Экологические функции гидросферы Земли. Океаны и атмосфера

Принято считать, что около 80% всех данных, производимых в настоящее время министерствами, ведомствами и частными компаниями можно отнести к типу пространственных данных, которые образуют тем самым значительную часть национальных информационных ресурсов. Для их эффективного использования необходимо наличие организационных структур и инструментов, позволяющих эффективно оперировать ими. Такие инструменты, географические информационные системы (ГИС) зародились еще в 60-х годах и сегодня реализованы в тысячах технологий и программных продуктов, объединенных понятием геонформационных технологий.
Использование ГИС в экологических исследованиях находит самое широкое применение. Это связано с тем, что сложность и многосторонность экологических проблем предполагает комплексный подход, а применение геонформационных подходов позволяет одновременно оперировать большим количеством разнообразной информации (количественной и качественной). ГИС представляет возможность представить ее в различных вариантах, включая наложение разных карт и совмещение разных тематических слоев на одной карте.
В данной работе проводится обобщение и систематизация современных знаний по геоинформационным системам в агроэкологии, а так же предлагаются методические основы использования ГИС взамен традиционного анализа данных и принятия по ним стратегических решений.

Геоинформационная система (ГИС) – это специализированная информационная система, предназначенная для работы на интегрированной 9 основе с геопространственными и различными по содержанию семантическими данными. Поскольку ГИС является сложной интегрированной системой, она подчиняется всем принципам системного анализа.
Системный анализ – это совокупность определенных научных методов и практических приемов решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности общества, на основе системного подхода и представления объекта исследований в виде системы.
Элементами системы называются условно неделимые, самостоятельно функционирующие части системы. Сложная система - это система, характеризуемая большим числом элементов и большим числом взаимосвязей. Интеграцией называют восстановление и повышение качественного уровня взаимосвязей между элементами системы, а также процесс создания из нескольких разнородных систем единой системы с целью исключения функциональной и структурной избыточности и повышения общей эффективности функционирования [4].
Основные элементы ГИС включают в себя
1    аппаратные средства
2    программное обеспечение 
3    данные и ресурсы
4    технологии и информационный менеджмент.
На сегодня имеется довольно большое количество примеров успешного создания и использования экологических ГИС (ЭкоГИС), хотя многие созданы не для экологических целей (а, например, для администрации какого-нибудь промышленного предприятия), содержат элементы экологического анализа. Статьи и публикации по ГИС и в частности, по экологической направленности, результаты разработок по этой области регулярно публикуются и докладываются на различных конференциях [5].
Первые результаты у нас в стране относятся к середине 90-х годов. Одной из таких работ была ГИС “Черное море” (1999), созданная в результате сотрудничества многих стран на географическом факультете МГУ. В ней содержится около 2000 карт, которые можно открывать, масштабировать, сдвигать, есть возможность анимации и оверлейных операций. Так же успешными оказались и разработки по экологогеографическому картографированию мест нефтедобычи. 
Так же на географическом факультете МГУ было проведено исследование бассейна руч. Язвицы, притока реки Исьмы (локальная ГИС). В этой работе при изучении динамики лесов и почвенного покрова бассейна под воздействием хозяйственной деятельности человека были выявлены ряды антропогенной трансформации лесных сообществ, связанные с постоянным лесопользованием. Полученные данные (набор крупномасштабных фитоэкологических, почвенных и аналитических карт бассейна по отдельным компонентам экосистем бассейна) могут быть востребованы для оценки современного состояния и разработки рекомендаций по лесовосстановлению и лесопользованию в районе, в целях мониторинга и т.д. (“Экосистемы широколиственных…, 2006”). Вопросы, касающиеся экологического прогнозирования стали реально решаться только в конце 90-х годов (“Agroecology…, 1998). Так, в Государственном гидрологическом институте была создана и апробирована ГИС по прогнозированию наводнений, работающая по материалам дистанционного зондирования и карт с использованием математикокартографического моделирования. С помощью этой ГИС были даны краткосрочные прогнозы о затоплении в районе Нижней Волги в 1998-99 годах.