Основные понятия экометрии

Наличие факторов общности всех видов экологического контроля и формирования в его рамках общей понятийной базы дает возможность выделить вопросы, связанные с определением качества окружающей природной среды, в новую комплексную инженерную дисциплину физико-химического характера — экометрию — науку об измерениях для определения и оценки параметров, характеризующих природную среду во всем многообразии составляющих ее компонентов и комплексов с позиций полезности или вредности для функционирования биоты.

Экологический контроль и связанные с ним измерения будут характеризоваться, как и всякий контроль, понятиями «точно — неточно», «истинное — ложное», «полнота», «информативность», «достоверность» и т. д., принятыми для метрологического анализа того или иного вида контроля. С этих позиций экометрию можно рассматривать как информационный контур, определяющий новую сферу производственной деятельности — инженерную экологию.

В данном случае экометрия рассматривается как область научной и инженерной деятельности, измерительный статус которой определяет уровень объективности решений, формируемых в рамках задач инженерной экологии. Экометрия опирается на естественные и искусственные способы и средства получения, представления и использования информации о природной среде. При этом вопросы оптимизации измерений по точности, достоверности и достаточности в каждом конкретном случае решаются в прямой связи с экологической ситуацией.

Например, при анализе качественного и количественного состава атмосферного воздуха необходимые и достаточные точность, достоверность и информационная емкость цикла измерения могут быть рассчитаны исходя из физических характеристик контролируемого объекта, в частности размеров частиц, загрязняющих воздух, с учетом климатических факторов. Все контролируемые параметры и характеристики приобретут ярко выраженные количественные критерии.

В качестве альтернативного рассмотрим случай «ландшафтного контроля», который находит все более широкое применение. При его осуществлении производят фотосъемки с Земли, с воздуха или из Космоса. По сделанным в разные периоды снимкам одной и той же территории, которые затем обрабатывают, или «дешифруют», и по наблюдаемым на них изменениям ландшафта делают вывод об экологическом векторе данной территории. Замеченные изменения квалифицируют для ландшафта как «полезные» или «вредные».

В результате контроля принимают решение о проведении стабилизирующих или восстановительных работ, если ситуация оценивается как деградация, или деструкция, ландшафта (с учетом прогнозируемой скорости вредных изменений), или об отказе от проведения специальных работ, если ситуация достаточная и стабильная во времени, обеспечивающая экологический баланс ландшафта.

В этом примере промежуточные параметры контроля с позиций обеспечения единства измерений могут быть занормированы легко (масштаб и разрешающая способность снимка, условия съемки и др.). А на основной стадии контроля — оценке экологической ситуации — будут доминировать экспертные оценки, не опирающиеся на нормированную количественную основу.

Многообразие и многофакторность экологического контроля и экометрии в целом ставят перед специалистами очень много задач. Реальные ситуации и процессы, сопровождающие экологический контроль в настоящее время, характеризуются: большой степенью неупорядоченности, обусловленной неоднозначностью условий проведения контроля и существования природной среды; условностью и количественной неопределенностью многих нормативных требований;

о отсутствием нормированного понятия и условий поддержания в природной среде состояния экологического равновесия или баланса; отсутствием взаимоувязанного регламента по информационно-измерительным процессам; неадекватностью решений, принимаемых по результатам качественной и количественной оценки текущего состояния природной среды и др.

Все это может привести к тому, что одна и та же экологическая ситуация, рассмотренная службами контроля различных ведомств, получит диаметрально противоположные оценки ее полезности или вредности для эволюции природной среды.

Перечисленные факторы отражают лишь основные элементы нечетких (расплывчатых) условий, в которых реализуется экологический контроль и формируется мнение (в том числе широкой общественности) о состоянии природной среды. Эта расплывчатость может быть использована в конъюнктурных личных или ведомственных целях.

Наличие таких условий субъективизма экологического контроля требует целевой разработки специальной методологии его нормирования, организации и проведения с использованием теории нечетких множеств. Этот же математический аппарат может быть применен при экспертировании результатов контроля и прогнозных оценок, полученных на его основе. А пока в оценках надо учитывать, что при интерпретации результатов экологического контроля возможна ситуация информационной расплывчатости. В таких случаях рекомендуется чаще применять «экспертный метод» при тщательном соблюдении условий подбора экспертной группы по критерию максимальной достоверности.

Экометрия может рассматриваться как область науки, измерительный статус которой несет ответственность за объективность решений, формируемых в рамках инженерной экологии (рис. 6.1). Экометрия опирается на естественные и искусственные способы и средства получения, представления и использования информации об объектах ПТГ. При этом оптимизация точности измерений в рамках экометрического представления показателей ПТГ (е, S, R) рассматривает каждую экологическую ситуацию (et, S,, Rj) со стороны необходимой и достаточной точности (соотношения точного и неточного).