5. Геоэкологическое прогнозирование

Прогнозирование – это процесс получения данных о возможном состоянии исследуемого объекта.

Прогноз – результат прогнозных исследований.

Есть много общих определений термина «прогноз»: прогноз – это определение будущего, прогноз – это научная гипотеза о развитии объекта, прогноз – характеристика будущего состояния объекта, прогноз – оценка перспектив развития.

Геоэкологическое прогнозирование – это научно обоснованное суждение о будущем географической среды на основе оценок ее прошлого и настоящего состояний в целях принятия практических решений по ее рациональному использованию.

Общая логическая схема процесса прогнозирования представляется как последовательная совокупность:

1. представлений о прошлых и современных закономерностях и тенденциях развития объекта прогнозирования;

2. научного обоснования будущего развития и состояния объекта;

3. представлений о причинах и факторах, определяющих изменение объекта, а также условий, стимулирующих или препятствующих его развитию;

4. прогнозных выводов и решений по управлению.

Актуальность геоэкологического прогнозирования определяется особенностями современного научно-технического прогресса и социально-политической ситуацией.

Главная задача геоэкологического прогнозирования состоит в геоэкологическом обосновании долгосрочного развития народного хозяйства в его региональном аспекте, а главная общая для геоэкологов научная проблема – предвидение изменений окружающей среды в естественных и техногенных условиях.

Выбор проблемы геоэкологического прогнозирования должен основываться на следующих критериях:

• соответствии проблемы современным общественным и научно-техническим потребностям;

• актуальности значения проблемы на большой период времени (25–30 лет и более);

• наличии научных предпосылок, в частности, соответствующих методов решения проблемы.

Из перечисленных общих критериев следует, что главная задача состоит в географическом обосновании долгосрочного развития народного хозяйства в его региональном аспекте, а главная общая для географов научная проблема – предвидение изменений природной среды в естественных и техногенных условиях.

Цель и объект прогнозирования. Процесс прогнозирования начинается с определения его цели и объекта, так как именно они определяют тип прогноза, содержание и набор методов прогнозирования, его временные и пространственные параметры. Цели и объекты прогнозирования могут быть очень разными. В настоящее время главной, наиболее актуальной целью геоэкологического прогнозирования является предвидение того состояния природной среды, в которой будет обитать человек. При этом цель заключается не только в прогнозировании состояния воздуха, воды и почвы, но в целом географической среды, ее природы и хозяйства.

При выборе объекта прогноза можно использовать классификацию, которая основана на следующих шести признаках:

1. Природа объекта прогноза. Географический прогноз, привязанный к определенному региону, чаще всего соприкасается с другими объектами прогноза разных природных свойств.

2. Масштабность объекта прогноза:

• сублокальные, с числом значащих переменных от 1 до 3,

• локальные (от 4 до 14),

• субглобальные (от 15 до 35),

• глобальные (от 36 до 100),

• суперглобальные (более 100 значащих переменных).

В геоэкологии имеют место объекты всех масштабов.

3. Сложность объекта прогнозирования, определяемая разнообразием его элементов, числом значащих переменных и характером связей между ними. По этим признакам можно выделить объекты:

• сверхпростые, в которых переменные существенно не связаны друг с другом;

• простые – парные взаимосвязи между переменными;

• сложные – взаимосвязи между тремя переменными и более;

• сверхсложные, при изучении которых учитываются взаимосвязи между всеми переменными.

В геоэкологическом прогнозировании исследователь чаще всего имеет дело со сверхсложными объектами.

4. Степень детерминированности:

• детерминированные объекты, в которых случайная составляющая несущественна и ею можно пренебречь;

• стохастические объекты, при описании которых необходим учет их случайной составляющей;

• смешанные объекты с детерминированными и стохастическими характеристиками.

Для геоэкологического прогнозирования прежде всего свойственны стохастические и смешанные характеристики объектов.

5. Характер развития во времени:

• дискретные объекты, регулярная составляющая (тренд) которых изменяется скачками в фиксированные моменты времени (тренд – аналитическое или географическое представление об изменении переменной во времени),

• апериодические объекты, регулярная составляющая которых описывается апериодической непрерывной функцией времен;

• циклические объекты, имеющие регулярную составляющую в виде периодической функции времени.

В геоэкологическом прогнозирование используются все виды развития объекта во времени.

6. Степень информационной обеспеченности, определяемая полнотой имеющихся качественной или количественной ретроспективой информации об объектах прогноза. В геоэкологическом прогнозировании исследователь имеет дело с объектами, обеспеченными преимущественно качественной информацией об их прошлом развитии. Это особенно относится к природной составляющей прогноза.

Основные операционные единицы прогнозирования. Все объекты прогнозирования изменяются во времени и пространстве. Поэтому время и пространство – главные операционные единицы прогнозирования. Некоторые географы считают главными принципами прогнозирования историко-генетический и структурно-динамический. Тем самым они отдают предпочтение временным аспектам прогнозирования. Действительно, проблема времени в общей прогностики является центральной проблемой, однако в географическом прогнозировании, имеющем дело с регионами, пространствами разных рангов, необходимо сочетание пространственных и временных аспектов.

По направленности действий все прогнозы можно разделить на два класса:

• поисковые (исследовательские);

• нормативные (программные, проектные или целевые) прогнозы.

Поисковое и нормативное прогнозирование – единый процесс, их сопоставление позволяет выявить различия между желаемым и возможным состоянием прогнозируемого объекта.

В процессе поискового прогнозирования выявляются тенденции развития и возможное состояние объекта в будущем, факторы, его ограничивающие или активизирующие, новые возможные пути развития.

Основная задача нормативного прогноза в геоэкологии – определение набора и последовательности управленческих мероприятий, необходимых для нейтрализации неблагоприятной природной и социально-экономической ситуации, выявленной в процессе поискового прогноза.

В содержание нормативного прогнозирования входит

• выбор курса,

• стратегическое планирование,

• тактическое планирование.

Выбор курса – формулирование целей, чаще всего подразумевающих политическое и техническое решение поставленных задач.

Стратегическое планирование – пути и средства достижения избранной цели.

Тактическое планирование – последовательность действий организационных мероприятий, необходимых для реализации стратегического плана.

По степени воздействия на объект прогноза последние бывают

• пассивными,

• активными.

В первом случае, человек предугадывает ход будущих событий, но воздействовать на объект прогнозирования не может. В противоположность пассивному – активный прогноз подразумевает обратные связи и возможность управления объектом прогноза.

Успешность и надёжность географического прогноза определяется многими обстоятельствами, в том числе правильностью выбора главных факторов и методов, обеспечивающих решение проблемы.

Факторы прогноза могут быть внешними и внутренними.

Внешние факторы – это, например, такие источники воздействия на природную среду, как карьеры и отвалы вскрышных пород, полностью уничтожающие прежний ландшафт, дымовые выбросы из заводских труб, загрязняющие воздух, промышленные и бытовые стоки, поступающие в водоёмы и т.п. Размеры и силу воздействия таких факторов можно заранее предусмотреть и заблаговременно учесть в планах охраны природы данного региона.

К внутренним факторам относятся свойства самой природы, потенциал её компонентов и ландшафтов в целом. Из компонентов природной среды, вовлекаемых в процесс прогнозирования в зависимости от его целей и местных географических условий, главными могут стать любые – рельеф, горные породы, водные объекты, растительность и т.д. Но часть этих компонентов на прогнозируемый срок, например, на 25–30 лет вперёд практически не меняется. Относительная устойчивость этих факторов во времени позволяет использовать их как фон и каркас прогноза. Другие значительно более динамичные факторы имеют в геоэкологическом прогнозировании значения вероятностных величин.

Цель и объект прогноза определяют выбор его методов. Как и во многие других видах прогнозирования, в геоэкологии более популярны методы, основанные на логическом мышлении, – методы экстраполяций, аналогий, системного и межсистемного анализа и др.

Наиболее популярными в геоэкологии методами прогнозирования являются

• логические методы, основанные на применении определенной последовательности мыслительных операций (индукции, дедукции, экспертных оценок, аналогий, системного анализа и др.);

• формализованные методы, основанные на использовании источников фактографической информации (прогнозной экстраполяции и интерполяции, статистический, аналитический, моделирования и др.).

Оценка достоверности и точности или обоснованности прогноза называется верификацией прогноза.

Несмотря на вероятностный характер прогнозов, многие из них достаточно надежны. Абсолютно достоверных прогнозов нет. В целом надежность прогноза, т.е. вероятность наступления предсказываемого события, уменьшается с увеличением его временного горизонта, степени детальности и динамичности прогнозируемого явления.

Источники ошибок прогнозирования могут быть

• регулярными,

• нерегулярными.

К регулярным источникам ошибок относятся неадекватный метод прогнозирования, недостоверные и недостаточные исходные данные.

Нерегулярные ошибки – это непредсказуемые события: взрывы, скачки, резкие спады и перепады, нарушающие тенденции развития объекта.