Інформаційна підтримка рішень в сфері техногенно-екологічної безпеки територій на основі технологій обробки геопросторових даних
DOI:
https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.2.115-129Ключові слова:
екологічні системи підтримки прийняття рішень, геоінформаційні технології, дистанційне зондування Землі, геопросторовий аналіз, екологічна оцінка, сценарне моделюванняАнотація
У статті досліджуються проблеми інформаційної підтримки прийняття рішень в сфері техногенно-екологічної безпеки, які виникають через природну складність антропоекосистем та мультидисциплінарний характер проблем екологічної безпеки. Серед ключових проблем виділяються нелінійні взаємодії природних процесів, просторова і часова мінливість екологічних явищ, а також питання якості і доступності даних. Розглядаються технологічні та методологічні виклики, такі як розробка і валідація моделей, забезпечення зручності інтерфейсу для користувачів, інтеграція з існуючими системами та проблема масштабованості і продуктивність систем підтримки прийняття рішень. Особливу увагу приділено ролі геопросторових даних і геоінформаційних систем (ГІС) у завданнях інформаційної підтримки прийняття рішень. ГІС є ядром сучасних СППР, забезпечуючи управління, аналіз і візуалізацію геопросторових даних, що значно підвищує можливості цих систем. Визначено переваги ГІС у контексті управління великими обсягами геопросторових даних, їх інтеграції з іншими наборами даних, просторового аналізу та моделювання, а також візуалізації та комунікації результатів. В статті пропонується концептуальна модель, яка описує інфраструктуру інформаційної підтримки прийняття рішень в сфері техногенно-екологічної безпеки, центральним елементом якої є ГІС. Автори пропонують диференціацію задач з аналізу геопросторових даних на два модулі, один з яких спеціалізується на аналізі регіональних даних екологічного моніторингу для екологічної оцінки стану територій, формування середньо- та довгострокових прогнозів. Другий модуль спеціалізується на оцінці ризиків від виникнення надзвичайних ситуацій, пов’язаних в першу чергу з військовими діями. Ключовою метою є оцінка потенційних екологічних наслідків катастрофічних подій на об’єктах критичної інфраструктури. Архітектура включає набори джерел даних (дистанційне зондування, екологічна статистика), блоки статистичного аналізу та математичного моделювання, блок інтеграції даних на базі ГІС, блоки екологічної оцінки та сценарного моделювання. Кожен з цих компонентів виконує критично важливі функції для забезпечення ефективного прийняття рішень у сфері екологічної техногенно-екологічної безпеки та управління природокористуванням.
Посилання
Whitten, J.L., Bentley, L.D., & Barlow V.M. (1989). Systems Analysis & Design Methods. Boston: Irwin.
Dovhyi, S.O., Bidyuk, P.I., Trofymchuk, O.M., & Savenkov. O.I. (2011). Methods of forecasting in decision making support systems. Kyiv: Naukova Dumka [in Ukrainian].
Bidyuk, P.I. (2005). Develoment of information systems. Kyiv: NTUU KPI [in Ukrainian].
Dovhyi, S.O., Bidyuk, P.I., & Trofymchuk, O.M. (2014). Decision making support systems based on statistic and probabilistic methods. Kyiv: Logos [in Ukrainian].
Stair, R.M. (1996). Principles of Information Systems. Washington: ITPC.
Trysnyuk, V.M. (2016). Environmental safety management system of natural and anthropogenically modified geosystems. Information processing systems, 12, 185-188 [in Ukrainian].
Lyalko, V.I., Dovgyi, S.O., & Trofymchuk, O.M. (2001). Informatization of aerospace earth science. NASU Aerospace Research Center. Kyiv: Naukova Dumka [in Ukrainian].
Dovgyi, S.O., Krasovskyi, G.Y., Radchuk, V.V., Trofymchuk, O.M., & Andreev, S.M. (2010). Modern information technologies of environmental monitoring of the Black Sea: monograph. ITGIS NASU. Kyiv, Inform.sistemy [in Ukrainian]
Trofymchuk, O.M., Adamenko, O.M., & Trysnyuk, V.M. (2021). Geoinformation technologies for environmental protection of the nature reserve fund. Institute of Telecommunications and Global Information Space of the National Academy of Sciences of Ukraine; Ivano-Frankivsk national technical University of Oil and Gas. Ivano-Frankivsk: Suprun V.P. ISBN 978-617-7468-53-9 [in Ukrainian].
Krasovskyi, G.Y., Radchuk, V.V., & Zarorodnia, S.A. (2016). Information resources of the interactive decision support system on environmental safety management of the Ukrainian sector of the Black Sea. Sciences Journal of Geoinformatics, 1 (57), 57-65 [in Ukrainian].
Grekov, L.D., Krasovsky, G.Y., & Trofymchuk, O.M. (2007). Space monitoring of land pollution by man-made dust. Kyiv: Naukova dumka [in Ukrainian].
Dovgyi, S.O., Krasovskyi, G.Y., Radchuk, V.V., & Trofymchuk, O.M. (2018). Geomodels in tasks of ecological and economic assessments of lands. Monograph. Kyiv: LLC "Yuston Publishing House" [in Ukrainian].
Pashchenko, R.E., Radchuk, V.V., Krasovskyi, G.Y. et al. (2013). Environmental monitoring using NOAA satellite space-based images. Kyiv, ITGIS NASU [in Ukrainian]
Trysnyuk, V.M., Okhariev, V.O., Trysnyuk, T.V., Smetanin, K.V., & Kurylo, A.V. (2018). Development of the mobile environmental monitoring system. Environmental Safety and Sustainable Natural Resource Management: scientific and technical journal, 2(18), 120-128 [in Ukrainian].
Trofymchuk, O.М., Krasovsky, G.Y., Radchuk, V.V., Trysnyuk, V.M., Radchuk, I.V., Kreta, D.L., Zagorodnya, S.A., Sheviakina, N.A., Okhariev, V.O., Trysnyuk, T.V., Shumeiko, V.O., Atrasevych, O.V., & Vishnyakov, V.Y. (2019). Expeditionary studies of parameters of the ecological state of Bakota Bay. Environmental Safety and Sustainable Natural Resource Management: scientific and technical journal, 30(2), 44–55. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2019.2.44-55 [in Ukrainian].
Trysnyuk, T., Okhariev, V., & Holovan. Y. (2020). Monitoring system of land resources pollution by oil. In Geoinformatics 2020 – XIXth International Conference Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects.
Trysnyuk, V.M., Okharev, V.O., Trysnyuk, T.V., & Holovan, Y.M. (2020). System of ecological monitoring of pedosphere pollution by petroleum products. Environmental Safety and Natural Resources, 34(2), 22–29. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2020.2.22-29 [in Ukrainian].
Okhariev, V., Trysnyuk, V., Anpilova, Y., & Trysnyuk, T. (2020). Environmental monitoring based on aerospace and terrestrial researches. In XIVth International Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”, 10–13 Nov. 2020, Kyiv, Ukraine.
Mandryk, O.M., Okhariev, V.O., Trysnyuk, T.V., & Mykhailyuk, R.Y. (2022). Monitoring of Dniester watershed pollution by reason of flooding and other environmental disasters. Environmental Safety and Natural Resources, 43(3), 35–42. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.3.35-42 [in Ukrainian].
Myrontsov, M.L., & Okhariev, V.O. (2021). Information system of decision making support for sustainable natural resource management and environmental safety. Environmental Safety and Natural Resources, 37(1), 69–82. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2021.1.69-82 [in Ukrainian].
Okhariev, V. (2020). Improvement of statistical method for environmental monitoring datasets interpretation. In 13th International Conference on Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, 10-13 Nov 2020, Kyiv, Ukraine.
M. Myrontsov, O. Karpenko, O. Trofymchuk, V. Okhariev (2021). Increasing vertical resolution in electrometry of oil and gas wells. Systems, Decision and Control in Energy II. Studies in Systems. Decision and Control Springer, Cham, p. 101-117. ISBN 978-3-030-69188-2.
Myrontsov, M., Dovgyi, S., Trofymchuk, O., Lebid, O., & Okhariev, V. (2022). Development and Testing of Tools for Modeling R&D Works in Geophysical Instrument-Making for Oil and Gas Well Electrometry. Science and Innovation, 18(3), 28–36. https://doi.org/10.15407/scine18.03.028
Trofymchuk, O.M., Trysnyuk, V.M., Anpilova, E.S., Okhariev, V.O. et al. (2022). Geoinformational research of water ecosystems of Ukraine: monitoring and forecasting: collective monograph. Ivano-Frankivsk: V.P. Suprun. ISBN 978-617-7468-53-9 [in Ukrainian].
Trysnyuk, V., Trysnyuk, T., Okhariev, V., Shumeiko, V. & Nikitin, A. (2018). Cartographic Models of Dniester River Basin Probable Flooding. Сentrul Universitar Nord Din Bala Mare, UTPRESS ISSN 1582-0548, 1, 2018, 61–67.
O. Trofymchuk, V. Okhariev, M. Myrontsov, Y. Anpilova, V. Trysnyuk (2021). Transdisciplinary analytical system for support the environmental researches. Systems, Decision and Control in Energy II. Studies in Systems. Decision and Control Springer, Cham, p. 319-331. ISBN 978-3-030-69188-2.
Zagorodnya, S., Novokhatska, N., Okhariev, V., Popova, M., Radchuk, I., Trysnyuk, T., Shumeiko, V., & Atrasevych, O. (2018). GIS assessment of anthropogenic impact in the limnological ecosystems of the Western Polissia. Environmental Safety and Natural Resource, 26(2), 23–33. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2018.2.23-33 [in Ukrainian].
Shchyptsov, O., Gordeev, A., Lebid, O., Okharev, V., Telichko, R., Fedoseyenkov, S., & Shundel, O. (2023). Information technologies in the tasks of automation of modeling and forecasting of the hydrophysical situation in the Black Sea water area. Environmental Safety and Natural Resource, 45(1), 91–103. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.91-103 [in Ukrainian].
Lebid, O., Okhariev, V., Fedoseyenkov, S., Shundel, O., Telychko, R., & Klymenkov, O. (2023). Geoinformation technologies for environmental monitoring of the Black Sea water area after the destruction of the Kakhovska HPP. Environmental Safety and Natural Resource, 48(4), 130–144. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.4.130-144 [in Ukrainian].
O. Trofymchuk, Y. Yakovliev, Y. Anpilova, V. Okhariev, M. Myrontsov (2021). Ecological situation of post-mining regions in Ukraine. Systems, Decision and Control in Energy II. Studies in Systems. Decision and Control Springer, Cham, p. 293-306. ISBN 978-3-030-69188-2.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 В.О. Охарєв, С.Г. Підсадній
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).
Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.
