Статья «Прогнозирование и моделирование в природопользовании»

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ

Современное общество выработало ряд специальных мер, направленных на рациональное использование при­родных ресурсов и охрану окружающей среды. К ним отно­сятся экологическое прогнозирование, управление в сфере природопользования, экологическое законодательство, на­блюдение за состоянием окружающей среды, ведение госу­дарственных кадастров и реестров природных объектов, создание охраняемых природных территорий, оценка воз­действия на окружающую среду, нормирование качества окружающей среды, экологическая экспертиза, паспорти­зация, сертификация, аудит, менеджмент и др.

Человечество издревле стремилось узнать будущее. Про­гнозирование как область знаний прошло долгий путь — еги­петские жрецы, оракулы Древней Греции и Рима, средне вековые гадалки и астрологи, первые ученые-прогнозисты от социальных утопистов до естественников, пытавшихся прогнозировать погоду, современные ученые, занимающи­еся научным предвидением.

В настоящее время прогнозирование является одним из основных принципов рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Прогноз — конкретное предсказание или вероятност­ное суждение о состоянии чего-то (кого-то) или о прояв­лении какого-то события в будущем. Например, прогноз погоды, развития эпидемии, исхода болезни, общественно­го развития и т.п. Прогноз основан на выборе из множества вариантов развития процесса («сценариев») наиболее веро­ятных с точки зрения прогнозиста. Прогноз представляет собой специфический вид познания, где прежде всего про­водят исследования не того, что есть, а то, что будет.

Прогноз осуществляют с помощью специальных методов прогнозирования. Прогнозирование — совокупность приемов мышления, позволяющих на основе ретроспективного ана­лиза внешних и внутренних связей, присущих объекту, а также их вероятных изменений в рамках рассматриваемого явления или процесса, вынести суждения определенной до­стоверности относительно его будущего развития.

Экологическое прогнозирование — предсказание из­менений природных систем в естественных условиях или под воздействием на них человека. Например, прогноз вли­яния предприятия на окружающую его среду, прогноз воз­действия на территорию орошения или осушения, прогноз стихийных бедствий и т.п.

Значение экологического прогнозирования трудно пе­реоценить. Главной его целью является оценка предпола­гаемой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека.

Современное природопользование должно обязатель­но основываться на экологическом прогнозе и исходить из общечеловеческих ценностей, главными из которых является человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты Земля как дома для человека.

Существуют два типа экологических прогнозов: поисковый и нормативный.

Поисковый прогноз — определение возможных состо­яний объекта, явления или процесса в будущем. Он должен дать ответ на вопрос: что вероятнее всего произойдет при условии сохранения существующих тенденций?

Нормативный прогноз — прогнозирование достиже­ния желательных состояний на основе заранее заданных норм, целей. Он должен дать ответ на вопрос: какими путя­ми достичь желаемого?

В настоящее время чаще используют поисковое про­гнозирование с задачей возможно более точного предска­зания будущего состояния объекта, явления или процесса. Это связано с тем, что сейчас мы, в основном, познаем закономерности существования и развития природных сис­тем и еще только приступаем к их управлению.

Прогнозы классифицируют по време­ни, по масштабам и по содержанию.

По времени упреждения прогнозы делят на сверхкрат­ковременные (до одного года), краткосрочные (до 3-5 лет), среднесрочные (до 10-15 лет), долгосрочные (до несколь­ких десятилетий), сверх долгосрочные (на тысячелетия впе­ред и более). При этом чем долгосрочнее прогнозы, тем они менее точны.

По масштабам прогнозируемых явлений прогнозы де­лят на глобальные (общемирового масштаба), региональ­ные (в пределах региона), локальные (в пределах неболь­шой территории). Чем крупномасштабнее прогноз, тем су­ровее будет расплата, если прогноз ошибочен.

По содержанию прогнозы относятся к конкретным от­раслям наук: экологические, геологические, метеорологи­ческие и др.

Природные системы чрезвычайно сложны. Для их изу­чения и прогнозирования их состояния и развития в буду­щем используют метод моделирования.

Моделирование — метод исследования сложных объек­тов, явлений и процессов путем их упрощенного имитиро­вания (натурного, математического, логического). Основы­вается на теории подобия (сходства) с объектом-аналогом.

Модель — это физическое (вещественно-натуральное) или знаковое (математическое, логическое) подобие (обыч­но упрощенное) реального объекта, явления, процесса или его схема, изображение, описание.

Требования, предъявляемые к моделям. Важнейшие требования к любой модели — ее подобие с моделируемым объектом и наличие следующих свойств:

• модель — это увеличенное (клетка) или уменьшенное (глобус) подобие объекта;

• модель может замедлить быстро протекающие про­цессы или ускорить медленно протекающие;

• модель упрощает реальный процесс, что дает возмож­ность обратить внимание на главную сущность объек­та.

Модели делят на две группы: матери­альные (реальные) и идеальные (графические, математи­ческие, кибернетические).

Реальные (физические) модели — например, аквариум, являющийся моделью водной экосистемы. Графические модели — это зависимость одного прогно­зируемого параметра от другого, выраженная в системе прямоугольных координат, то есть в виде графика.

Математические модели — модели, когда с помощью математических формул строится абстрактное упрощенное подобие изучаемой системы. Далее, меняя значение отдель­ных параметров, исследуют, как поведет себя данная ис­кусственная система, то есть как изменится конечный ре­зультат.

Кибернетические модели — это математические моде­ли, строящиеся с применением ЭВМ.

Использованная литература:

1.Экология : учебник для спо / ред. Е. В. Титов. - 2-е изд. - Москва : Академия , 2017 - 208с.: ил. - (Профессиональное образование). -ISBN 987-5-4468-3928-5

2.Константинов В.М. Экологически основы природопользования: учебник для спо / В.М. Константинов. 16-е изд. - Москва: Академия, 2016 - 240 с. - (Профессиональное образование). – ISBN 978-5-4468-3140-1