Проблемам экологического характера во всем мире уделяется повышенное внимание. Развитие хозяйственной деятельности людей создает все предпосылки реальной возможности экологического кризиса. Большое значение приобретает направление, связанное с количественной оценкой антропогенных воздействий, созданием систем комплексной оценки состояния экологической обстановки, а также моделированием и прогнозированием развития ситуации. По некоторым оценкам около 80% всей информации, связанной с деятельностью человека, имеет пространственную привязку, поэтому создание подобных систем в настоящее время невозможно без использования современных компьютерных инструментов, одним из которых являются ГИС-технологии. [3]
Технология по созданию систем для организации и хранения пространственных данных ГИС стала развиваться с конца 70-х годов нашего столетия. С развитием ГИС стала развиваться и область ее использования. Учитывая многообразие применения – от высококачественной картографии до планирования землеустройства, экологического мониторинга и т.д. можно говорить, что именно географическая информационная система становится одной из наиболее востребованных информационных технологий для решения задач экологии [2].
Экологические проблемы требуют быстрых и правильных действий, эффективность которых напрямую связана с оперативностью обработки и представления информации. При комплексном подходе, который характерен для экологии, приходится опираться на обобщающие характеристики окружающей среды, из-за чего, объемы даже минимально достаточной исходной информации должны быть большими, легкодоступными, а также систематизированы в соответствии с потребностями. Эту информацию можно получать в результате мониторинга. В ходе экологического наблюдения (мониторинга) осуществляется сбор и совместная обработка данных, которые относятся к различным природным средам, моделирование и анализ экологических процессов и тенденций их развития, а также использование данных при принятии решений по управлению качеством окружающей среды [1].
Таким образом, одной из сфер применения ГИС в экологии является сбор и управление данными по охраняемым территориям, таким как национальные парки, заповедники и заказники. В пределах природоохранных территорий можно проводить полноценный пространственный мониторинг сообществ растений, ценных видов животных, определять влияние антропогенных вмешательств (туризм, прокладка дорог или ЛЭП), планировать и реализовать природоохранные мероприятия. [3]
Использование ГИС эффективно также для мониторинга условий жизнедеятельности местных видов, выявления взаимосвязей, оценки последствий природоохранных мероприятий на экологическую систему в целом, а также на отдельные компоненты, принятия оперативных решений по их корректировке в зависимости от меняющихся внешних условий. Геоинформационная система позволяет визуализировать экологические данные, которые имеют географическую привязку, проводить процедуры выделения и периодически корректировать ареалы экологических проблем, охарактеризованных рядом зафиксированных параметров [5].
Значительная антропогенная нагрузка на окружающую среду в городах, большая концентрация производственных и транспортных сфер, ограниченность представляемых ресурсов вызывает необходимость учета экологического фактора при развитии населенных пунктов. Применение ГИС в экологическом мониторинге состояния окружающей среды населенных пунктов помогает обеспечивать системный подход к анализу уровня загрязнения урбанизированных территорий, многовариантность картографирования, возможность создания новых видов электронных карт для принятия конкретных хозяйственных решений. Базой для оценки экологического качества и уровня загрязненности территорий, создания мероприятий по развитию территорий является экологический мониторинг окружающей среды, данные государственного градостроительного кадастра, кадастра недвижимости и эколого-географического картографирования с использованием геоинформационных систем. [4]
В сельском хозяйстве ГИС используют при агроэкологической оценки земель, что позволяет перевести на новую качественную основу решение этой проблемы, особенно при проектировании интенсивных систем земледелия и агротехнологий. Создание земельно-оценочной основы для точных систем земледелия практически невозможно без ГИС-технологий. Система позволяет реализовать комплексный подход по оценке загрязнения и выявлению наиболее опасных загрязняющих веществ с позиций экологического нормирования, в основе которого лежат нормативы предельно-допустимых вредных воздействий на природные объекты и человека. Разработанная система базируется на современных информационных технологиях, оперирует результатами измерений, нормативными справочниками, содержащими значения класса опасности и предельно допустимые концентрации вредных веществ. Результаты модельных расчетов накладываются на природные карты, например, карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе [7].
Результат экологического исследования представляет оперативные данные трех типов – измеренные параметры состояния экологической обстановки в момент обследования, результаты обработки измерений и получение на этой основе оценок экологической ситуации, прогнозирующие развитие обстановки на заданный период времени. Совокупность всех перечисленных трех типов данных составляет основу экологического мониторинга. На основе ГИС при создании системы экомониторинга используется единая система координат для всех подразделений экомониторинга [6].
Наибольшее распространение в России имеют следующие геосистемы, такие как программный продукт ArcGIS, семейство продуктов Intergraph и MapInfo Professional. Из отечественных продуктов широкое распространение получила программа ГИС Карта 2008. Используются также и другие программные продукты: ГИС ИНТЕГРО, MGE, IndorGIS, STAR-APIC, ДубльГИС, Mappl, ГеоГраф ГИС, 4geo и пр. [6].
Таким образом, материалы, составляемые при экологических исследованиях, представляют собой интегрированную картографическую оценку природных (геоэкологических геологических, инженерно-геологический, ландшафтно-геохимических, геоботанических и др.) условий в определенный временной отрезок в условиях сложившейся (или планируемой) системы хозяйствования. Формируется класс экологических приложений ГИС, представляющий собой одну из областей предметного приложения геоинформационных систем с характерными именно для нее задачами.
Библиографическая ссылка
Рудич Т.А., Ткачева О.А. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ОБЕСПЕЧЕНИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕУРСОВ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 4-4. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=16417 (дата обращения: 20.04.2024).