Сегодня моделирование широко применяется во всех отраслях науки, в том числе и в экологии. Часто требуется спрогнозировать изменения, которые могут происходить в окружающей среде вследствие воздействия каких-нибудь факторов. При построении моделей в математической экологии используется опыт математического моделирования механических и физических систем, однако с учетом специфических особенностей биологических систем: сложности внутреннего строения каждой особи; зависимости условий жизнедеятельности организмов от многих факторов внешней среды; незамкнутость экологических систем; огромного диапазона внешних характеристик, при которых сохраняется жизнеспособность систем. Мониторинг параметров экологических процессов существенно улучшился с привлечением компьютеров. С одной стороны, появилась возможность всесторонней реализации сложных математических моделей, не допускающих аналитического исследования, с другой - возникли принципиально новые направления, и прежде всего - имитационное моделирование.
Расчетный мониторинг в рамках геоинформационных систем дает новые возможности для анализа соотношения и соответствия между состоянием источников загрязнения и качеством экосистем, подбора оптимальных параметров для обоснования и принятия решений. Для этого система должна быть понятной, реализовывать практически важные функции, иметь простой интуитивный интерфейс. Развитие расчетного мониторинг на базе ГИС позволяет своевременно и регулярно получать качественную информацию (т.е. полную, достоверную и точную) для того, чтобы вовремя принять эффективные меры для сохранения безопасности.