Модуль 1. Постановка задачі соціоекологічного моделювання і прогнозування (семестр 7)

Тема 1. Математіко-картографічне моделювання стану природного навколишнього середовища в рамках соціоекосистеми

1. Наукові витоки та розробка моделі глобальної соціоекосистеми.Завдання соціоекологічного моделювання.

2. Наукові витоки та етапи математико - картографічного моделювання стану природного навколишнього середовища в рамках соціоекосистеми.

1. Наукові витоки та розробка моделі глобальної соціоекосистеми.

Завдання соціоекологічного моделювання.

Вплив людської діяльності на природне довкілля відбувається в рамках природи. Тому вивчати цей вплив доцільно в рамках соціальний - економічних систем, об'єднуючих в собі соціально, - економічну і природну складову в межах певних територіальних одиниць.

Соціологічне моделювання повинне вирішувати такі завдання:

виявляти структуру соціоекосистем та особливості їхнього функціонування і закономірності взаємодії складових природних та соціально - економічних компонентів;

визначати основні параметри динамічної рівноваги (гомеостазу) та оптимального стану будь - якої досліджуваної соціоекосистеми;

встановлювати ступінь наближення стану соціоекосистеми до критичної межі, за якою починаються незворотні процеси розпаду соціоекосистеми;

прогнозувати розвиток соціоекосистеми при різних стратегіях антропогенної діяльності;

визначати оптимальну функціональну структуру досліджуваної соціоекосистеми, зокрема оптимальне функціональне зонування території і оптимальний режим природокористування в межах виділених функціональних зон;

керувати гармонійним розвитком соціоекосистем.

Першими моделями глобальної земної соціоекосистеми були моделі Дж. Форрестера (Римський клуб). Модель Д. Медоуза по обмеженню стосувались головним чином ресурсної межі.

Обідві задані моделі не враховували територіальної неоднорідності глобальної соціоекосистеми. Проведені експерименти могли в основу концепції “лімітів зростанню”, що обгрунтувала необхідність стабілізації світового розвитку заради відвернення загальної планетарної соціоекологічної кризи в XXI ст..

Розроблена дещо пізніше модель М. Месаровіча та Е. Пестеля вже до деякої міри враховувала неоднорідність економічного розвитку світової системи, що дало змогу її авторам висунути концепцію “органічного зростанню“, яка передбачала ліквідацію розриву між розвинутими державами і країнами, що розвиваються. Задані моделі вчених Рімського клубу відрізняються економічною однобічністю: головну увагу в них зосереджено на дослідженні глобального економічного процесу з включенням в нього лише окремих елементів, що описують стан навколишнього середовища.

Науковій колектив колишнього СРСР під керівництвом Н.Н. Мойсеєва, обрав інший напрям. В середині 70 - х років, була створена деручи версія глобальної моделі біосфери - система “Гея“, скадена з трьох боків - кліматичного, біотичного, та людської активності. Кліматічній блок описує динаміку та енергетику біосфери. Біотічній блок мав описувати кругообіг біогенних елементів - вуглецю, азоту, кисню, води, мікроелементів, а також процеси грунтоутворення, фотосинтезу, дихання рослин худе. Однак поки що вдалося створити модель лише кругообігу вуглецю. Третій блок присвячений людській активності, виявився найбільш складним, тому обмежилися розглядом лише окремих сценаріїв людської діяльності, зокрема сценарієм “програванням” ядерної війни.

Незважаючи на зусилля багатьох вчених, досі ще не вдалося створити більш-менш повної моделі глобальної соціоекосистеми, яка б в планетарному масштабі відображала взаємодію основних природних та соціально - економічних компонентів і враховувалаб багаторівневу ієрархічну структуру цієї системи.

Головною ознакою цих систем є їхня територіальність. Взаємодія різних природних та соціально - економічних компонентів відбувається в них на чітко визначеній обмеженій площі. Зміні властивостей цих компонентів виявляють часто просторовий тренд, тому для виявлення закономірностей змін показників компонентів в просторі та часі необхідно будувати графічні моделі кожної досліджуваної соціоекосистеми. Такими графічними моделями є компоненти та синтетичні карти. Картографічні моделі органічно доповняють імітаційні моделі, дають змогу генералізувати тематичну інформацію для наступного перенесення її у базу даних математичних моделей на машинних носіях.

Веліку роль в моделюванні соціоекосистем відіграє також дистанційне зондування поверхні Землі аерокосмічними апаратами. Вікорістання при створенні картографічних моделей матеріалів аеро-та космофотозйомок з різних висотних рівнів суттєво підвищує інформативність та детальність цих моделей, не кажучи вже про значне прискорення створення та досягнення синхронності відображуваної їх інформації. Повторні аерокосмічні фотозйомки і регулярний прийом телеметричної інформації з автоматичних супутників Землі дають змогу вивчати зміни природних компонентів соціоекосистем під впливом антропогенної діяльності не лише в просторі, а й в часі.

Отже, при моделюванні регіональних та локальних соціоекосистем органічно поєднується методичні прийоми соціологічного моделювання, математико - картографічного моделювання та дистанційного геозондування (Мал. 1.1). В сучасному вигляді метод математико - картографічного моделювання соціоекосистем був сформований і пройшов успішну апробацію в 1980 - 1985 рр. при розробці математико - картографічної моделі оптимального функціонального зонування Львівської обласної соціоекосистеми (Г.О. Бачинський, 1986). В процесі цієї роботи було складено в масштабі 1: 1000 000 атлас карт природних розумів, раціонального природокористування і охорони природи Львівщини.