Мы живем в XXI веке, веке, в котором все большую роль играет информация. Постоянно нарастающая информатизация общества — это реальность наших дней. Современное общество постоянно использует новейшие технологии, которые очень быстро становятся неотъемлемой частью современной культуры.
В настоящее время мировое сообщество стоит на пороге четвертой промышленной революции, основу которой составляют информационные технологии. По прогнозам ученых уже скоро революционные изменения затронут практически все сферы человеческой жизни.
Человек покоряет космос, отправляет современные исследовательские станции на Марс, производит разведку Сатурна, Юпитера и Титана. В наше время можно наблюдать в онлайн режиме за исследованием океанского дна. Ежедневно при помощи искусственного интеллекта выполняются сложные операции в медицине.
Но в то же время человек продолжает жить в определенной природной среде и пользоваться ее богатствами. Все необходимые компоненты для своей жизни и производственной деятельности человек получает от природы. Сегодня процесс взаимодействия человека с природой вышел на такой уровень, который необходимо брать под контроль, иначе Земля может останется без самых активных ее обитателей. Для осуществления эффективного контроля состояния окружающей природной среды, человеку необходимо владеть информацией о ее состоянии. В XXI веке для получения «быстрой» информации в сфере экологии используют современные экоинформационные системы, которые включают в себя: системы мониторинга атмосферы, водных ресурсов, почв и других компонентов природной среды. Также системы сбора и анализа географически привязанной информации об антропогенной нагрузке. В своей работе мы проведем обзор и рассмотрим функциональные возможности таких систем.
Провести мониторинг уровня загрязнения окружающей среды можно с помощью специально разработанных автоматизированных информационных систем. Каждая из таких систем имеет свои функциональные особенности и предназначена для выполнения определенного рода задач.
Например, автоматизированная система наблюдений и контроля окружающей среды АНКОС АГ позволяет в автоматическом режиме собирать, обрабатывать и передавать информацию об уровне загрязнения атмосферного воздуха. Такую систему лучше всего использовать в населенных пунктах или в зоне работы промышленных предприятий, так как она в непрерывном режиме производит замеры концентрации примесей и метеорологические параметры атмосферы.
Следующая система контроля атмосферы СКАТ специально разработана для использования в производственных помещениях. Она позволяет непрерывно производить автоматический контроль влажности воздуха и наличия в нем двуокиси углерода СО.
Непрерывные автоматические замеры массовой концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также контроль метеорологических параметров можно осуществить с помощью автоматического поста экологического контроля АПЭК атмосферного воздуха.
На рисунке 1 представлена передвижная лаборатория АТМОСФЕРА. Ее функционал достаточно широк. С помощью такой лаборатории на колесах можно осуществлять контроль за загрязнением воздуха, производить измерения метеорологических параметров атмосферного давления, скорости и направления ветра. Оборудование лаборатории позволяет измерять температуру и относительную влажность воздуха, проводить экспрессную оценку загрязнения вод и почвы. [1]
Рис.1. Передвижной экологический пост контроля атмосферы
Следующая группа систем называется геоинформационные системы (ГИС, географическая информационная система) и предназначена для хранения, анализа и перевода информации в графическую форму. Функциональные возможности таких систем позволяют изучать изменения климата и подземных вод, проводить оценку человеческого воздействия на природу.
В конце 2021 года предприятие Госкорпорации «Росатом» представило на рынке программный комплекс для моделирования движения подземных вод «Логос Гидрогеология». При помощи данного комплекса можно управлять рисками в чрезвычайных ситуациях и обеспечивать экологическую безопасность при эксплуатации техногенных объектов. «Логос Гидрогеология» позволяет оценить какое воздействие на подземные воды и грунт осуществляют техногенные объекты в обычном и аварийном режимах работы (см. рис. 2). Также система может с высокой точностью спрогнозировать вероятность затоплений, прорыв плотин и изменения уровня воды при строительстве гидросооружений [2].
Рис. 2. Дискретизация русла реки и четырех скважин на сеточной модели, построенной по запатентованному способу
Еще одна разработка, помогающая решать экологические проблемы с помощью цифровых технологий, — это профессиональная ГИС «Панорама» (см. рис. 3). Универсальная геоинформационная система позволяет создавать и редактировать цифровые карты и планы городов, обрабатывать данные, выполнять различные расчеты и измерения, оверлейные операции, строить 3D модели, обрабатывать растровые данные, подготавливать графические документы в цифровом и печатном виде, а также система имеет набор инструментов для работы с базами данных [4].
Рис. 3. Интерфейс ГИС «Панорама»
Хорошим подспорьем для решения задач в области промышленной экологии является продукт «Экология. 1С-КСУ: Охрана окружающей среды». Это главное архитектурное решение линейки продуктов «Экология» обладает достаточно широким спектром функциональных возможностей.
«Экология. 1С-КСУ: Охрана окружающей среды» позволяет:
— вести всю природоохранную деятельность предприятия в рамках одной системы с учетом требований экологического законодательства;
— формировать все виды необходимой отчетности;
— проводить первичный учет основных экологических показателей: воздух, вода, отходы;
— систематизировать необходимую нормативно-справочную информацию;
— производить необходимые расчеты по количеству выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
— контролировать окончание сроков действия разрешительной документации;
— вести необходимую природоохранную документацию [3].
Еще одна свободная географическая информационная система с открытым кодом, на которую стоит обратить внимание — это бесплатный программный комплекс QGIS. С его помощью можно создавать карты и исследовать пространственные данные, применять различные инструменты анализа, выборки, геопроцессинга, управлять геометрией и базами данных. Также программный комплекс QGIS позволяет создавать, редактировать, визуализировать, анализировать и публиковать геопространственную информацию.
За последнее время современный человек становится все более экологически грамотным. Этому процессу способствует глубокое осознание человеком необходимости сохранения окружающей среды для собственного здоровья. Человек начинает прилагать все больше усилий к исправлению допущенных в отношении природы ошибок и еще сильнее задумываться о том, как не навредить окружающей среде в будущем. Цифровые технологии, которые все шире охватывают разные стороны жизни человека, сегодня начали проникать и в экологическую сферу. Этот процесс с каждым годом набирает обороты и хочется верить, что многие экологические задачи удастся решить именно с помощью новейших технологий, но еще большее количество экологических проблем человечество все-таки сможет избежать.
Литература:
- Горюнкова А. А. Современное состояние и подходы к разработке систем мониторинга загрязнения атмосферы / А. А. Горюнкова // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2013. -№ 11. — С. 251–260.
- Дорохова И. Показ моделей: что умеет «Логос Гидрогеология» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://strana-rosatom.ru/2022/03/28/pokaz-modelej-chto-umeet-logos-gidrog/
- Коняев С. В., Язиков Г. Е. Информационно-управляющая система предприятия «управление охраной окружающей среды» в дочерних обществах ПАО «Газпром» // Газовая промышленность. 2017. № S1 (750).
- Профессиональная ГИС «Панорама» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm
- Соколов Ю. И. На пороге рискованного будущего // Проблемы анализа риска. 2014. Т. 11. № 2.
