Сучасний ринок програмних продуктів для статистичної обробки великих масивів екологічної інформації

Міністерство  аграрної політики та продовольства  України

Таврійський державний агротехнологічний університет 
 
 
 

ІНДЗ  на тему:

«Сучасний ринок програмних продуктів для статистичної обробки великих масивів екологічної інформації» 
 

Виконала: студентка 42 Ек

Івануха Марина

Перевірила: Ілляшенко К.В. 
 
 
 
 
 
 

Мелітополь, 2011

ЗМІСТ

Вступ

1. Статистичні пакети для комплексної обробки даних

2. Групи програмного  забезпечення для екологів

3. Програмні продукти, що реалізують розрахункові методики оцінки впливу на навколишнє природне середовище

4. Програмне забезпечення, призначене для обробки даних і формування звітності хіміко-аналітичних лабораторій екологічного контролю

Висновок

Список використаної літератури 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВСТУП

     В даний час дослідження з охорони навколишнього середовища ведуться у всіх областях науки і техніки різними організаціями і на різних рівнях, у тому числі і на державному. Однак інформація по цим дослідженням характеризується високою розсіяністю. 
 Великі обсяги екологічної інформації, дані багаторічних спостережень, новітні розробки розкидані по різних інформаційних базах або навіть перебувають на паперових носіях в архівах, що не тільки ускладнює їх пошук, використання, а й призводить до сумніву у достовірності даних та ефективному використанні коштів, що виділяються на екологію з бюджету, іноземних фондів чи комерційними структурами.

  Другим моментом, що обумовлює необхідність інформатизації, є проведення постійного моніторингу за фактичним станом навколишнього середовища, сплатою податків, проведенням екологічних заходів. Необхідність контролю виникла з прийняттям плати за забруднення ще з 1992 р, коли виявилися такі проблеми, як переіндексація платежів у зв'язку з інфляцією, несплата за забруднення повітря, «відхід» від екологічних платежів, обумовлені відсутністю необхідної технічної бази для своєчасного контролю за виконанням норм закону. 
 А завдяки автоматизованим програмним продуктам для обробки екологічної інформації контроль за природоохоронною діяльністю стає більш ефективним, оскільки постійне спостереження дозволяє стежити за правильністю виконання закону. 
 
 
 
 
 
 

1. СТАТИСТИЧНІ ПАКЕТИ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЇ ОБРОБКИ ДАНИХ

     Програмне забезпечення статистичних досліджень досить розвинуте. Сучасний ринок програмних продуктів пропонує різноманітні пакети програм для статистичної обробки даних. Всесвітньо відомі статистичні пакети для комплексної обробки даних: BMDP, SPSS, SAS, Systat, Minitab, S-Plus, Statgraphics Statistica та інші. 
 Використання згаданих пакетів програм дає змогу автоматизувати процес статистичного дослідження в таких напрямах: 
■ створення файлів даних і таблиць; 
■ групування даних; 
■ графічний аналіз даних; 
■ розрахунок варіаційних характеристик вибіркових сукупностей; 
■ побудова рядів розподілу; 
■ аналіз рядів динаміки і прогнозування їх майбутніх рівнів; 
■ кореляційно-регресійний аналіз; 
■ багатомірний аналіз. 
 З 1995 р. Світовим лідером на ринку статистичного програмного забезпечення визнається інтегрована система Statistica для Windows (версія 5.0), розроблена фірмою Stat Soft. Перша версія програми з'явилася у 1991р. для операційної системи MS-DOS і була новим напрямом розвитку статистичного програмного забезпечення. В ній реалізовано графічно-орієнтований підхід до статистичного аналізу даних, суть якого полягає в отриманні всебічного візуального представлення інформації на всіх етапах статистичної обробки даних. 
 Багатофункціональна, графічно орієнтована на обробку масових даних система Statistica відповідає основним стандартам Windows (динамічний обмін даними з іншими додатками, підтримка основних операцій з буфером обміну, робота в мережевому середовищі та інші). 
 

2. ГРУПИ  ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ  ЕКОЛОГІВ

   Програмне забезпечення для екологів можна  умовно розділити на кілька груп: 
• інформаційно-правові системи, що дають екологам можливість ознайомитися з федеральним і регіональним законодавством у галузі охорони навколишнього природного середовища; 
• програмні продукти, що реалізують розрахункові методики оцінки впливу на навколишнє природне середовище від джерел негативного впливу; 
• програмне забезпечення, призначене для обробки даних та формування звітності хіміко-аналітичних лабораторій екологічного контролю;

• програмні  продукти, що дозволяють автоматизувати процес підготовки звітності по екології промислових підприємств і підприємств  приватних підприємців, а саме звітів з екологічних платежів і статистичних звітів; 
• електронні картографічні дані в екології; 
• програмні комплекси, які дозволяють територіальним екологічним службам реєструвати інформацію по природокористувачу, заносити його квартальну і річну звітність, вести базу даних дозвільної документації по кожному з підприємств, відстежувати своєчасність і повноту перерахувань підприємствами платежів за забруднення навколишнього природного середовища і так далі;

• екологічні паспорти регіонів. 
 Не можна не відзначити деяку умовність наведеної класифікації, тому що в ряді випадків програми 2-й, 3-й і 4-ї групи формують єдиний комплекс і дозволяють вирішити проблеми автоматизації екологічної служби в комплексі. Проте розподіл програмного забезпечення на функціональні групи дозволить найбільш повно оцінити існуючий стан справ. 
 Не можна також не згадати про всезростаючість інформаційно-консультаційної спрямованості екологічних інтернет-ресурсів. Багато з них стали активним дискусійним майданчиком, в тому числі і з питань промислової екології.

  Для обробки результатів моніторингу екології можуть використовуватися різноманітні програмні продукти - електронні таблиці, спеціалізовані пакети прикладних програм типу MatCAD, WinSurfer та багато інших. Така різноманітність програмного забезпечення обумовлено величезним числом різнопланових завдань обробки результатів моніторингу, отриманих за допомогою локальних і дистанційних методів. Характерною особливістю методів вимірювання параметрів навколишнього середовища є багатоетапність, причому кожен етап вимірів (пробовідбір, вимірювання складу та властивостей проби тощо) вносить свої систематичні складові похибки. Виявлення і оцінка цих складових похибки стає основним завданням обробки даних.

   У результаті обробка даних про навколишнє середовище перетворюється на складне, комплексне завдання, що вимагає для свого рішення залучення різноманітних методів і засобів. Не дивно, що первинної, необробленої інформації про природу накопичено дуже багато і обсяги такої інформації продовжують швидко збільшуватися. На даному етапі технічні засоби для отримання інформації набагато обігнали можливості її осмислення дослідниками природи. Тому створення нових підходів до проблеми обробки інформації про навколишнє середовище і, перш за все, «інтелектуалізація» комп'ютерної обробки даних розглядається в усьому світі як надзвичайно важливе завдання. На середньому рівні екологічної інформаційної системи для географічного аналізу інформації про стан навколишнього середовища використовуються географічні інформаційні системи (ГІС).

  Подібні системи, забезпечуючи зберігання, обробку, аналіз і візуалізацію просторово-розподіленої інформації, дозволяють систематизувати видачу такої інформації для управління природними ресурсами, реалізуючи досвід, накопичений фахівцями в цій галузі. В даний час в розвинених країнах продається велика кількість ГІС, які помітно різняться за призначенням і вартістю і, останнім часом, все частіше включають в себе не тільки засоби для обробки географічних і атрибутивних даних, але і цифрові карти. 
 Найбільш широке поширення набула ГІС ARC / INFO, розроблена дослідницьким центром Environment System Research Institute (ESRI, USA). Структура цієї системи включає декілька блоків, призначених для роботи як з векторною географічною інформацією (точки, ламані лінії, замкнуті контури), так і з атрибутивною (текстовою) інформацією, логічно пов'язаної з географічною.

  Цією ж фірмою у 1992 році створена цифрова карта The Digital Chart of the World (DCW), заснована на карті світу масштабу 1:1,000,000 (в 1 см 10 км) для всіх континентів нашої планети. ГІС ARC / INFO - приклад великої, повнофункціональної системи. Найбільш відомим у нашій країні прикладом середньої векторної системи є ГІС MapInfo - динамічно розвивається, набуває все більшої популярності. За останні роки, при переході від версій 2 .* до версіями 4 .*, у ній з'явилися багато додаткових можливостей по редагуванню карт, підготовці паперових копій і т.п. Відображення інформації в форматах MapInfo передбачено в електронних таблицях Microsoft Excel 7.0. Прикладом середньої растрової системи може служити ГІС IDRISI, розроблена в Університеті Кларковском, США. Ця ГІС, що має відкриту архітектуру, призначена для роботи з растровою та векторною інформацією та орієнтована на дослідників навколишнього середовища. У ній передбачені різноманітні можливості для обробки цифрових карт, хоча і помітно поступаються можливостям ARC / INFO.

     На жаль, сучасні ГІС мало доступні вітчизняним користувачам - вартість одного примірника PC ARC (INFO, захищеного від несанкціонованого копіювання електронним ключем, становить для персональних комп'ютерів більше $ 5000.  
 
 

3. ПРОГРАМНІ ПРОДУКТИ, ЩО РЕАЛІЗУЮТЬ РОЗРАХУНКОВІ МЕТОДИКИ ОЦІНКИ ВПЛИВУ НА НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ

     Даний тип програм широко поширений. Найчастіше вони використовуються як при проведенні інвентаризації джерел викидів забруднюючих речовин, так і при розрахунку поточних викидів за період. Реалізовані методики зазвичай досить прості і їх розрахункова частина містить одну-дві нескладні математичні формули, проте велика кількість довідкової інформації з табличними коефіцієнтами, зручність зберігання параметрів раніше виконаних розрахунків, можливість створення добре оформлених звітів по виконаним розрахункам роблять даний тип програм дуже затребуваним. Ці програми широко використовуються як проектними організаціями, так і фахівцями-екологами.

     Однак найбільший інтерес вони все ж являють для розробників. Як показує практика, екологи підприємств часто не використовують придбані програми. При роботі їм буває досить занесених самостійно в таблицях MS Excel формул перерахунку для отримання квартальних або річних викидів. Виняток становлять зазвичай програми щодо розрахунку викидів від котельних і від автотранспорту. 
 Лідером на ринку такого роду програм є фірма «Інтеграл», найбільш відомою програмою якої є програма «Еколог», яка автоматизує розрахунок розсіювання викидів від стаціонарних джерел з використанням методики ОНД-86. Це офіційно затверджена методика, яку слід використовувати при розробці проекту нормативів викидів. Це програмне забезпечення також у першу чергу розроблено для проектувальників і вкрай рідко використовується на підприємствах. 
 
 

4. ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ, ПРИЗНАЧЕНЕ ДЛЯ ОБРОБКИ ДАНИХ І ФОРМУВАННЯ ЗВІТНОСТІ ХІМІКО-АНАЛІТИЧНИХ ЛАБОРАТОРІЙ ЕКОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ

     Істотний інтерес представляє процес автоматизації роботи лабораторій екологічного контролю. Це програмне забезпечення покликане вирішити наступні завдання: 
• введення і зберігання вихідної інформації; 
• ведення електронних лабораторних журналів і метрологічна обробка результатів вимірювань;

• внутрішньолабораторний контроль; 
• автоматизований документообіг аналітичної лабораторії. 
 Досить широко відома розробка НДІ високих напруг при Томському політехнічному університеті АРМ «Хімік-аналітик». Даний програмний продукт багатофункціональний, однак спрямований на вирішення тільки проблем хімічної лабораторії. Недоліком його є відсутність взаємозв'язку з програмним забезпеченням для екологів, яке формує квартальну та річну звітність. 
 Підприємство «КомЕко» пропонує власну розробку - програму «Еколабораторія», яка крім того, що реалізує автоматизований документообіг аналітичної лабораторії, дозволяє також автоматично передавати результати спостережень в програму для екологічної служби підприємства «Екосфера-Підприємство». 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     ВИСНОВОК 
 Завдяки автоматизованим програмним продуктам для обробки екологічної інформації контроль за природоохоронною діяльністю стає більш ефективним, оскільки постійне спостереження дозволяє не тільки стежити за правильністю виконання закону, а й вносити в нього поправки відповідно до фактичних умов екологічної та соціально-економічної обстановки.

     Оперативна, якісна і точна обробка великих масивів статистичної інформації може бути виконана лише з використанням сучасних засобів обчислювальної техніки. Наявність потужних, надійних і разом з тим простих в експлуатації програмних продуктів статистичного аналізу звільняє дослідника від рутинних операцій, розширює сферу застосування статистичних методів в різних галузях людської діяльності, сприяє появі якісно нових можливостей статистичного аналізу і моделювання даних. Використання пакетів прикладних програм - це єдиний реальний практичний інструмент розв'язування задач багатофакторного кореляційно-регресійного та аналізу в багатовимірному просторі. 
                                     СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

     1. www.gisa.ru Проект системы медико-экологического мониторинга окружающей среды на базе ГИС. Д.Р. Струков.