Сайт Информационных Технологий

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Л.В. Александрова, В.Ю. Васильев, А.Н. Огурцов

Научно-исследовательский институт географии Санкт-Петербургского государственного университета

Abstract – The estimation of an ecological state of an environment provides the multifold analysis of various parameters. In the report the information consulting model intended for support of the tasks of estimation in conditions to uncertainty of quality of complex ecological systems is described. The information consulting model is developed on the basis of the program shell Microsoft Excel. The programs of the expert complex of the system are realized on the language Visual Basic for IBM-compatible computers of a series 486 and above.

Оценка экологического состояния окружающей среды предполагает наличие исходной информации о параметрах, ее характеризующих и наличие адекватных методов оценивания. Однако в реальной действительности исследователи и лица, принимающие решения в области экологии и рационального природопользования вынуждены учитывать при оценке наряду с количественными показателями и информацию качественного характера. Кроме того, огромное разнообразие параметров и их разнокачественность приводит к несравнимости оцениваемых природных объектов в целом. В такой ситуации оценка и принятие решений становятся достаточно сложной задачей. Одним из путей решения этих задач является разработка компьютерных моделей, базирующихся на теории моделирования дефицита информации при помощи стохастических процессов и полей [1]. Стохастические модели использовались нами при разработке информационной экспертной системы экологического мониторинга.

Опытный макет информационной экспертной системы (ИЭС) разработан на базе программного продукта Microsoft Excel. ИЭС состоит из двух основных подсистем: информационной базы и экспертной базы.

Информационная база предназначена для сбора, хранения, пополнения и поиска экологической информации, представленной в виде данных экологического мониторинга в основных средах: вода – почва – растительность- воздух. В информационной базе предусматривается также хранение экспертной информации.

Наиболее важным звеном ИЭС является экспертный комплекс. В нем нашли свое отражение и программно реализованы три алгоритмических блока стохастических моделей дефицита информации.

Алгоритмы построения отдельных числовых показателей качества сложных экологических систем и принимаемых решений. Построение отдельных числовых показателей осуществляется на основе исходных данных, содержащихся в информационной базе.

Алгоритмы интерактивного построения числовых оценок весовых коэффициентов, относительно которых имеется только неполная ординальная (порядковая) и (или) интервальная информация.

Алгоритмы построения рандомизированных сводных показателей. Эти алгоритмы служат для построения сводной оценки, характеризующей объект в целом с учетом значений отдельных показателей и их весомости.

Базис стохастических моделей позволяет одновременно проводить как синтез, так и анализ информации. Структурно экспертный комплекс состоит из следующих взаимосвязанных блоков:

-блок ввода нечисловой и интервальной информации о значениях отдельных показателей экологических систем;

-блок ввода нечисловой и интервальной информации о значениях сводных показателей;

-блок селекции допустимых векторов весовых коэффициентов, удовлетворяющих введенной информации;

-блок оценки весовых коэффициентов отдельных показателей объектов;

-блок синтеза сводных показателей;

-блок анализа сводных показателей;

-блок визуализации результатов.

Работы по созданию информационной экспертной системы базировались на опыте наших разработок в области баз данных и гео-информационных технологий [2, 3]. Кроме того, использовался многолетний исследовательский опыт по многокритериальному оцениванию состояния окружающей среды [4, 5, 6]. Выбор программной оболочки Excel обусловлен возможностью использования результатов в географических информационных системах Программный экспертный комплекс разработан на основе языка программирования Visual Basic. Для устойчивой работы требуется ПК серии 486 и выше с оперативной памятью 16 MB.

 

Литература

  1. Хованов Н.В. Анализ и синтез показателей при информационном дефиците. СПб. 1996.
  2. Александрова Л.В., Васильев В.Ю., Дмитриев В.В., Огурцов А.Н., Попова О.И. Экологическая информационная система оценки качества и состояния водной среды восточной части Финского залива//Материалы конференции ГИС (теория и практика) СПб. 1995
  3. Александрова Л.В., Дмитриев В.В., Огродовая Л.Я., Сергеев Ю.Н. Географо-экологическая система оценки качества городской среды Санкт-Петербурга// Материалы конференции ГИС (теория и практика) СПб. 1995
  4. Александрова Л.В., Васильев В.Ю., Дмитриев В.В., Мякишева Н.В., Огурцов А.Н., Хованов Н.В. Современные возможности оценивания экологического состояния и устойчивости природных и урбанизированных систем//Теоретические изыскания и практика решения экологических задач/Материалы конф. факультета географии и геоэкологии СПбГУ. СПб. 1997.
  5. Огурцов А.Н., Хованов Н.В. Многокритериальная оценка экологического состояния и устойчивости геосистем на основе метода сводных показателей. III. Оценка степени благоприятности природных условий макрорегионов северо-запада РФ для жизни людей//Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География. 1997. Вып 2. (№14).
  6. Дмитриев В.В., Огурцов А.Н., Третьяков В.Ю., Васильев В.Ю. Многокритериальная оценка экологического состояния и устойчивости геосистем на основе метода сводных показателей. IV. Токсическое загрязнение воды, грунтов и влияние поллютантов на удельные скорости обменных процессов в водных экосистемах//Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География. 1999. Вып 1 (№7).

 

Site of Information Technologies
Designed by  inftech@webservis.ru.