МОДЕЛЬ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОД НЕВСКОЙ ГУБЫ

В статье приводятся результаты изучения пространственно-временной изменчивости качества вод Невской губы Финского залива Балтийского моря. Оценка качества вод в период 1988-2016 гг. выполнена на модели распознавания образов, включающей обучающую и распознающую системы. Распознавание проведено по 14 характеристикам, объединенным в 4 частных и 2 интегральных показателя. Установлены причинно-следственные связи между качеством воды и определяющими его факторами. Показано, что качество вод губы в большей степени определяется показателями, традиционно использующимися для выявления продуктивности водоема и, в меньшей степени, - поступлением антропогенных поллютантов. Химический состав воды Ладожского озера является для Невской губы фоном, на который накладываются стоки биогенных веществ со станций аэрации. Введенная в 2005 г. технология глубокой очистки стоков существенно улучшила экологическую обстановку в губе. Главным фактором, сдерживающим антропогенное эвтрофирование, и одновременно ухудшающим качество воды, являются гидротехнические работы на мелководных акваториях. Генерируемая ими высокая мутность воды лимитирует первичную продукцию и является основным фактором, препятствующим цветению воды в Невской губе. В статье приводятся 6 графиков временной и 15 карт пространственной изменчивости качества воды в губе по результатам интегральной оценки. За 28 лет качество воды изменяется от “чистой” с 1988-2003 гг. до “умеренно-загрязненной” в остальные годы. В пространстве качество воды изменяется от “очень чистой” в приустьевых районах губы до “загрязненной” на всей акватории в годы строительства порта “Морской фасад” Санкт-Петербурга.

Невская губа, качество воды, модель распознавания образов, интегральные показатели, карты качества воды

1. Барабаш Ю.Л., Варский Б.В., Зиновьев В.Т. и др. Вопросы статистической теории распознавания образов М.: Советское радио, 1967. 400 с.

2. Бродский А.К., Панкова Е.С., Сафронова Д.В. Литоральные сообщества эстуария реки Невы: Их структура и динамика в условиях антропогенного пресса // Биосфера. 2016. № 8. С. 16-27.

3. Гришман З.М., Левченко В.Ф., Меншуткин В.В. Базы данных по экологии Финского залива и их структура // Невская губа - опыт моделирования. СПб. 1997. С. 219-233.

4. Дмитриев В.В., Мякишева Н.В., Хованов Н.В. Многокритериальная оценка экологического состояния и устойчивости геосистем на основе метода сводных показателей. I. Качество природных вод // Вестник СПбГУ. Геология, география, 1996. № 21. С. 40-52.

5. Дмитриев В.В., Мякишева Н.В., Хованов Н.В., и др. Многокритериальная оценка экологического состояния и устойчивости геосистем на основе метода сводных показателей. II. Трофический статус водных экосистем // Вестник СПбГУ Геология, география. 1997. № 23.С. 51-67.

6. Дмитриев В.В., Фрумин Г.Т. Экологическое нормирование и устойчивость природных систем. СПб.: НАУКА, 2004. 294 с.

7. Ежегодники качества морских вод восточной части Финского залива по гидробиологическим показателям с 1988 по 2016 годы. Под ред. Н.И. Силиной. СПб.: Гидрометеоиздат, 2016. (Фонды СЗ УГМС).

8. Еремина Т.Р., Ланге Е.К., Ершова А.А., Исаев А.В., Хаймина О.В. Оценка состояния вод Финского залива по индикаторам ХЕЛКОМ на основе данных наблюдений // Тез. докл. ХII Меж.экологического форума “День Балтийского моря”. СПб.: Цветпринт, 2011. С. 50-51.

9. Знаменский В.А. “Наша” дамба. Современное разрушение города и его водной среды под флагом их защиты // Звезда, 2005. № 10. С. 171-189.

10. Кондратьев С.А. Основные положения концепции снижения негативного антропогенного воздействия на Финский залив и научная обоснованность плана действий Хелком по Балтийскому морю, 2010. № 4 (30). С. 44-50.

11. Макаров О.Н., Малько А.М., Семенцов В.И., Степанов М.М. Разработка справочно-информационный базы данных по источникам загрязнения акватории Невы-Невской губы в черте города Санкт-Петербурга и Ленинградской области // Невская губа - опыт моделирования.СПб., 1997. С. 237-253.

12. Меншуткин В.В. Общая научная концепция программы “Невская губа” // Невская губа -опыт моделирования. СПб., 1997. С. 13-43.

13. Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод. Под. ред. А.В. Караушева. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 286 с.

14. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 112 с.

15. Отчет по проекту BASE, ХЕЛКОМ. Оценка текущего состояния “горячих точек” ХЕЛКОМ в г. Санкт-Петербург, Калининградской и Ленинградской областях // Программы JCP в соответствии с решением Министерской встречи ХЕЛКОМ. СПб.: ООО “ЭкоММак”, 2013. 211 с.

16. Румянцев В.А., Кудерский Л.А. Ладожское озеро: Общая характеристика, экологическое состояние // Общество. Среда. Развитие (TerraHumana), 2012. С. 222-229.

17. Сергеев Ю.Н., Лю Сулин. Модели водных экосистем. Имитация антропогенного эвтрофирования водоемов. СПб.: ГеоГраф, 2005. 320 с.

18. Суетова И.А., Ушакова Л.А. Эколого-географическое картографирование Финского залива //Материалы Международной конференции ИНТЕРКАРТО “ГИС для устойчивого развития территорий Хельсинки, Санкт-Петербург”. СПб.: Наука, 2002. Т. 3. С. 322-326.

19. Суслопарова О.Н., Шурухин А.С., Мицкевич О.И., Терешенкова Т.В., Хозяйкин А.А., Митковец В.Н. Оценка влияния интенсивных гидротехнических работ, проводимых в последнее десятилетие в прибрежных районах Невской губы на ее биоту // Ученые записки. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. № 28. С. 110-120.

20. Хованов Н.В. Статистические модели теории квалиметрических шкал. Л.: ЛГУ, 1986. 79 с.

21. Усанов Б.П., Викторов С.В., Сухачева Л.Л. Новый “удар” по Невской губе // Транспорт Российской Федерации. Наука, экономика, практика, 2008. № 3-4. С. 70-74.

22. HELCOM. The fifth Baltic Sea Pollution Load Compilation (PLC-5) Balt. Sea Environment. Proc.No, 2011. 122 p.

23. HELCOM. Eutrophication Status of the Baltic Sea 2007-2011 - A concise thematic assessment Baltic Sea Environment 143, 40 p.

24. Ryabchuk D., Vallius H., Zhamoida V., Kotilainen A.T., Rybalko, A., Malysheva N., Deryugina N., Sukhacheva L. Pollution history of Neva Bay bottom sediments (eastern Gulf of Finland, Baltic Sea) //Baltica. 2017. 30 (1), p. 31-46.