районов, когда природа, общество и производство одновременно отражается на карте в соответствующих системно-тематических слоях. В процессе интерпретации в пространстве ПХН каждая координата проявляется и самостоятельно и как аналог других координат, формируя например, карту одновременно природных, хозяйственных и социальных ресурсов и услуг.

Такой подход соответствует методологии обеспечения подготовки, принятия и реализации решений в области территориального планирования и управления на основе геоонтологии – развернутой схемы связи звеньев обеспечения безопасности жизнедеятельности. Это определяет полноту представления информации и сквозной характер картографирования территории, когда помимо экономических параметров на карте показываются коррелирующие с ними показатели социального и экологического свойства. Технически это реализуется при сочетании 1) природных, экономических и социальных показателей;

2) ландшафтной неоднородности и разнообразия видов хозяйственной деятельности и нормативно-правовых актов;

3) площадных (полигональных), линейных и точечных элементов геоизображений;

4) фоновой, текущей и оперативной информации;

5) разных уровней масштабного обобщения данных и знаний;

6) ареальных, потоковых и локальных моделей представления знаний.

Геоонтологии формируются как упорядоченные по разным направлениям последовательности (сети) географических знаний и их преобразований – геоинформационные комплексы, позволяющие переходить от одного системного слоя (модели) знаний к другим. Логической основой комплексирования становятся коммутативные диаграммы (рис. 1), соединяющие стрелками отоявляется необходимым условием формирования геоонтологии, в частности, картографической легенды как системы обоснования вывода знаний. Функциональная связность подразумевает наличие перехода из Рис. 1. Ориентиро- слоя в слой как отображения слоев по некоторым правилам: элемент ванный граф взаимо- переходит в элемент, структура элементов – в структуру. В итоге действия, где верши- структура одного информационного слоя индуцирует структуру и поны – информацион- рядок в другом слое на новом множестве элементов. Так могут быть ные слои, а стрелки – отображения информации из слоя в слой.

са, что определяется геометрией связей картографируемого пространграфируемая информация перетекает из одного тематического слой в другой с качественными изменениями, порождая информационный комплекс, когда все существующее и возможное рассматривается как варианты выделенного инварианта.

Самостоятельность каждой позиции (см. рис. 1) позволяет рассматривать их в качестве системы координат, начало которой соответствует некоторому инварианту, неразделенному целому, например территории, каждый участок которой описывается и картографируется в пространстве «природа – хозяйство – население» (ПХН). Такая модель расслоенного, координированного и связанного знания дает метод построения, кодирования и вывода знаний в рамках геоонтологии.

Логика географического картографирования территории районов базируется на единстве трех координатных начал ПХН – системном ядре, на основе которого по правилам формирования коммутативной схемы развертывается сложная структура обеспечения жизнедеятельности на территории (рис. 2) с порождением новых позиционных звеньев путем отрицания и синтеза базовых позиций (информационных слоев) по новым основаниям. Например, блок «природопользование»

(2.2) возникает как форма синтеза на стыке природы (2.3) и хозяйства (3.2) и характеризуется набором природных ресурсов и услуг для обеспечения производственной деятельности и жизни населения, с одной стороны, и охраны природы, с другой. В основе ресурсного (хозяйственного) взгляда на природу лежит ее компонентный и комплексный состав, отражаемый в инвентаризационных аналитических, комплексных, оценочных и синтетических картах, в частности, в ландшафтных картах строения и потенциала географической среды территории.

По горизонтали оппозицией природопользованию выступает производство услуг (4.2), замыкающееся на общественно-правовую среду (4.3) и регламентируемое потребностями групп интересов населения (3.4). По вертикали хозяйству противостоит здравоохранение, что понимается в смысле противоположности задач трудовой деятельности охране и восстановлению потенциала живого труда. Система здравоохранения открывает путь в область обеспечения естественной и общественной безопасности жизнедеятельности. По углам развернутой схемы находятся системы сбора (мониторинг), хранения (ГИС) и использования информации, рассматриваемые в контексте обеспечения территориального управления. Эта триада аналогична координатам ПХН «природа (наблюдение) – хозяйство (сбор и обработка информации) – население (управление)» и формирует свою систему координат, в которой каждая позиция схемы занимает конкретное место. Она отражает этапы методологии обеспечения [Михеев, 1987] подготовки, принятия и реализации решений в области территориального планирования и управления: информационного обеспечения, обеспечения средствами обоснования выводов и целереализующего обеспечения (в контексте безопасности).

Требуемое функциональное единство видов деятельности подразумевает необходимость картографического отображения всех блоков территориальной организации адекватными средствами в виде площадных, линейных и точечных элементов изображений, понимаемых примерно так, как это делается в координатах информационного обеспечения при выделении видов мониторинга: базовый фоновый, текущий и оперативный. При этом содержание системного ядра схемы ПХН передается общегеографическими картами, включая карты районирования, а периферия схемы – тематическими картами. Тогда последовательная развертка содержания схемы может рассматриваться как история становления территориальной организации от девственной природы к формированию системы территориального управления, а также как история становления и современная технология реализации знаний региональной географической науки и картографии от общегеографического описания к системному отображению пространства.



Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 64 |
 


Похожие материалы:

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э 40 Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й Всесоюзной научно-практической конференции Экологические проблемы промышленных городов, которая проводилась на базе СГТУ при финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году. В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии. ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»