З використанням методів і підходів системного аналізу досліджено різнотипні екологічно небезпечні процеси різної природи. Запропоновано класифікацію цих процесів. Побудовано ієрархічну структуру системи інформаційного забезпечення управління та контролю екологічного становища. Увагу приділено процесам, які можуть спричиняти катастрофічні явища. Запропоновано підхід до ситуаційного аналізу екологічних процесів, який грунтується на використанні прихованих марковських моделей. Розроблено функціональну схему лінгвістичної системи розпізнавання образів, призначену для розв'язання задач ситуаційного аналізу в екології. Запропоновано алгоритм прогнозування поведінки екологічних процесів з використанням методу "подібних траєкторій". Проведено числові розрахунки часових залежностей міцності будівельних конструкцій за різних рівнів сейсмічної активності, а також динаміки напружено-деформованих станів Центральної Лівадійської зсувної системи за різних ступенів обводнення зсувного масиву. На підставі розроблених моделей, методів і алгоритмів реалізовано програмне забезпечення.