Библиографическое описание:

Сарапулова Т. В., Тайлакова А. А., Трофимов И. Е. Применение информационных технологий для реализации методики анализа эколого-экономической эффективности природоохранной деятельности // Молодой ученый. — 2013. — №6. — С. 212-214.

Обоснована целесообразность использование современных информационных технологий для реализации методики оценки экологических проблем. Определены требования к разрабатываемому программному продукту, описаны современных веб-технологии для реализации программного продукта.

Ключевые слова: региональные экологические проблемы, система регионального экологического мониторинга, веб-технологии.

В условиях теоретической неясности научное прогнозирование политики в сфере взаимодействия общества и окружающей среды (экологической политики) существенно усложняется и задача исследователей скорее сводится к тому, чтобы по возможности точно и адекватно оценивать текущую (реальную) практику в сфере природоохранной деятельности и природопользования. Решение данной проблемы может быть связано с построением системы экологического мониторинга, наличие которой позволит, с одной стороны дать обобщающие характеристики и проанализировать тенденции (в том числе и долгосрочные) в данной сфере деятельности, а с другой стороны, отработать методику её исследования.

Современное общество осознает необратимый и катастрофический характер экологической ситуации и пытается реализовать определенные мероприятия для предотвращения негативных последствий потребительского отношения к природе. При этом, чаще всего, разрешение экологических противоречий остается либо на уровне деклараций, либо разрешается в «режиме ручного управления» волей крупных руководителей или политических лидеров. В связи с тем, что такого рода действия явно недостаточны для решения глобальных противоречий, требуются многоуровневые, системные исследования, основанные на общемировых разработках и ориентированные на особенности конкретного региона.

Кузбасс является динамично развивающимся регионом, но традиционно на его территории существовала сложная экологическая ситуация. В последние годы региональные власти много внимания уделяют экологической безопасности, но все же, меры по решению экосоциальных противоречий требуют более глубокой систематической концептуальной проработки. Очевидно, что решение экосоциальных проблем может быть реализовано интегрированием различных областей исследований: естественно-научной, технологической, математической, социально-политической и др.

Экологическая оценка территории проводится с целью идентификации и ранжирования основных экологических проблем, характерных для исследуемой территории. Важным представляется выбор критериев (основных признаков), используемых для оценки экологических проблем. Оценка остроты экологической ситуации осуществляется по определенным показателям, последовательным путем, исходя из схемы взаимодействия общества и природы. Коллективом авторов (Митченков И. Г., Баумгартэн М. И., Михайлов В. Г.) предложена методика анализа эколого-экономической эффективности природоохранной деятельности [1].

Предложенная методика является условием и началом разработки комплексной системы регионального экологического мониторинга (КСЭМ). Реализация КСЭМ позволит определить основные принципы инновационной экологической политики и механизмы ее реализации в Кемеровской области.

Сложность расчетов, большой объем справочной информации указывают на целесообразность применения средств автоматизации. В свою очередь отсутствие доступных специализированных программ вызывает необходимость разработки собственного приложения, учитывающего специфику поставленной задачи.

В процессе разработки программного продукта необходимо решить следующие задачи:

1)   Разработать интерфейс программы, позволяющий осуществлять диалог с пользователем и удобный ввод исходных данных.

2)   Реализовать оценку эколого-экономических взаимодействий на основе разработанной модели, которая включает:

-          оценку зависимости выбросов в атмосферу от экономических факторов;

-          оценку зависимости отходов производства и потребления от экономических факторов;

-          оценку зависимости объема сброса сточных вод, имеющих загрязняющие вещества, от экономических факторов;

-          оценку зависимости здоровья населения региона от экологических факторов.

3)   Организовать вывод результатов вычислений на экран в виде таблиц.

4)   Организовать экспорт результатов расчетов в среду MS Excel.

5)   Визуализировать результаты вычислений в виде графиков.

6)   Организовать хранение результатов вычислений в базе данных.

В качестве технологии разработки программного комплекса предлагается выбрать веб-технологии.

Важное значение в динамичном развитии информационных технологий имеют веб-приложения. Сегодня приложения этого вида стали такими же сложными программными продуктами, как и обычные десктоп-приложения [2].

Веб-приложения — это программы, предназначенные для автоматизированного выполнения каких-либо задач на веб-серверах и использующие в качестве программы клиента интернет — браузеры. Данные хранятся на сервере, а обмен информации между сервером и клиентом происходит по сети.

Преимущества веб-приложений:

1.                  Веб-приложения не требуют установки на компьютер заказчика объемного программного обеспечения. Для полноценной работы нужен только браузер и доступ в интернет.

2.                  Веб-разработки не требуют специальной настройки и администрирования, их администраторами являются разработчики.

3.                  Для работы веб-приложений требуется минимальная аппаратная платформа.

4.                  Обновление веб-приложений происходит автоматически.

5.                  Веб-приложения обеспечивают высокую мобильность при условии доступа в интернет [3].

Существуют инструменты для создания таких приложений, шаблоны проектирования, освоенные технологии.

Представление передаваемой по сети информации в виде контента осуществляется средствами языка гипертекстовой разметки HTML и технологии каскадных таблиц стилей CSS. Новый стандарт HTML5 и анимация CSS3 позволяют делать приложение динамическим, реагирующими на действия пользователя. HTML5, появившийся не так давно, представляет веб-разработчикам отличные инструменты для интересного отображения как текстовой, так и графической информации. Однако, он еще не настолько распространен и поддерживается даже самыми современными браузерами не полностью. Для создания интерактивных веб-странниц часто применяют язык программирования JavaScript, который дает возможность значительно снизить нагрузку на веб-сервер за счёт того, что основные сценарии для работы со страницей будут выполняться на стороне пользователя. Такие скрипты применяют для создания динамических страниц, для написания программ, например, легкой браузерной игры или калькулятора. Большинство сервисов и сайтов применяют JavaScript для определения браузера, операционной системы и так далее, для того, чтобы более корректно отобразить страницу на конкретном устройстве. Особенно это актуально для обозревателя Internet Explorer, который иначе интерпретирует стандарты HTML и CSS [4].

Существует большое количество подключаемых библиотек JavaScript. Популярная библиотека jQuery фокусируется на взаимодействии JavaScript, HTML и CSS. Она позволяет обращаться к любому элементу DOM (объектной модели документа) и манипулировать им; работать с событиями; легко осуществлять различные визуальные эффекты; работать с AJAX (технология, позволяющая общаться с сервером без перезагрузки страницы); имеет огромное количество JavaScript плагинов, предназначенных для создания элементов пользовательских интерфейсов [5].

Для разработки сценариев, выполняемых на стороне сервера можно использовать широко используемый язык сценариев общего назначения с открытым исходным кодом PHP. PHP позволяет создавать качественные веб-приложения за очень короткие сроки, получая продукты, легко модифицируемые и поддерживаемые в будущем [6].

Решением проблемы хранения данных являются реляционные системы управления базами данных. MySQL — компактный многопоточный сервер баз данных. MySQL характеризуется большой скоростью, устойчивостью и легкостью в использовании. MySQL поддерживает язык запросов SQL в стандарте ANSI 92, и кроме этого имеет множество расширений к этому стандарту, которых нет ни в одной другой СУБД.

Использование реляционной базы данных для хранения объектно-ориентированных данных приводит к семантическому провалу, заставляя программистов писать программное обеспечение, которое должно обрабатывать данные в объектно-ориентированном виде и уметь сохранить эти данные в реляционной форме. Для решения этой задачи применяют технологию ORM. ORM — технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования, создавая «виртуальную объектную базу данных» [7].

Для формирования отчетов MS Excel можно воспользоваться библиотекой PHPExcel. Она содержит огромный функционал для работы с форматами xls, xlsx, позволяет считывать данные из файла Excel, создавать и записывать файлы в формате xls, xlsx, pdf, менять форматирование, задавать формулы, а также работать с изображениями [8].

Таим образом, для организации хранения данных рекомендуется использовать СУБД MySQL. Для реализации серверной части приложения (модели и контроллеры) язык программирования PHP и библиотеку PHPExcel. Для реализации интерфейса (вид) технологии HTML, CSS, JavaScript, библиотеки jQuery, Envision.

Данный программный продукт позволит автоматизировать расчеты, предусмотренные разработанной моделью [1] по анализу эколого-экономической эффективности природоохранной деятельности, легко и быстро обрабатывать большие массивы данных, хранить результаты расчетов и предоставлять отчеты в удобном для пользователя виде.

Использование веб-технологий обеспечит мобильность приложения, а также возможность удаленной работы с данными одновременно нескольким пользователям.

Литература:

1.         Митченков, И. Г. Использование веб-технологий для реализации методики оценивания экологических проблем/ И. Г. Митченков, М. И. Баумгартэн, В. Г. Михайлов, А. А. Тайлакова, Т. В. Сарапулова // Вестник Кузбасского гос. тех. унив., 2013. № 4.

2.         Материалы сайта «Web-Dev. Заметки web-мастера» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://lamp-dev.ru/web-dev/desktop-vs-web-applications/, свободный.

3.         Материалы сайта «QSco. Информационные системы для вашего бизнеса» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.q-sco.ru/oblasti-ekspertitzi/napravlenija/web-prilozhenija.html, свободный.

4.         Материалы сайта «MyBlaze.ru. Портал о высоких технологиях и Интернете» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://myblaze.ru/porassuzhdaem-zachem-nuzhen-javascript-plyusyi-i-minusyi/, свободный.

5.         Материалы сайта «Site-do.ru» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.site-do.ru/js/jquery1.php, свободный.

6.         Материалы сайта «Php.su. Все о PHP» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.php.su/php/?php, свободный.

7.         Материалы сайта «Mysql.ru» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.mysql.ru/docs/tkachenko/, свободный.

8.         Материалы сайта «ZView.ru — журнал для профессионалов веб-разработки: программистов, дизайнеров, специалистов по юзабилити» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.zview.ru/news/102, свободный.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle