Методы с использованием фотосъемки и видеосъемки

Методы фотосъемки и видеосъемки с большой эффективностью могут применяться в мониторинге воздействия на окружающую среду как в качестве дополнительных к картографическим методам, так и в качестве методов, имеющих самостоятельное значение. Зачастую только фото - и видеоматериалы материалы способны достаточно наглядно и информативно охарактеризовать фактически существующую экологическую ситуацию (например, состояние нарушенных территорий, видимые изменения состояния окружающей среды, аварийное и "ночное" воздействие на окружающую среду, неорганизованные источники сброса и выброса загрязняющих веществ, несанкционированное неорганизованное или частично организованное размещение и захоронение отходов, низкая эффективность производственного и государственного экологического контроля).

В качестве наиболее характерных для съемки объектов мониторинга следует выделить:

неорганизованно размещаемые и захораниваемые отходы, как источники воздействия на окружающую среду, в том числе отходы, содержащие чрезвычайно опасные и высоко опасные вещества (например, случаи "использования" таких отходов для планировки территорий и отсыпки дорог);

неорганизованные источники выбросов и сбросов загрязняющих веществ;

источники разовых (залповых и аварийных) выбросов и сбросов загрязняющих веществ;

ночные источники сброса и выброса загрязняющих веществ;

места неорганизованного хранения сырья, реагентов и материалов, готовой продукции, как источники воздействия на окружающую среду;

сбросы "на рельеф", в том числе места поверхностного стока с территории промышленной площадки;

источники сбросов загрязняющих веществ в открытые водоемы;

неисправные и неэффективно эксплуатируемые средства регулирования воздействия на окружающую среду (оборудование для очистки сточных вод и отходящих газов, оборудование для размещения, ликвидации, использования или переработки отходов);

нарушения требований к организации санитарно - защитных и водоохранных зон;

"видимые" изменения окружающей среды в зонах непосредственно примыкающих к источникам воздействия и местам размещения отходов (например, изменения растительного и почвенного покрова, донные отложения, изменения водных экосистем, усыхание крон деревьев и т. д.);

ситуации, связанные с низкой эффективностью работы производственного и государственного экологического контроля (например, засоренные, разрушенные, засыпанные или текущие канализационные колодцы; несанкционированное сжигание отходов в местах неорганизованного размещения и другие "видимые" нарушения природоохранительного законодательства, норм и правил.

Инвентаризация источников воздействия на окружающую среду и отходов.

Инвентаризация источников воздействия на окружающую среду заключается в документированном описании (в том числе, на основе дополнительных измерений) общего количества, расположения, основных характеристик источников воздействия, включая их соответствие установленным нормативам и лимитам.

Под инвентаризацией отходов понимают документированное описание (в том числе, на основе дополнительных измерений) общего количества и основных характеристик отдельных видов отходов, а также способов их размещения и удаления.

Блок-схема системы прогнозирования:

Оценка параметров для прогноза

Исходные данные для прогноза

Модель прогноза

Цель прогноза

Среда

прогноз

Ретроспективные данные (апостериорные)

I Сбор исходной информации.

II Разработка математической модели прогноза.

III Планирование экспериментов над моделью.

IV Проведение экспериментов над моделью.

V Анализ результатов эксперимента - прогноз.

Есть два метода прогнозирования:

1. Эксперименты над детерминированной моделью прогноза;

2. Вероятностные прогностические модели :

А) метод апосториорных вероятностей.

- формула Байеса

- апостериорная вероятность

Р(В), Р(А) - априорные вероятности

В) метод максимального правдоподобия.

Метод основывается на функции правдоподобия. Р(у/а₁, а₂, ... а_n )

а₁, а₂, ... а_n - подлежащие оценке парамтры модели;

у - выборочные результаты наблюдения прогнозируемой величины.

Встаёт задача наилучшей оценки параметров модели относительно результатов наблюдений у.

Перечислим ещё методы и подходы вероятностного прогноза :

В) Методы связанные с теорией случайных процессов.

Различные типы случайных процессов дают возможность прогнозирования - экстраполяции значений случайного процесса. Порядок прогноза - берём явление, берём тип случайного процесса для которого это явление подходит, оцениваем его параметры на основе наблюдаемых значений процесса (явления).

Типы случайных процессов:

1) нормальный Гауссовский случайный процесс..

Пример:

Явлением будет являться наводнение. Измеряемое значение - уровни воды каждый день х_i i=1,̅n̅

Предположим, что это явление можно описать с помощью Гауссовского случайного процесса, тогда х_i - значение Гауссовского случайного процесса. Для Гауссовского случайного процесса можно ввести параметр среднего значения, который можно вычислить (оценить) с помощью известной формулы:

В качестве прогноза явления может выступать это среднее значение. Прогноз: завтра уровень воды будет равен среднему значению.

Вероятность того, что завтрашний уровень воды будет больше среднего значения: Р(х_i>m).

В два раза превышать среднее значение Р(х_i>2m)

2) Мартовские случайные процессы.

Очень распространены при прогнозировании в экологии.

1. Метод экстремальных значений.

2. Метод теории надёжности и теории риска.

Модели формирования факторов техногенных воздействий.

Рассмотрим примеры таких моделей:

1. Модель распространения вредных веществ в окружающей среде.

Прежде всего, это модели диффузионных процессов с учётом турбулентных движений.

Локальный масштаб < 200 км.

Мезомасштаб 200 км.

Региональный 1000 км.

Глобальный масштаб > 1000 км.

Диффузионные модели могут развиваться с учётом формализма случайных процессов.

Пример: Статистическая модель для мгновенного, точечного источника загрязнений.

С - концентрация диффундирующего вещества;

Q - количество выброшенного вещества;

u, ν, w - сренее значение скоростей ветра по направлениям х, y, z.

- дисперсии примесей по направлению.

- поправки на обеднение облака за счёт радиоактивного распада или разложения вещества, его сухого осаждения и выливания соответственно.