Московский экономический журнал 4/2017

Геоэкологическая безопасность — это комплекс состояний, явлений и действий, поддерживающих экологический баланс на Земле и в любых ее регионах. Территория, как стратегический ресурс государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности. При стандартизации проводится обоснование интервала допустимых значений конкретных переменных и эталонов, что необходимо для управления природно-техническими системами территорий. Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

Summary

Geoecological security is a complex of states, phenomena and actions that support the ecological balance on the Earth and in any of its regions. The territory, as a strategic resource of the state, is the arena of biosphere processes, the balance of which ensures sustainable development. The methodology of geoecological standardization of the territory, as a new scientific direction, is based on the algorithmization of the interconnectedness of natural processes by means of GIS technologies for ensuring environmental safety. In standardization, the validation interval for the allowed values of specific variables and standards is justified, which is necessary for the management of the natural and technical systems of the territories. The economy of nature management is implemented in a new conceptual and strategic direction, providing a new paradigm for the prosperity of society.

Ключевые слова

Геоэкологическая безопасность; геоэкологический стандарт территории; экономика природопользования.

Keywords

Geoecological safety; geoecological standard of the territory; environmental economics.

Введение

Геоэкологическая безопасность определяется как комплекс состояний, явлений и действий, поддерживающих экологический баланс на Земле и в любых ее регионах. Геоэкологическая безопасность – это составная часть экологической безопасности, входящая в свою очередь в область условий безопасности жизнедеятельности человека, которая возможна только при сохранении биосферы, базирующейся на таких геосферах, как литосфера, атмосфера и гидросфера.

Территория, являясь стратегическим ресурсом государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Геоэкологическое состояние территории является функцией ее геоэкологической структуры, любые вещества, поступившие в природные системы, становятся их частью, вовлекаются в круговорот и подчиняются законам природы.

Объект и методика

Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности.

Понятие территории включает совокупность геотехнических и природных систем, ответственных за устойчивое развитие биосферы, от которой зависит безопасность населения, окружающей среды и государства. При стандартизации проводится обоснование интервала допустимых значений конкретных переменных и эталонов, что необходимо для управления природно-техническими системами территорий.

Объектами исследования выбраны территории с представленными геосистемами. Региональный охват Баз данных (БД) представлен следующими блоками:

Европейская территория России (биомы хвойно-широколиственных лесов, широколиственных лесов, лесостепей, степей, южных степей). Европейская территория России и Латвии: Москва – Центрально-лесной биосферный заповедник – Заповедник «Слитере» Латвия (биом биомы хвойно-широколиственных лесов). Европейская территория: окраинные области Балтийского щита и Атлантики: Санкт-Петербург-Копенгаген-Гамбург-Лондон-Гавр-Роттердам. Европейская территория России и Украины: Москва — Чернобыль (биомы хвойно-широколиственных лесов, широколиственных лесов, лесостепей, степей). Подтатранский район Карпатской горной страны в Словакии (высотная поясность). Уезд Сыпин провинции Гирин, Китай (биомы степей). Город Сыпин провинции Гирин, Китай (урбогеосистемы, биом степей). Московская область (биомы хвойно-широколиственных лесов, южной тайги). Москва (биом хвойно-широколиственных лесов). Костромская область (биомы южной тайги и хвойно-широколиственных лесов). Республика Карелия (биом тайги). Заповедник «Белогорье» (биомы широколиственных лесов, лесостепей, степей). Нижегородская область (биомы южной тайги, хвойно-широколиственных лесов). Волгоградская область (биомы степей, полупустынь). Мурманская область (биомы тайги, лесотундры, тундры). Республика Бурятия (биомы тайги, степи). Норильский промышленный регион (биомы тундры, лесотундры). Приморский край (биом хвойно-широколиственных лесов). Латвия (биом хвойно-широколиственных лесов). Литва (биом хвойно-широколиственных лесов). Бахрейн (биом пустыни).

Все региональные исследования реализованы в виде проектов [1-6]. Нами разработаны новые ГИС технологии обеспечения геоэкологической безопасности территории в системе природопользования, которые включают технологический регламент, ГИС обеспечение, аппаратно-программные комплексы сбора информации, ввода, хранения, обработки и представления информации.

Каждый модуль функционирует автономно в режиме реального времени и представляет инструментальное средство (прибор) контроля геоэкологической безопасности и управления территорией.

— общие: инструментальное средство- модуль ГИС; составные блоки: видеоэкранные формы, справочники, диалоговые интерфейсы, системы вода информации, алгоритмы расчета, анализа информационных связей и выбора ограничений, программное обеспечение обработки, ЦКО — карты и космоснимки, базы данных установок и настроек модуля, системы представления и формирования выходной продукции и отчетных форм, руководство пользователя, программы обучающих курсов; критерии распознавания: физиономичные индикаторы — растения и их сообщества (2300 видов растений со шкалами толерантности к 10 прямодействующим факторам), назначение: обеспечение экологической безопасности и управления территорией;

— индивидуальные: объект контроля; контролируемые параметры.

Объект контроля: Геоэкологическая структура территории — пространственный портрет и геотопология сукцессионных систем.

Объект контроля: Геодинамическая и функциональная структура территории- пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы.

Объект контроля: Биобарьерная структура территории, пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания радионуклидов и других веществ в биобарьерах: почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте (в целом), экосистеме (в целом).

Объект контроля: Геоэкологическое состояние территории: пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания химических элементов в биобарьерах (почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте в целом, экосистеме в целом), измеренными, расчетными, прогнозными и нормативными параметрами нагрузки на экосистемы, экологической емкости систем, их реакции и индексов опасности, надежности, эффективности.

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов. 2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя.3. Геодинамические характеристики состояния экосистем — характерное время парцелл, характерное время экогенетических комплексов, возраст древостоя и характерное время древостоя.4. Функциональные характеристики – запас фитомассы травостоя, максимальный запас фитомассы экогенетических комплексов, возраст и запас стволовой древесины древостоя. 5. Радиобиобарьерные характеристики. 6. Радиоэкологические параметры: измеренные и расчетные показатели содержания и доз от 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих. Индекс радиационной опасности. 7. Геохимические показатели: класс водной миграции, тип и формула геохимического ландшафта, уровни содержания тяжелых металлов. 8. Геоэкологические показатели: предельные и реальные характеристики экологической емкости ландшафта, потенциалы вместимости, индексы надежности и эффективности биобарьеров, коэффициенты возмещения ущерба за использование и по восстановлению ресурса территории. 9. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Объект контроля: Радиоэкологическое состояние территории: пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания радионуклидов и других веществ в биобарьерах (почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте в целом, экосистеме в целом), параметрами измеренными (содержание радионуклидов 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu в почве) и расчетными (предельно допустимое содержание 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu в почве, актуальное и предельно допустимое содержание 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu в грибах, в дождевых червях, в высших млекопитающих; актуальные и предельно допустимые поглощенные дозы от 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих; индекс радиационной опасности).

1. Базы данных «Описания»: 116 пробных площадок, 574 вида растений. Рассчитаны альфа- и бета- разнообразие, типы режимов факторов, экологические свиты в диапазонах природных факторов в интервале широт 44° и 57° с.ш.
Базы данных «Толерантность»: Шкалы толерантности 2300 видов по отношению к 10 прямодействующим факторам.
Базы данных «Радиометрия»: Значения содержания ∑α, ∑β, 90 Sr, 40 K, 137 Cs для 116 пробных площадок.
Базы данных «Связи»: Установленные связи для: 49 видов, 8 радиометрических показателей, 10 прямодействующих факторов, 10 свит. Всего 4000 матриц.

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов.2. Радиоэкологические параметры: измеренные и расчетные показатели содержания и доз от 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих. Индекс радиационной опасности. 3. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты). Технологический регламент: 1. Расчёт типов режимов факторов. 2. Позиционирование видов на шкалах толерантности и расчёт дельт. 3. Анализ связи дельт с данными радиометрии. 4. Прогноз значений содержания радионуклидов на основе выявленных связей.

Результаты исследований представляют инструментальные средства для контроля, управления и обеспечения безопасности территорий на основе геоэкологического стандарта (7-17). Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

Геоэкологическая безопасность – это составная часть экологической безопасности, входящая в свою очередь в область условий безопасности жизнедеятельности человека, которая возможна только при сохранении биосферы, базирующейся на таких геосферах, как литосфера, атмосфера и гидросфера. Территория, являясь стратегическим ресурсом государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Геоэкологическое состояние территории является функцией ее геоэкологической структуры, любые вещества, поступившие в природные системы, становятся их частью, вовлекаются в круговорот и подчиняются законам природы.

Геоэкологический стандарт – это типовое геоэкологическое состояние и типовые уровни химических, радиационных и других параметров в соответствии с типичными ландшафтно-зональными условиями. Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности. Алгоритмизация взаимосвязанности природных процессов и технические решения реализованы в модулях ГИС, как приборах контроля и системах геоэкологической безопасности. Модули ГИС «Геоэкологический стандарт» отображают параметры геоэкологической, геодинамической, функциональной, биобарьерной структуры территории и представляют собой новый способ аналитического контроля окружающей среды.

ГИС технологии организованы по модульному принципу на единой платформе ввода, хранения, обработки и представления данных, БД и СУБД, открыты для обновления, актуализации и модернизации составляющих блоков. Каждый модуль функционирует автономно в режиме реального времени и представляет инструментальное средство (прибор) контроля геоэкологической безопасности и управления территорией.

Созданные модули, функционирующие на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов, как приборы нового поколения, предоставляют пользователю инструмент управления и регулирования природопользованием по физиономичному портрету территории. Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎