Інформаційна система виявлення порушень гомеостаза водних екосистем

ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА  ВИЯВЛЕННЯ ПОРУШЕНЬ ГОМЕОСТАЗА ВОДНИХ ЕКОСИСТЕМ

ЖУРАВЛЬОВА Ю.В., ПАЩЕНКО  М.А.

№ тел.

e-mail

Харківський національний університет  радіоелектроніки

Кафедра біомедичної інженерії

гр. БМІ-10-1

м. Харків

Науковий керівник: Висоцька Олена Володимирівна, проф.каф. БМІ, к.т.н., доц.

Актуальність

У зв’язку з глобальним потеплінням, яке має суттєвий вплив  на життєдіяльність людини, зміна  гомеостазу водних екосистем є головною проблемою біобезпеки. Яскравим прикладом цього є утворення в фьордах Шпіцбергена токсичних сірководневих зон, що носить характер ланцюгової реакції, що є дуже важливим для своєчасного виявлення центрів утворень. Іншим прикладом служить озеро Кеннерет, що в Ізраїлі, де наростає ймовірність утворення токсичних мутантів ціанобактерій. Схожі проблеми зустрічаються і на територіях країн СНД. Наприклад, в Харківській області, озеро Біле.

необходимость дистанционной диагностики

Методика  дистанционной  диагностики  очагов  токсичности  предполагает разбрасывание  с летательных аппаратов в  исследуемую водную среду спускаемых зондов, содержащих  автономно  функционирующие  тестовые  микроэкосистемы, реагирующие на  токсичность      среды изменением  спектральных  характеристик. Это  изменение  фиксируется  дистанционно,  например,  —  с  помощью    цифровой фотографии []. В этом случае возникает вопрос обработки полученных цифровых изображений и получения информативных показателей, анализируя которые можно сделать вывод о состоянии исследуемой водной экосистемы.

Для вирішення даного питання  виникає потреба в створенні інформаційної системи для визначення порушень гомеостазу водних екосистем, щоб в подальшому уникнути утворення токсичних і відмерлих органічних речовин у водоймах.

Мета роботи

Метою роботи є розробка інформаційної системи для виявлення порушень гомеостазу водних екосистем.

Отримані результати

Розроблена інформаційна система являє собою взаємодію біологічної та технічної підсистем. Біологічною підсистемою є водна екосистема. Технічна підсистема включає в себе: блок отримання інформації, блок введення інформації, блок обробки інформації, блок аналізу даних, блок бази даних а також блок виведення результатів.

Для отримання інформації про стан водних екосистем, використовуються безпілотні апарати, біомаркери та фотоапарат.

Система працює наступним  чином. На першому етапі безпілотні апарат здобуває інформацію про стан водної екосистеми у вигляді цифрових зображень.

На другому етапі отримані дані через блок введення інформації потрапляють до блоку обробки даних, де проводиться фільтрація одержаних зображень, а саме підвищення якості та контрастності, видалення випадкових артефактів. На цьому ж етапі здійснюється розрахунок інтегральних показників стану досліджуваної екосистеми.

На третьому етапі проводиться  аналіз оброблених даних: виявлення інформативних показників та визначення характеру гомеостазу структури водної екосистеми за допомогою дискретних моделей динамічних систем (ДМДС), що дає змогу описати структуру зворотних зв’язків, [].

Розроблена база даних  призначена для зберігання і представлення в зручному структурованому вигляді інформації про параметри формування джерел токсичності у водних екосистемах текстового, числового або графічного типу. Дає змогу швидкого доступу до даних для їх візуального відображення і проведення операцій пов'язаних з обробкою та аналізом.

Висновки

Таким чином, застосування розробленої інформаційної система дозволить визначити ступінь порушення гомеостазу водної екосистеми за інформацією, отриманою дистанційно, та спрогнозувати подальшу ситуацію.

Список використаних джерел:

1.