Первым шагом при разработке информационных технологий оптимального природопользования является создание модели природного объекта. Всю совокупность характеристик, описывающих реальный объект, можно разделить на три группы факторов:

• собственные, свойственные данному объекту (абиотические и биотические),
• среды обитания, влияющие на объект извне (естественно-природные),
• антропогенные, связанные с природообразующей деятельностью человека.

Кроме того, необходимо ввести ограничения на модель, к которым можно отнести, например:

• пространственно-временные ограничения,
• взаимодействия данного природного объекта с другими природными объектами и экосистемами,
• противоречия существующего Законодательства,
• ресурсные и технико-экологические ограничения.

В список ограничений необходимо также ввести неучтенные при создании модели характеристики природного объекта, обусловленные неполнотой априорных знаний о самом объекте и влияющих на него факторах окружающей среды (как природных, так и техногенных).

Для отражения взаимосвязей между факторами, характеризующими природный объект, модель должна иметь иерархическую структуру, развитую как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. При этом в горизонтальном направлении объединяются разнородные характеристики изучаемого природного объекта, а в вертикальное направление внесены различные показатели состояний объекта.

Таким образом становится возможным обобщить данные и знания о факторах природного объекта в интегральные знания о самом объекте.

По созданной модели можно оценивать текущее состояние изучаемого объекта, а также делать прогнозы и ретроспективу.

Природные объекты по своей сущности являются сложными, поэтому при создании модели необходимо рассматривать совокупность элементов объекта с отношениями между ними, объединяющими объект в единое целое. При этом следует учитывать то обстоятельство, что создать полностью адекватную природному объекту модель невозможно, так как в модели используется ограниченное число учитываемых факторов. В процессе мониторинга наши знания об объекте накапливаются, это ведет к уточнению модели и снятию ряда ограничений.

Так как при построении модели использовались измеримые признаки, из модели объекта сформировывается модель объекта измерения, для которой возможно использовать измерительные шкалы. Для максимальной реализации измерений по модели необходимо, чтобы шкала имела динамические ограничения.

Результатами мониторинга природного объекта могут быть:

• значение контролируемых параметров,
• аналитический вид функциональной зависимости их,
• системы аналитических зависимостей, определяющих состояние природного объекта,
• лингвистические значения и выражения, описывающие выводы и решения относительно свойств и состояний для природных объектов и экологических ситуаций,
• рекомендации по обеспечению устойчивого функционирования данного природного объекта.

Для учета априорной информации разных типов строятся сопряженные числовые и лингвистические шкалы байесовских интеллектуальных измерений (БИИ) для определения основных показателей и состояний природного объекта в соответствии с построенной моделью. Устойчивость решений в этом случае будет обеспечиваться регуляризирующими свойствами алгоритмов БИИ.

Уникальные способности РБП и методов БИИ, а также построенных на их основе информационных технологий позволяют создавать саморазвивающиеся модели природных объектов при выработке стратегии принятия оптимальных природоохранных решений.

После создания модели объекта мониторинга переходят к наполнению баз априорных данных и знаний о природном объекте и среды его существования, что является достаточно трудоемким процессом.

1. Прокопчина С.В. Интеллектуальные байесовские измерения вероятностных характеристик процессов и систем. - В сб. тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. "ИИС-91", СПб, 1991, с. 40 - 41.

2. Прокопчина С.В. Разработка методов и средств байесовской интеллектуализации измерений в задачах мониторинга сложных объектов/ Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук - Спб.: ЛЭТИ, 1995. - 405 с.

3. Прокопчина С.В., Наугольнов О.А., Рубинштейн Ю.Г. Экспертные системы интеллектуальных измерений в задачах экологического мониторинга. // Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. "Микроэлектроника и информатика". - М.: 1993, с. 122-124.

4. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей cреды. - М.: Наука, 1982. - 320 с.

5. Лебедев А.Н. Модели сложных объектов. - Пенза: ППИ, 1977. - 71 с.