8. Экологический прогноз и моделирование.

Прогноз – предсказание возможного поведения прир систем, определяемого естественными процессами и воздействиями на них человечества. Поисковый прогноз – определение возможных состояний экосистем, процессов, явлений в будущем. Нормативный прогноз – определение путей и сроков достижения возможных состояний экосистем, процессов, явлений в будущем, принимаемых в качестве цели.

По масштабам прогнозир явлений: глобальный, региональный (в пределах неск стран, 1 материка, океана и т.п.) и локальный (для небольших территорий). Прогноз не имеет ограничений по временной шкале (возможно, и делается на неопределенно долгое будущее): кратко- средне- и долгосрочные.

Значение прогноза в системе мониторинга, который невозможен без разработки достоверного прогноза. Формы прогноза: поисковый (всегда вероятностно; определение возможных состояний экосистем, процессов явлений в будущем); нормативный (жестко определен нынешним ходом событий, их направленностью и способами управления ими); еще есть предупреждение-экстраполяция (утверждение, что если процесс будет идти в современном направлении и наблюдаемыми темпами, то это приведет к определ последствиям).

Разновидности: изменение среды, воздействие на среду, использование природных ресурсов, природопользования, географический (синоним экологическому прогнозу), прогноз экоразвития.

Сам процесс прогнозирования – это совокупность приемов мышления, позволяющих на основе ретроспективного анализа внешних и внутр связей, присущих обекту, а также их вероятных изменений в рамках рассматриваемого явления или процесса вынести суждения определенной достоверности относительно его будущего развития.

Модели: реальные, идеальные, концептуальные (объясняет основные закономерности; графические и вербальные; ей можно описать структуру биогеоценоза и процессы образования фотохимич смога), математические (90%), тестовые (знание экспертов), картографические (отражает разл проблемы; карты и ГИС), имитационные, аналитические.

Методы моделир: 1-анализы на основе причинно-следственной связи; 2-метод аналогии; 3-контрольного района; 4-метод первичного толчка (цепная реакция). Не существенное сейчас, рассматр как способное перерасти в сильное, высокозначимое); 5-метод Делфи (интуитивное, экспертное предсказание, основано на логическом моделир. Создание тестовых моделей).

Последов разработки прогноза: предпрогнозная ориентация; построение исходной концептуальной модели; анализ исходных данных; постр динамич рядов показателей методом экстраполяции; постр серии предварит моделей; оценка достоверности моделей и результатов прогноза -экстрополяция

9. Разработка прогноза

Экологическое прогнозирование производится с помощью специальных методик: прямолинейной зависимости; по известным заранее кривым изменений; экспотенциальной зависимости; экстраполяции (продления существующих тенденций во времени); модельной экстраполяции, учитывающей возможную неравномерность в развитии процессов; анализа причинно-следственной связи; проведения аналогий (предполагается, что грядущий процесс будет аналогичен уже известным явлениям, происходившим в сходных условиях).

Продолжают развиваться методики прогнозирования, основанные на анализе данных экспериментов и на натурных моделях для нахождения эмпирических зависимостей.

К наиболее современным способам необходимо отнести так называемый метод Делфи (интуитивное, экспертное предсказание, основанное на логическом моделировании, индивидуально проводимом группой экспертов, сближающих свои позиции на основе специальной математической обработки результатов высказывания), вообще создание тестовых моделей.

В экологическом мониторинге часто применяют метод первичного толчка (наблюдаемое слабое изменение, несущественное сейчас, рассматривается как способное перерасти в сильное, высокозначимое), качественного скачка (предсказание перехода слабого роста в сверхэкспоненциальный — вариант метода экстраполяции). Все способы имеют ограничение, связанное с неполнотой информации.

Рекомендуется при разработке прогноза соблюдать следующую последовательность:

1. Предпрогнозная ориентация.

2. Построение исходной концептуальной модели.

3. Анализ исходных данных.

4. Построение динамических рядов показателей методом экстраполяции.

5. Построениесериипредварительныхмоделей.

6. Оценка достоверности моделей и результатов прогноза.

Предпрогнозная ориентация представляет собой предварительное обсуждение систематизированной информации на совместном заседании исследовательской группы и нескольких специалистов, способных дать важные дополнительные оценки. На этой стадии помимо основных моментов предпрогнозной ориентации определяются и уточняются масштабы и особенности исследуемых природно- антропогенных процессов, круг экспертов, перечень рабочих документов прогнозирования, производится выбор основной концепции.

Выбор и построение концептуальной модели, как правило, зависят от объекта прогнозирования. После выбора объектов рассматриваются имеющиеся фактические сведения (результаты наблюдения) и проводится сбор дополнительных сведений, методами интерполяции решаются задачи по составлению репрезентативной базы данных. Наиболее простое и в то же время достоверное предсказание можно выполнить, продолжая динамические ряды данных на будущее. Наконец определяются наиболее оптимальные математические зависимости и модели для описания экологических процессов, дается оценка их достоверности. В случае неудовлетворительных результатов необходимо вернутся ко второму этапу и повторить процедуру разработки прогноза.