ЭНТРОПИЯ АБИОТИЧЕСКИХ ГЕОСФЕР И МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ИХ СОСТОЯНИЯ

О.В. Базарский, Ж.Ю. Кочетова

Аннотация


Показано, что стандартные методики суммирования коэффициентов концентрации (опасности) различных загрязняющих веществ в абиотических геосферах не являются аддитивными, поэтому не могут быть универсальными. Универсальной является энтропийная модель, развиваемая для биологических структур. Классическое определение энтропии не может быть использовано при описании абиотических структур, так как они обладают как случайной, так и детерминированной составляющей. Получено новое выражение для расчета энтропии абиотических структур на основе экологического риска, построена энтропийная модель оценки экологической устойчивости таких структур, дающая прогноз их развития. Произведена верификация модели путем сравнения результатов оценки экологического состояния тест-объекта по энтропийной и классической методикам. Стандартная методика дает намного завышенную ранговую оценку экологической ситуации вследствие своей неаддитивности. По энтропийной методике сделан прогноз развития экологической ситуации тестируемого участка.

Ключевые слова


устойчивость экологических систем, энтропийный подход, теория информации, Маргалеф, модель Ферхюльста

Полный текст:

PDF

Литература


Волкова НВ, Думачев ВН, Родин ВА, Кузнецов АП, Кузнецов СП. Сценарии перехода к хаосу в двухпараметрической модели Ферхюльста-Пирла. Системы управления и информационные технологии. 2004;(4):4-5.

Емцева ЕД, Солодухин КС. Модель роста капитала в условиях неопределенности. Современные проблемы науки и образования. 2013;(6):459-66.

Йосс Ж, Джозеф Д. Элементарная теория устойчивости и бифуркаций. М.: Мир; 1983.

Ла-Салль Ж, Лефшиц С. Исследование устойчивости прямым методом Ляпунова. М.: Мир; 1964.

Лоренц Э. Детерминированное непериодическое течение. Странные аттракторы. М.: Мир; 1981.

Маргалеф Р. Облик биосферы. М.: Наука; 1992.

Мун Ф. Хаотические колебания. М.: Мир; 1990.

Розенберг ГС. Экология и кибернетика: по следам Маргалефа. Биосфера. 2011;(4):445-54.

Розенберг ГС, Мозговой ДП, Гелашвили ДБ. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии. Самара: СНЦ РАН; 1999.

Самарский АА. Компьютеры и нелинейные явления: информатика и современное естествознание. М.: Наука; 1988.

Сугак ЕВ. Современные методы оценки экологических рисков. Европейский журнал социальных наук. 2014;(5-2):427-33.

Фрик ПГ. Турбулентность: подходы и модели. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований; 2003.

Хакен Г. Информация и самоорганизация, макроскопический подход к сложным явлениям. М.: Мир; 1991.

Шеннон КЭ. Работы по теории информации и кибернетике. Москва: Изд-во иностранной литературы; 1963.

Шустер ГГ. Детерминированный хаос. М.: Мир; 1988.

Volkova NV, Dumachev VN, Rodin VA, Kuznetsov AP, Kuznetsov SP. [Scenarios of transition to chaos in the two-parameter Verhulst-Pearl model]. Sistemy Upravleniya i Informacionnye Tekhnologii. 2004;(4):4-5. (In Russ.)

Yemtseva YeD, Solodukhin KS. [A model of capital growth under conditions of uncertainty]. Sovremennye Problemy Nauki i Obrazovaniya. 2013;(6):459-66. (In Russ.)

Joss Zh, Dzhozef D. Elementarnaya Teoriya Ustoychivosti i Bifurkacij. [Elementary Theory of Stability and Bifurcations]. Moscow: Mir; 1983. (In Russ.)

La-Sall Zh, Lefshits S. Issledovaniye Ustoychivosti Priamym Metodom Lyapunova. [Stability Study by the Direct Lyapunov Method]. Moscow: Mir; 1964. (In Russ.)

Lorents E. Determinirovannoye Neperiodicheskoe Techeniye. Strannye Attraktory. [Deterministic Non-periodic Flow. Strange Attractors]. Moscow: Mir; 1981. (In Russ.)

Margalef R. Oblik Biosfery. [The Appearance of the Biosphere]. Moscow: Nauka; 1992. (In Russ.)

Mun F. Khaoticheskiye Kolebaniya. [Chaotic Fluctuations]. Moscow: Mir; 1990. (In Russ.)

Rozenberg GS. [Ecology and Cybernetics: Spooring Margalef]. Biosfera. 2011;(4):445-54. (In Russ.)

Rozenberg GS, Mozgovoy DP, Gelashvili DB. Ekologiya. Elementy Teoreticheskikh Konstruktsiy Sovremennoy Ekologii. [Ecology. Elements of Theoretical Constructions of Modern Ecology]. Samara: SNC RAN; 1999. (In Russ.)

Samarskiy AA. Kompyutery i Nelineynye Yavleniya: Informatika i Sovremennoye Yestestvoznaniye. [Computers and Nonlinear Phenomena: Informatics and Modern Natural Science]. Moscow: Nauka; 1988. (In Russ.)

Sugak EV. [Modern methods of environmental risk assessment]. Yevropeyskiy Zhurnal Sotsialnykh Nauk. 2014;(5-2):427-33. (In Russ.)

Frik PG. Turbulentnost': Podkhody i Modeli. [Turbulence: Approaches and Models]. Moscow-Izhevsk: Institut Komp'yuternykh Issledovanij; 2003. (In Russ.)

Haken G. Informatsiya i Samoorganizatsiya. Makroskopicheskiy Podkhod k Slozhnym Yavleniyam. [Information and Self-Organization. A Macroscopic Approach to Complex Phenomena]. Moscow: Mir; 1991. (In Russ.)

Shennon KE. Raboty po Teorii Informatsii i Kibernetike. [Works on Information Theory and Cybernetics]. Moscow: Izdatelstvo Inostrannoy Literatury; 1963. (In Russ.)

Shuster GG. Determinirovannyi Khaos. [Deterministic Chaos]. Moscow: Mir; 1988. (In Russ.)

Marques F, Flores P, Pimenta Claro JC, Lankarani HM. A survey and comparison of several friction force models for dynamic analysis of multibody mechanical systems. Nonlinear Dyn. 2016;(86):1407-43.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v13i1.572

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"