W artykule przedstawiono nowe osiągnięcia w dziedzinach matematyki stosowanej i badań operacyjnych, które są wynikiem badań motywowanych potrzebami efektywnego wspomagania procesów decyzyjnych związanych z problemami środowiska naturalnego. Takie wspomaganie wymaga współpracy naukowców z różnych dziedzin w celu budowania modeli matenuuycznych, które nie tylko reprezentują zintegrowaną wiedzę dostępną w różnych dziedzinach nauki. ale także wspomagają tworzenie wiedzy użytecznej dla podejmowania racjonalnych decyzji. W artykule scharakteryzowano rolę modeli matematycznych w procesach wspomagania decyzji z punktu widzenia decydentów i ekspertów używających tych modeli. Następnie przedstawiono zagadnienia matematycznej reprezentacji interdyscyplinarnej wiedzy użytecznej dla danego problemu decyzyjnego; w szczególności opisano nową technologię modelowania strukturalnego, która wspomaga cały proces modelowania. Ostatnia część artykułu poświęcona jest nowej metodologii zintegrowanej analizy ryzyka związanego z naturalnymi katastrofami; analiza służy znajdowaniu rozwiązań racjonalnych dla instytucji i społeczeństwa, które mają różne cele i ograniczenia. Wszystkie prezentowane metodologie są ilustrowane praktycznymi zastosowaniami we wspomaganiu procesów decyzyjnych dotyczących środowiska naturalnego.