Эколого-геологическое картирование с помощью ГИС-технологий

В последнее десятилетие прогрессирующе быстро создаются геоинформационные системы экологического содержания, в большинстве своем имеющие практическую ориентацию, содержащие серии взаимосогласованных карт и многоплановые базы данных, позволяющие в оперативном режиме проводить анализ экологической ситуации и способствующие принятию эффективных управляющих решений.

Экологические ГИС разрабатываются как на административно-
территориальные единицы (регионы, крупные промышленные центры,
административные районы), так и на локальные объекты, часто потенциально
относящиеся к объектам экологического неблагополучия (горнодобывающие
и нефтегазодобывающие предприятия). Развитые ГИС включают в
автоматизированные картографические системы, базы картографических
данных, аналитико-моделирующие блоки. Основные особенности
геоинформационного картографирования – автоматизация, системность,
целенаправленность, оперативность и многовариантность.

Геоинформационное картографирование – это, прежде всего, системное, серийное создание и использование карт, ориентированное на конкретные задачи управленческого характера. Структура, содержание и сюжеты карт в ГИС многоплановы, подходы к их составлению отражают используемую программную среду, целевую изученность объекта картографирования и технические возможности создателей.

Особенно применение ГИС эффективно в эколого-географическом картографировании городов. Ведь город – это особенная экологическая система, которая отличается не только концентрацией и составом загрязнений, но и большим числом параметров, в том числе, связанных с социальной сферой. Для этого требуется создание комплексной системы, как всех видов загрязнения, так и их воздействия на социум. Поэтому, для мониторинга экологического состояния городов всё чаще и чаще используется ГИС, которая позволяет создать динамическую систему, способную обрабатывать большие объёмы пространственной и атрибутивной информации и представлять её в нужном, для конечного пользователя, виде. ГИС может использоваться для разработки научно-обоснованных рекомендация по экологически ориентированному природопользованию; для определения природоохранных мер, включая ограничение и прекращение тех или иных воздействия на городскую среду и население; для экологической экспертизы проектов строительства различных объектов и территориального развития города; для принятия решений в управленческой деятельности городских и районных природоохранных структур; при планировании и реализации различных хозяйственных, медицинских, санитарно-технических, природоохранных мероприятий, а также для решения научных и учебно-воспитательных задач.

На современном этапе развития геоинформационные экологические карты представляют собой системы, которые могут использоваться как для изготовления печатных атласов, так и для создания ГИС, нацеленных на наблюдение за экологической обстановкой и своевременном предупреждении экологических проблем.

Создание геоинформационной экологической карты проходит в несколько этапов, которые осуществляются с помощью специализированного программного обеспечения.

На первом этапе подготавливается картографическая основа. Она представляет собой набор тематических слоев, которые, во-первых, содержат исходную информацию для моделирования (расположение источников загрязнения, рельеф, ландшафт), во-вторых, отражают информацию, необходимую для анализа результатов и получения окончательной карты загрязнения. На этом этапе определяются размеры области, соответствующие поставленной задаче. Подготавливается база данных по источникам загрязнения. Производится привязка данных к карте.

Второй этап включает в себя непосредственную подготовку к моделированию. Поскольку данные о метеорологических полях, рельефе и свойствах подстилающей поверхности представляют собой неоднородные по пространству величины, для численного моделирования загрязнения, которое проводится, как правило, на некоторой регулярной сетке, непрерывные по пространству данные такого типа приводятся к дискретному виду. На этом этапе подготовки данных привлекаются современные инструменты ГИС, позволяющие автоматизировать процессы трансформации и генерализации первоначальной информации на карте.

Третий, завершающий этап, включает в себя проведение расчетов по модели. На этом этапе производится окончательная обработка результатов и получение карт оценки или прогноза загрязнения.

Экологическое картографирование, а особенно в интеграции с ГИС технологиями – это обширнейшая и перспективнейшая область, имеющая широкий спектр применения.