Точность и достоверность экологического контроля

Инженерная экология как наука о всеобщих законах формирования природно-технических геосистем и методах обеспечения их экологической безопасности опирается на информационный базис, определяющий объективность выводов этой науки.

Интегральным критерием достаточности информационного массива по объективной оценке состояния S экосистемы и решения конкретных задач в рамках системы инженерно-экологического обеспечения является показатель информационной емкости.

Накладываемые ограничения по условиям информационной емкости в рамках заданных экометрических задач определяют: 1) требования к необходимой точности и достоверности отдельных измерений и экологического контроля в целом; 2) способы и средства измерений и контроля (а также принципиальные особенности взаимодействия измерительного акта с объектами природы: приборы, работа которых основана на принципах взаимодействия с геомагнитным и гравитационными полями; приборы, требующие полной экранизации от действия полей, и приборы экологически не связанного функционирования).

Реальный процесс формирования ПТГ в общем случае является процессом с большой степенью неупорядоченности, обусловленной:

а)              неоднозначностью формирующих условий (по природно-климатическим, геологическим, геокриологическим, гидрологическим, техногенным и т. д.);

б)              условностью и количественной неопределенностью нормативных требований к технологическим процессам, экологическому контролю и др.;

в)              отсутствием взаимоувязанного регламента по информационно-измерительным процессам;

г)              неадекватностью решений, принимаемых по результатам количественной оценки текущего состояния ПТГ (S,) и др.

Перечисленные факторы отражают лишь основные элементы нечетких (расплывчатых) условий, в которых реализуется процесс формирования ПТГ. Наличие таких объективных условий требует разработки специальной методологии организации экологического контроля в рамках теории нечетких множеств.

Традиционная постановка задачи измерительного контроля предполагает установление факта соответствия (или несоответствия) измеренного параметра нормативному допускаемому отклонению (экологически оправданному допуску) Ае . При этом однозначно принималось, что допуск имеет четкие границы, выход за которые интерпретировался как несоответствие измеряемой величины (контролируемого параметра) нормативному требованию. Однако такая кажущаяся «четкость» нормированных границ допуска Ае

вносит большую долю субъективизма в действительную оценку состояния контролируемого объекта.

Современный аппарат теории расплывчатых множеств позволяет более реально подойти к вопросу об оценке результатов измерения и контроля (а следовательно, и оценки экологического состояния Se в ПТГ).

Размытость границ допуска может быть оценена с позиций метрологического подхода. В этом случае зона размытости (нечеткости) определяется величиной суммарной погрешности измерения, допускаемое значение которогоравно

(6.1)

где— нормативная величина экологически обоснованного допуска на параметр; Км — коэффициент метрологического запаса, зависящий от вероятности необнаруженного выхода параметра за границы допуска.

Выражение (6.1) позволяет вычислить допускаемую величину суммарной погрешности измерения. Фактическая величина погрешности Апг , определяющая зону размытости допуска, может быть оценена на основе статистического анализа распределения погрешностей /(Ап) и суммирования их вероятных значений:

(6.2)

где— соответственно суммарные значения инструментальной и

методической погрешностей измерения, причем

alt="" />

где— соответственно основная и дополнительная погрешности

прибора;— соответственно систематическая и случайная погреш

ности процесса измерения.

Организация измерений в соответствии с допускаемыми нормами по (6.2), (6.3) отвечает необходимому условию единства, определяемому как такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью РА т. е.

Точность измерений в промышленных экосистемах выступает как объективная мера оценки свойств в отношении как техногенеза, так и антропогенного изменения биогеоценозов природного ландшафта.

Точность есть мера отрицания неопределенности в оценке состояния измеряемого объекта.

Так как акт антропогенного изменения является выразителем акта техногенного воздействия на природный объект и отражает самый факт не только функциональной связи, но и внутренней качественно-количественной предопределенности е(со), то встает вопрос о взаимообусловленности оценок \е, vw, получаемых в процессе контроля (имеющего, как известно, ограниченную точность А). Решение указанного вопроса требует строгого обоснования.