3.3. Результаты вычислительного эксперимента

В результате работы, разработанного программного комплекса были получены коэффициенты экологической стабильности для каждой ячейки (сегмента), рассматриваемого объекта исследований, а также общая оценка экологической стабильности всего региона. По результатам проведенных исследований рассматриваемый регион, а именно овражно-балочная система Кабардино-Балкарской республики, относятся к среднестабильным регионам, с КЭС=0,51. Такой низкий показатель обусловлен тем, что у нас в регионе сильно развито земледелие и под пашни уходит большая часть территории КБР. А она имеет самый низкий коэффициент экологической значимости, так как менее устойчива к эрозионным процессам, чем другие биотические элементы.

Низкая экологическая стабильность всей измененной геосистемы возможна из-за нарушения природного равновесия, какого либо одного элемента подсистемы в верхнем звене, а это вызывает цепную реакцию и становится причиной стихийного бедствия в нижних звеньях овражно-балочной системы. Поэтому низкая экологическая стабильность является поводом для активного вмешательства человека с целью предотвращения возможных техногенных аварий и стихийных бедствий.

Заключение

Эффективным инструментом исследования экологических систем служит моделирование, в частности - компьютерное моделирование, которое поддерживает весь жизненный цикл модели.

Результатом работы над проектом было создание модели по определению экологической стабильности овражно-балочной системы. Объектами исследования были определены природно-техногенные комплексы природообустройства, в котором природной составляющей являются овражно-балочная система, а техногенной составляющей является блок управления природными процессами. Предметом исследования являются закономерности влияния техногенного блока управления на стабильность региона.

Для достижения поставленной цели была изучена научная литература, посвященная проблемам математического моделирования, рационального природопользования и охраны окружающей среды. Была разработана компьютерная модель оценки стабильности овражно-балочной системы, был разработан алгоритм решения поставленной задачи, макеты входных и выходных параметров. Разработанная модель может быть использована для исследовательских целей, а также в качестве демонстрационной в учебном процессе. Однако, следует отметить, что экспериментальный характер модели не позволяет относиться к полученным результатам моделирования как к реальным прогнозам. Модель является открытой, система может быть дополнена новыми блоками, модель может стать сама подсистемой более крупной системы, например, глобальной модели охватывающей социально-экономические, экономические, научно-технические др. аспекты охраны экосистем и ландшафтов.

Глоссарий

Абиотическая составляющая – сады, виноградники, дороги, т.е. искусственного происхождения, появившиеся в результата деятельности людей.

Биотическая составляющая – участки лесов, полей, лугов, кустарников, болот и т.д., т.е. естественного происхождения.

Вычислительный эксперимент - эксперимент, осуществляемый экспериментатором исследуемой системой или процессом с помощью орудия эксперимента- компьютера, компьютерной среды, технологии.

Геоинформационные системы (ГИС)- класс информацион­ных систем, построенные с учетом закономерностей геоинформатики и методов, применяемых в этой науке.

Имитационная модель - отдельная программа, совокупность программ, программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных (включая случайные) факторов

Инструментальная модель - является средством построения, исследования, использования прагматических и познавательных моделей.

Компьютерное моделирование - основа представления знаний в ЭВМ (построения различных баз знаний). Компьютерное моделирование для рождения новой информации использует любую информацию, которую можно актуализировать с помощью ЭВМ.

Коэффициент геолого-морфологической стабильности – коэффициент, учитывающий геологические и морфологические особенности различных элементов горных и предгорных ландшафтов.

Коэффициент относительной экологической значимости – коэффициент, характеризующий экологическую роль различных биотических элементов в формировании экологической стабильности ландшафта, определяется в зависимости от типа и продуктивности растительного покрова, физико-химических, биологических и микробиологических свойств почв как биогеохимических барьеров.

Коэффициент экологической стабильности - экологический критерий оценки стабильности и способности горных и предгорных ландшафтов сохранять свои основные свойства, такие как целостность, функционирование и динамику, при внешних воздействиях.

Ландшафт - это с экологической точки зрения, целостная система взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов.

Математическая модель — это система математических соотношений — формул, уравнений, неравенств и т.д., отражающих существенные свойства объекта или явления.

Моделирование - метод, позволяющий осуществлять перенос информации от реальной системы к модели и наоборот.

Модель - объект или описание объекта, системы для размещения (при определенных условиях, гипотезах) одной системы (оригинала) другой системой для изучения оригинала или воспроизведения его каких – либо свойств.

Нормализация - процедура построения нескольких взаимосвязанных таблиц из одной таблицы.

Оптимизация ландшафта - это комплекс мероприятий по сохранению или модификации существующих и формированию новых связей между различными составляющими ландшафта в целях его рационального использования, сохранения полезных свойств и предупреждения их возможной утраты, установление максимально полного соответствия природного потенциала ландшафта социально- экономическим функциям, задаваемым ему человеком.

Познавательная модель - форма организации, представления знаний, соединения новых и старых знаний. Познавательная модель, как правило, «подгоняется» к реальности и является теоретической моделью.

Прагматическая модель - средство организации практических действий, рабочего представления целей системы для ее управления. Реальность в них «подгоняется» под некоторую прагматическую модель. Это, как правило, прикладные модели.

Природоохранные мероприятия - любые технологические, технические, организационные мероприятия, сохраняющие природные системы, природные ресурсы, их количество и качество.

Региональная эколого-экономическая система (РЭЭС)- информационная система, организованная на основе устойчивых управленческих, технических, экономических, биологических и других типов связей, между предприятиями, относящихся к данному региону.

Структурно-функциональная модель - условный образ объекта или некоторой системы, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и т.д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта

Устойчивость современного ландшафта - это способность ландшафта сохранять свои структуру и функции при внешних воздействиях.

Экологическая оценка — это процесс систематического анализа и оценки экологических последствий намечаемой деятельности, консультаций с заинтересованными сторонами, а также учет результатов этого анализа и консультаций в планировании, проектировании, утверждении и осуществлении данной деятельности.