Методы экологических исследований. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Перспективы мониторинга состояния зеленого фонда города с помощью датчиков интернета вещей
Статья научная
Потребность в автоматизации и интеллектуальном принятии решений становится все более важной при разработке и внедрении современных технологий во всех сферах жизни человеческого общества. Под термином "интернет вещей" понимается концепция вычислительной сети физических предметов ("вещей"), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия и обмена данными друг с другом и внешней средой. Не является исключением и сфера ухода за древесными растениями в урбанизированной среде, ухода за озелененными территориями в городах. В мониторинге состояния древесных растений в урбанизированной среде могут иметь большое значение датчики хода роста по диаметру, фиксирующие камбиальную активность в течение вегетационного сезона. Дендроклиматическая информация содержит значительный потенциал для использования в городском зеленом хозяйстве и, в частности, в сочетании с методами визуальной оценки состояния насаждений, уже может использоваться в практике диагностики неблагоприятного водного режима почвы в городских насаждениях, а впоследствии стать надежным компонентом в системе интеллектуального контроля на базе концепции интернета вещей. Помимо древесных растений, важнейшим компонентом озеленения городских зеленых территорий являются газоны. «Правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений города Москвы» подчеркивают необходимость поддержания должного уровня влажности почвы под газонами путем регулярных поливов, которые необходимо достаточно быстро назначать в зависимости от состояния погоды, не допуская иссушения почвы и поддерживая ее постоянную умеренную влажность.
Бесплатно
Приловы камчатского краба при промысле донных рыб на юго-востоке Баренцева моря
Статья научная
В работе приведены данные о приловах камчатского краба при промысле донных рыб на юго-востоке Баренцева моря, в том числе, в закрытом для тралового лова районе и у его границ. Проанализировано влияние промысла донных рыб на распределение камчатского краба. Показано, что интенсивный рыбный промысел способствует увеличению плотности скоплений крабов, вероятно, привлекаемых в эти районы отходами судовой рыбообработки.
Бесплатно
Применение метода анализа иерархий к характеристике экотроп в национальном парке «Паанаярви»
Статья научная
В работе проводится детальный иерархический анализ трех экологических троп на территории НП «Паанаярви»: на водопады Мянтюкоски и Кивакаккоски и на гору Киваккатунтури. Определяется наиболее интересная для школьников тропа - тропа на водопад Мянтюкоски. Выявляется наиболее приоритетный критерий для школьников при оценке ими данных экотроп - эстетическая ценность.
Бесплатно
Проблемы диагностики аварийности деревьев в урбанизированной среде
Статья научная
Выявление аварийных деревьев является актуальной практической задачей, которая в первую очередь значима для условий урбанизированной среды. Методическая база для решения данной задачи начала формироваться достаточно давно, но в силу биологических ограничений данный вопрос не может быть решен однозначно и в настоящее время. В статье рассматриваются существующие подходы к выявлению аварийных деревьев, обсуждаются биологические предпосылки их использования и возможные ограничения. Показано, что аварийность деревьев может обуславливаться рядом экологических и физиологических условий, среди которых наиболее велико практическое значение уровня развития скрытой стволовой гнили. Однако парусность кроны и характер ветровой нагрузки на ствол дерева в ландшафтном комплексе могут обуславливать разную аварийность ствола при одинаковом уровне динамической ветровой нагрузки. Аварийность дерева слабо связана с его лесопатологическим состоянием, для полноценного выявления аварийных деревьев возможна только инструментальная диагностика. Обсуждаются методы инструментальной диагностики, методы снижения аварийности. В качестве характерного примера приводятся результаты выявления аварийных деревьев в одном из парков Московской области по данным диагностики уровня развития стволовой гнили с помощью бурава Пресслера.
Бесплатно
Статья научная
В ходе данной работы предложено использовать экспериментальный аппаратно-программный комплекс (ЭАПК) для автоматизации комплексного эколого-аналитического контроля состояния объектов окружающей среды при осуществлении экспедиционных и исследовательских работ. Комплекс осуществляет представление полученных данных на картографической основе в ГИС ArcView 10.1. ЭАПК использует результаты анализов токсикантов в морских водах, снеге, льде и донных отложениях. Автоматизированные функции комплекса существенно сокращают время по обработке, визуализации и анализу данных, полученных в результате экологического мониторинга природных объектов Арктики.
Бесплатно
Решение задачи классификации с помощью нечеткой логики
Статья научная
Работа посвящена использованию методов нечеткой логики для решения задач классификации биологических объектов. Рассмотрено построение и использование нечеткого вывода методом Заде - Мамдани. Поставлена задача выработки логических правил прижизненного определения пола гадюки по серии качественных и количественных морфологических признаков. Показаны два варианта решения задачи с помощью методов формальной бинарной логики и с помощью методов нечеткой логики. Рассмотрены основные компоненты формальной логики (понятия, суждения, законы) и нечеткой логики (функции принадлежности, лингвистические переменные, вычисление нечетких умозаключений). Указаны методы задания функций принадлежности; реализован метод составления логистических уравнений с использованием распределений значений признаков по обширной выборке животных. Предлагается интерпретировать функции принадлежности как семантический фильтр, усиливающий диагностические свойства изучаемых признаков. Все расчеты проиллюстрированы численными примерами. Для всех этапов моделирования написаны свои скрипты, прикрепленные по гиперссылке к тексту. Выполнение скриптов в среде пакета R позволит в деталях ознакомиться со всеми этапами исследования. Обсуждаются причины невостребованности данного метода в практике экологических исследований. Рассмотрены вопросы настройки параметров и способы верификации логической модели. Отмечено активно развивающееся направление интеграции нечеткой логики с нейросетевым моделированием.
Бесплатно
Смысл и применимость ядерных методов в экологических исследованиях
Статья научная
Рассмотрены методы первичной количественной обработки рядов данных для целенаправленного выявления значимых тенденций, в том числе для сглаживания, заполнения пробелов, выявления перепадов в уровне величин. Сделан акцент на идеологическом сходстве методов обработки из разных областей знания - использовании технологии скользящего окна, в котором происходит локальная обработка исходных значений и формирование ряда значений с новыми свойствами. В числе таких методов - фильтрация, аппроксимация, ядерные методы и пр., которые помогают избавиться от избыточной изменчивости и выявить устойчивые отношения и зависимости. Приведены примеры обработки реальных данных с помощью специальных функций среды языка R.
Бесплатно
Цифровой метод оценки плодовитости лягушек на примере Rana temporaria
Статья научная
Разработано устройство для фотографирования кладок икры лягушек в полевых условиях. Полученное изображение импортировали в среду векторного графического редактора CorelDRAW X6, где с помощью соответствующих процедур устанавливали число яиц в кладке. Предлагаемый способ позволяет с минимальными затратами времени и с достаточно высокой точностью производить оценку плодовитости бесхвостых земноводных на большом количестве кладок икры. При этом нарушения целостности кладок и повреждения слизистых оболочек яиц не происходит.
Бесплатно
Экологическая информационная система "Онего"
Статья научная
Онежское озеро, второй по величине пресноводный водоем Европы, является стратегическим источником пресной воды высокого качества. Важность водного объекта определяет необходимость постоянного контроля за его состоянием в условиях воздействия антропогенных факторов и климатических изменений. Сложность лимнической структуры водоема определила необходимость разработки специальной системы сбора и обработки разнообразной информации - экологической информационной системы «Онего» (ЭИСО). Первый блок системы создан в среде MS Access и представляет собой описание состава, структуры и функционирования базы данных по разнородным характеристикам Онежского озера, включая гидрохимические, гидрологические, гидробиологические, метеорологические и географические характеристики озерной экосистемы, а также источники и уровни антропогенного воздействия. В среде MS Access организованы взаимосвязи между отдельными блоками информации, обсуждаются типы запросов и способы их построения для извлечения выборок данных, подлежащих дальнейшей обработке. Во втором блоке информационной системы ЭИСО все данные связаны на основе картографической информации о размещении точек отбора проб (геоинформационная система), оформленной в среде QGIS. Информационная система позволяет решать как научные задачи (описание динамики экосистемы), так и помогает в решении практических задач, например оценке качества вод. С помощью ЭИСО рассмотрены закономерности распределения общего железа (маркера речных вод) в воде Петрозаводской губы Онежского озера, что позволило дать оценку влияния речных вод на водоем в новых климатических условиях. Изучены процессы эвтрофирования в Кондопожской губе Онежского озера, загрязняемой сточными водами целлюлозно-бумажного комбината. Обсуждаются перспективы развития ЭИСО для разработки модели формирования биопродуктивности Онежского озера.
Бесплатно
