Д.В. Писарев, А.М. Тарко Российский университет дружбы народов
E-mail: pisarev_dv@mail.ru tarko@orc.ru Работа поддержана РФФИ (грант 05-01-00649)
Для математического моделирования глобальных биосферных и климатических процессов требуются большое количество данных. Существует, например, необходимость анализа измерений хода концентрации СО2, метана, окиси углерода и других газов, полученных на десятках станций мониторинга в течение более сорока лет. Для понимания процессов развития стран необходим анализ не только экологических и климатических данных, но и данных демографических и социальных процессов [1]. Анализ же всех вместе процессов приводит к необходимости иметь много данных из соответствующих отраслей знаний. Это, в свою очередь, требует разработки базы данных, поскольку эпизодический отбор данных становится частым и весьма трудоемким процессом, который с помощью базы данных производить быстрей и легче. Целью данной работы является создание базы данных биосферных, климатических,
экономических, демографических, социальных процессов на глобальном и региональном
уровне. База данных предназначена для анализа глобальных и региональных
биосферных процессов, реализации проведения мониторинга и обеспечения доступа
к данным для различных исследователей. Важной задачей базы данных является
возможность использования ее данных в динамических моделях биосферы.
База данных была реализована в СУБД MS Access 2003. Эта программа
представляет собой современную мощную 32-разрядную систему управления реляционными
базами данных, в нее входит набор инструментальных программных средств
позволяющих решать большое количество задач, включая построение диаграмм,
представление данных в Интернете и др.
При проектировании базы были использованы данные Всемирного банка [2], Международного центра "Carbon Dioxide Information Analysis Center" на базе Окриджской национальной лаборатории (США) [3], программы <Человек и биосфера> при UNEP , Агентства по защите окружающей среды США, Вычислительного центра им. А.А. Дородницына РАН [4], Центра по продуктивности и безопасности лесов РАН, а также научных организаций [5] и институтов, университетов России, США, Японии, и др. стран. Информация в базе данных сосредоточена по странам мира, по субъектам Российской Федерации, по экосистемам мира (классификация Дж. Олсона [6]), по станциям геосферного мониторинга [5], по отдельным городам мира (в основном данные о загрязнениях). Собраны данные об экологии, климате, экономике, демографии, социальных процессах. Помимо измеряемых параметров в базе имеются расчетные данные - из модели глобальных биосферных процессов А.М. Тарко [4] и индексы социоприродного развития В.С. Голубева [7, 8]. В экологических данных содержится информация о выбросах и поглощении СО2, продуктивности биоты, площади лесов, среднегодовых температурах и количестве осадков по всему миру, данные о сезонных концентрациях СО2 на различных станциях мониторинга за последние 25 лет. Также в базе имеются данные о производстве и потреблении электроэнергии, экспорте и импорте товаров, промышленности, валовом внутреннем продукте (ВВП) Gross national income per capita = GNI, валовом национальном продукте (ВНП) - Gross Domestic Product GDP, валовом региональном продукте (ВРП) для субъектов Российской Федерации Gross Regional income per capita = GRI, населении, продолжительности жизни, фертильности, коэффициентах рождаемости и смертности, безработице, численности врачей и т. д. Основной акцент при разработке базы данных был сделан на взаимосвязь двуокиси углерода с различными параметрами, так как СО2 является одним из основных парниковых газов атмосферы. СО2 является важным фактором, определяющим климат Земли и процессы в биосфере. Особенно актуальными стала задача анализа и моделирования СО2 в связи с принятием в 1992 году в Рио-де-Жанейро Рамочной конвенции ООН по стабилизации климата на Конференции по окружающей среде и развитию. Согласно Конвенции предусмотрено уменьшить к 2010 году индустриальные выбросы всех парниковых газов до уровня 1990 года. Вслед за этим в 1997 году был принят Киотский протокол, конкретизирующий условия сокращения выбросов для отдельных стран. В данной работе с целью представления некоторых результатов, полученных на основе базы данных, были сделаны запросы для стран Европы и субъектов Российской Федерации. Выбраны важнейшие демографические данные [2], данные экономики (ВВП на душу населения) [2], индустриальные выбросы СО2 [3], данные расчетов на модели А.М. Тарко [1, 4]: поглощение СО2 экосистемами стран и регионов, бюджет СО2 (разность между индустриальными выбросами и поглощением экосистемами), продуктивность, фитомасасса и гумус почв, а также некоторые другие данные. Затем был произведен их экспорт в HTML формат с последующим представлением в Интернете в виде интерактивных карт Европы и России. Исходные изображения карт и координаты стран были взяты из Интернета. Литература
|