ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В УСТАНОВАХ ПРИРОДНО-ЗАПОВІДНОГО ФОНДУ
09.12.2024 17:42
[1. Інформаційні системи і технології]
Автор: Тарасюк Микола Володимирович, аспірант 2 курсу спеціальності 183 «Технології захисту навколишнього середовища», Національний транспортний університет
Дослідження щодо оцінювання впливів діяльності людини на стан навколишнього середовища постійно розвиваються. Для цього використовують ряд методів та методик, визначаючи стабільність розвитку видів рослин та тварин на урбнізованих територіях [1, с. 5; 2, с. 59], застосовують математичне моделювання для візуалізації та отримання інформації про властивості об’єкта дослідження [3, с. 61; 4, с. 8]. В умовах сьогодення дослідження впливу воєнних дій на лісові екосистеми є надзвичайно актуальними і потребують ретельного аналізу для вирішення задач з відновлення лісів [5, с. 115]. Щодо досліджень біорізноманіття та видового багатства тваринних та рослинних організмів на територіях об’єктів природно-заповідно фонду, то у різні часи вони проводились багатьма науковцями [6, c. 10]. Інформаційні технології (ІТ) в сучасному суспільстві є невід’ємними складовими всіх технологічних процесів та галузей людської діяльності і в природоохоронній діяльності також вони використовуються в повній мірі. Зараз ІТ трактуються як цілісна система використання сучасної обчислювальної техніки, роботехніки, цифрових моделей (знімків) і засобів комунікації для вирішення конкретних завдань. Важливо, що використання ІТ при вирішенні окремих завдань суттєво прискорює аналіз отриманих результатів, спрощує процеси передавання інформації і дає можливість сучасної їх інтерпретації та презентації. В галузі охорони природи і в екології основними напрямками застосування ІТ є: ідентифікація об'єктів і територій для охорони природи за даними дистанційного зондування Землі (ДЗЗ); інвентаризація та картування екосистем природно-заповідного фонду за допомогою цифрових знімків та гео-інформаційних систем (ГІС); цифрова фіксація проблем з охорони природи і порушень правил використання природних ресурсів з використанням засобів геолокації в програмах типу SMART; аналіз стану природних екосистем в програмах моделювання за даними ДЗЗ та цифрової фіксації; цифрова фіксація тваринного світу за допомогою фотопасток і дронів; моделювання динаміки природних екосистем в програмах типу MathCad, Forkome, Genius тощо.
Особливості застосування інформаційних технологій в установах природно-заповідного фонду проаналізовано на прикладі природоохоронної діяльності Національного природного парку «Синьогора» (НПП «Синьогора»). Парк утворений в грудні 2009 року відповідним Указом Президента України на площі 10866 га у верхів’ї Бистриці Солотвинської для охорони і збереження цінних природних комплексів Прикарпаття, зокрема – Ґорґан.
Найбільш широко інформаційні технології в НПП «Синьогора» використовуються для виконання наступних завдань:
1. Для ведення вхідної та вихідної документації (програми Microsoft Office, електронної пошти ukr.net і для проведення конференцій та робочих зустрічей ZOOM, Google Meet, Webex);
2. Для ведення бухгалтерської та планово-економічної діяльності (програми M.E.Doc, електронного обліку деревини ЛІАЦ тощо);
3. Для цифрової фіксації проблем з охорони природи і порушень правил використання природних ресурсів (в програмі SMART);
4. Для моніторингу тваринного світу фотопастками;
5. Для інвентаризації біорізноманіття, вивчення структури і стану природних екосистем засобами цифрової фіксації і в програмі SMART також;
6. Для моделювання структури і прогнозування динаміки природних екосистем в програмах математичного моделювання та статистики;
7. Для підготовки презентацій, рекомендацій та інструкцій з проведення природоохоронних заходів в програмах Microsoft Office і ГІС (Q-GIS);
8. Для моніторингу відвідувачів засобами відео-фіксації;
9. Для фотофіксації порушників природоохоронних законодавства засобами відео-фіксації і фотопастками.
Для цифрової фіксації проблем з охорони природи і порушень правил використання природних ресурсів в НПП «Синьогора» використовуються 15 смартфонів з програмою SMART (отримані від Франкфуртського зоологічного товариства в рамках угоди про співпрацю). Працівники парку, які пройшли відповідне навчання, при патрулюванні території чи при виконанні інших завдань фіксують в програмі SMART всі регламентовані явища та об'єкти з геолокацією та авторством. Це дозволяє: будувати карти парку з фіксацією цінних видів, оселищ, природоохоронних проблем тощо; оцінити кількість особин цінних видів та площу їх поширення; розрахувати потребу в матеріальних засобах та робочій силі для усунення природоохоронних проблем; проаналізувати причини виникнення природоохоронних проблем [8, с. 153].
Для моніторингу тваринного світу в НПП «Синьогора» використовуються 18 фотопастками (отримані від Франкфуртського зоологічного товариства та від WWF Україна в рамках угод про співпрацю) і проводиться він у два етапи – літній та зимовий. Це дозволяє: аналізувати наявність та кількість цінних видів тварин на території парку; визначати вікову та статеву структуру їх популяцій; будувати карти поширення цінних видів тварина на території парку; оцінювати потребу у санітарних утручаннях в ці популяції тощо (рис. 1).
Рисунок 1 - Карта SMART фіксації саламандри плямистої в НПП «Синьогора»
Для інвентаризації біорізноманіття, вивчення структури і стану природних екосистем в НПП «Синьогора» закладено п’ять наукових полігонів за основними оселищами з використанням засобів дистанційного зондування і засобів цифрової фіксації, а також – програм Microsoft Office і статистики. Це дозволяє: оперативно отримувати об'єктивну цифрову інформацію про біорізноманіття, стан і структуру оселищ парку; достовірно визначати необхідні природоохоронні показники оселищ парку, зокрема, і екологічні індекси; оцінювати потребу та обсяги проведення природоохоронних заходів; формувати компарабельну для зацікавлених осіб базу даних природоохоронної інформації про оселища парку.
Для моделювання структури і прогнозування динаміки природних екосистем НПП «Синьогора» використовується сформована на етапі їх інвентаризації база даних в спеціалізованій лісівничій програмі Forkome. Це дозволяє: візуалізувати структуру природних екосистем парку; оцінити просторове розташування екологічних ніш (мікрооселищ) в цих екосистемах; прогнозувати просторову динаміку цих екосистем під впливом природних чинників і/або – під впливом антропогенних чинників потрібної інтенсивності; прогнозувати потребу у лісовідновленні та обсяги заготівлі деревини за породами і оселищами тощо.
Для підготовки презентацій щодо діяльності НПП «Синьогора» і рекомендацій та інструкцій з проведення природоохоронних заходів переважно використовуються програми PowerPoint, Word, Excel та Q-GIS. Це дозволяє наочно представити результати природоохоронної діяльності парку і достовірно донести до керівництва розроблені плани, рекомендації, положення чи інструкції для подальшого їх затвердження та впровадження.
Використання ІТ для виконання інших природоохоронних заходів в НПП «Синьогора» з перерахованих вище (ведення вхідної та вихідної документації, ведення бухгалтерського і економічного обліку, моніторинг відвідувачів, фотофіксація порушників) не є предметом цієї публікації і тому не аналізується.
За наведеними результатами використання ІТ зроблено такі висновки:
• в установах природно-заповідного фонду ІТ використовуються постійно, в усіх напрямках діяльності та в широкому їх спектрі;
• використання ІТ в установах ПЗФ дає можливість отримувати об'єктивну і достовірну цифрову інформацію, яка може бути оперативно (навіть – наживо) передана сучасними засобами зв’язку і проаналізована комп’ютерними програмами;
• використання ІТ дозволяє формувати компарабельну для зацікавлених осіб базу даних природоохоронної інформації, моделювати функціонування природних екосистем і прогнозувати їх вікову динаміку, а також – готувати науково-обґрунтовані плани, рекомендації, положення, інструкції тощо.
Література
1. Barabash, O. V., Lozova, T. M., Kozlova, T. A. Assessment of the urban environment quality in Kyiv. Acta Carpatica, 2018, 27, Р. 5−11.
2. Barabash O. V. Ecological hazard assessment of the atmospheric air at the urban ecosystem by the state of the deposit environment. Proceedings of the National Aviation University, 2019, 81(4). Р. 57−63. DOI: http://dx.doi.org/10.18372/2306-1472.81.14602 (дата звернення: 12.11.2024).
3. Barabash, O., Weigang, G. (2021). Mathematical Modeling of the Summarizing Index for the Biosystems Status as a Tool to Control the Functioning of the Environmental Management System at Business Entities. Mathematical Modeling and Simulation of Systems (MODS'2020), 2021, 1265, Р. 56−66. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-58124-4_6 (дата звернення: 28.11.2024).
4. Barabash, O., Weigang, G., Dychko, A., Belokon, K., Zhelnovach, G. Modeling a Set of Management Approaches for the Effective Operation of the Environmental Management System at the Business Entities. Ecological Engineering & Environmental Technology, 2021, 22(6), Р. 1-10. DOI: https://doi.org/10.12912/27197050/141895 (дата звернення: 30.11.2024).
5. Пацев І.С., Барабаш О.В., Пацева І.Г. Вплив воєнних дій на лісові екосистеми Житомирщини. Екологічні науки. 2023. Вип. 5 (50). С. 114–118.
6. Барабаш О.В. Екологія земноводних та плазунів Опілля : автореф. дис. … канд. біол. наук : 03.00.16. Чернівці, 2002. 20 с.
7. Літопис природи Національного природного парку «Синьогора»: у Томі ІІ, 2023. 370 с.
___________________________________________________
Науковий керівник: Барабаш Олена Василівна, доктор технічних наук, професор, Національний транспортний університет