CC BY
17
УДК 004:504
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-8-104-105
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОПРОСОВ
ЭКОЛОГИИ
А.М. Бочарова
Вопросы, связанные с экологией и окружающей средой, в настоящее время становятся все более актуальными, при этом все большее внимание уделяется исследованию состояния окружающей среды. Традиционных методов исследования окружающей среды и экологического состояния стало недостаточно для эффективного анализа и понимания сложных взаимодействий в экосистемах, а также с учетом большого числа различных факторов и источников загрязнений задача усложняется. В свете этого, программное обеспечение для исследований экологических вопросов стало неотъемлемой частью работы экологов и исследователей. Данная статья исследует применение программного обеспечения для решения вопросов, связанных с экологией и призвана рассмотреть различные виды программного обеспечения и информационных технологий, используемых в экологических исследованиях, а также показать преимущества и потенциал применения для понимания экологических процессов и выработки рациональных стратегий управления процессами для улучшения состояния окружающей среды.
Ключевые слова: программное обеспечение, экология, исследования, данные, моделирование, компьютерное моделирование, окружающая среда.
Изучение экологических процессов и их влияния на окружающую среду является необходимым в условиях изменяющейся климатической ситуации и растущей глобальной проблемы экологического кризиса. Поэтому требуется постоянный мониторинг ситуации, своевременное выявление проблем и последующее их решение. Так традиционные методы исследования экологических вопросов не всегда способны полноценно охватить сложные процессы. Современная наука все больше опирается на применение программного обеспечения для исследования и решения различных проблем, в области экологии, также наблюдается растущая необходимость в использовании компьютерных программ и информационных технологий. В связи с этим, применение программного обеспечения в экологических исследованиях стало необходимым для более точного анализа и моделирования экологических проблем. В данной статье обсуждаются различные аспекты применения программного обеспечения для исследования вопросов экологии, включая сбор и анализ данных, моделирование и прогнозирование экологических процессов.
Одним из ключевых аспектов исследований вопросов экологии является сбор данных. Программное обеспечение позволяет упростить этот процесс и обеспечить систематизацию, точность и надежность данных, а также их автоматизированный сбор [12]. Для этого существуют специализированные программы, которые позволяют собирать данные о составе и структуре экосистем, выбросах, погодных условиях, количестве источников загрязнений [3], которые позволяют управлять и обрабатывать большие объемы данных, синхронизировать информацию и генерировать отчеты.
В дальнейшем полученные данные требуют анализа. Специализированное программное обеспечение предоставляет инструменты для статистического анализа данных, визуализации результатов и поиска закономерностей. С помощью программного обеспечения можно провести сложные вычисления и моделирование экологических процессов [4-7], что позволяет более глубоко изучить и понять экосистемы и их взаимодействие с окружающей средой. С помощью специализированных программ и алго-
Системный анализ, управление и обработка информации
ритмов возможно анализировать сложные экологические данные, выявлять тенденции, определять причинно-следственные связи и прогнозировать будущие изменения. Это позволяет разрабатывать научно обоснованные стратегии управления ресурсами и решать проблемы экосистем с наибольшей эффективностью.
Моделирование экологических процессов является важным инструментом в исследовании вопросов экологии. С помощью специализированного программного обеспечения можно создавать математические модели (см. рис.), которые отражают различные аспекты экологических систем [8-10]. Это позволяет предсказывать и анализировать различные сценарии развития и изменения окружающей среды.
Пример компьютерного моделирования в программном комплексе работы градирни при разных скоростях ветра
Таким образом, применение программного обеспечения в исследованиях вопросов экологии имеет множество преимуществ. Оно позволяет упростить сбор и обработку данных, провести их анализ и моделирование, а также прогнозировать экологические процессы. Такой подход позволяет более глубоко изучить и понять окружающую среду, а также разрабатывать меры по ее сохранению, в итоге, программное обеспечение является незаменимым инструментом для современных исследований в области экологии.
Список литературы
1. Компьютерные технологии в экологии и природопользовании: учеб. пособие / М.А. Данилова, Ю.С. Васильева, В.П. Красильников; под общ. ред. М.А. Даниловой; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2018. 174 с.
2. Дикуха Д.А., Кушанова А.У. Разработка базы данных для учета лесных участков // Информационные технологии в экологии : материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной Году экологии в России. Нижневартовск: Нижневартовский государственный университет, 2018. С. 28-30. EDN: YPYFXF.
3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023619008 Российская Федерация. Программа для сбора данных со станций экологического мониторинга для проведения лабораторных работ : № 2023617697 : заявл. 24.04.2023 : опубл. 03.05.2023 / О. В. Гришакова, А. А. Шишкина, К. В. Гришаков, П. А. Шишкина ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный университет». EDN: GIPGJK.
4. Бочарова А.М. К вопросу о применении компьютерного моделирования для снижения выбросов от автомобилей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 5. С. 164-166. EDN: MXQZBA.
5. Шишкина П. А. Экология: глобальное потепление и несколько путей решения этой проблемы // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспече-
105
ния, благоустройства и экологии: сборник статей XXIV Международной научно-практической конференции. Пензенский государственный аграрный университет, 2022. С. 95-98.
6. Шишкина А.А. Компьютерное моделирование и сбор данных работы градирни // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 3. С. 319-321. EDN: ORTLJV.
7. Рамазанов К.Ш. Использование информационных технологий для решения задач экологического мониторинга // Сборник научных трудов ДонИЖТ. 2012. №29. [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-informatsionnyh-tehnologiy-dlya-resheniya-zadach-ekologicheskogo-monitoringa (дата обращения: 17.05.2023).
8. Коряков А. Е., Шишкина А. А., Шишкина П. А. Математическое моделирование экосистем: уравнения и проблемы // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 9. С. 355-358. EDN: BKQUNR.
9. Рамазанов К. Ш. Использование информационных технологий для решения задач экологического мониторинга // Сборник научных трудов ДонИЖТ. 2012. №29. [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-informatsionnyh-tehnologiy-dlya-resheniya-zadach-ekologicheskogo-monitoringa (дата обращения: 14.08.2023).
10. Guo J., Yan A. Hybrid Selection Method of Feature Variables and Prediction Modeling for Municipal Solid Waste Incinerator Temperature // Sensors. 2021. Vol. 21. P. 7878.
Бочарова Алена Михайловна, магистрант, shishkina5ap@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Научный руководитель: Маслова Анна Александровна, д-р техн. наук, профессор, Россия, Тула, Тульский государственный университет
APPLICATION OF SOFTWARE AND INFORMATION TECHNOLOGIES FOR RESEARCH
OF ISSUES OF ECOLOGY
A.M. Bocharova
Issues related to ecology and the environment are now becoming more relevant, with increasing attention being paid to the study of the state of the environment. Traditional methods of studying the environment and the ecological state have become insufficient for effective analysis and understanding of complex interactions in ecosystems, and taking into account the large number of different factors and sources of pollution, the task becomes more complicated. In light of this, environmental research software has become an integral part of the work of environmentalists and researchers. This article explores the application of software to address environmental issues and aims to review the different types of software and information technology used in environmental research, as well as to show the benefits and potential of the application to understand environmental processes and develop rational process management strategies to improve the state of the environment. environment.
Key words: software, ecology, research, data, simulation, computer simulation, environment.
Bocharova Alena Mikhailovna, student, shishkina5ap@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Science advisor: Maslova Anna Alexandrovna, doctor of technical science, professor, Russia, Tula, Tula State University
