Dalam melakukan pengamatan (pemantauan) lingkungan, mereka mengumpulkan dan bersama-sama mengolah data terkait berbagai lingkungan alam, memodelkan dan menganalisis proses lingkungan dan tren perkembangannya, serta menggunakan data dalam pengambilan keputusan pengelolaan kualitas lingkungan. Hasil studi lingkungan menyajikan tiga jenis data operasional: konstatering(parameter yang diukur dari keadaan situasi ekologis pada saat survei), penilaian(hasil pengukuran pemrosesan dan memperoleh perkiraan situasi lingkungan atas dasar ini), ramalan cuaca(memprediksi perkembangan situasi untuk periode waktu tertentu). Kombinasi dari jenis data ini menjadi dasar pemantauan lingkungan. Fitur penyajian data dalam sistem pemantauan lingkungan adalah bahwa peta lingkungan menyajikan geoobject areal ke tingkat yang lebih besar daripada yang linier.

Dalam GIS lingkungan, model dinamis terutama digunakan, di mana teknologi untuk membuat peta elektronik memainkan peran penting.

Mengenai pemodelan digital, penggunaan model digital jenis model digital dari fenomena, bidang dll.

Pada tingkat pengumpulan informasi, bersama dengan karakteristik topografi, parameter yang mencirikan situasi ekologis juga ditentukan. Hal ini meningkatkan jumlah data atribut dalam GIS lingkungan dibandingkan dengan GIS biasa; karenanya, peran pemodelan semantik meningkat.

Pada tingkat pemodelan, metode khusus digunakan untuk menghitung parameter yang mencirikan keadaan ekologis lingkungan dan menentukan bentuk penyajian peta digital.

Pada tingkat presentasi, kajian lingkungan tidak hanya mengeluarkan satu, tetapi serangkaian peta, terutama ketika memprediksi fenomena. Dalam beberapa kasus, peta diterbitkan menggunakan teknik visualisasi dinamis, seperti yang dapat dilihat pada prakiraan cuaca yang ditayangkan di televisi.

Misalnya, objek pemantauan kota adalah udara atmosfer, air permukaan dan tanah, tanah, ruang terbuka hijau, situasi radiasi, habitat, dan status kesehatan penduduk.

Sejumlah besar organisasi (federal, kota, departemen) secara independen terlibat dalam pengumpulan data tentang keadaan parameter objek lingkungan. Komposisi udara atmosfer, jumlah emisi dari perusahaan industri dan kendaraan, kualitas air permukaan dan air tanah, dll. dipantau. Pekerjaan ini dilakukan oleh berbagai organisasi - dari polisi lalu lintas hingga stasiun sanitasi dan epidemiologis. Kerugian dari prosedur pengumpulan data lingkungan yang ada adalah kurangnya sistem, fragmentasi, perpecahan organisasi lingkungan perkotaan dan kurangnya penilaian dan prakiraan yang komprehensif untuk perkembangan situasi lingkungan.

Tugas utama pemantauan lingkungan perkotaan adalah untuk mendapatkan penilaian yang komprehensif tentang situasi lingkungan di kota berdasarkan integrasi semua jenis data yang berasal dari berbagai organisasi. Basis integrasi dari sekumpulan data adalah peta. Akibatnya, pemecahan masalah pemantauan lingkungan perkotaan pasti mengarah pada penggunaan GIS. Untuk melakukan ini, mereka menggabungkan jaringan yang ada dari berbagai pengukuran dan pemantauan khusus jasa lingkungan. Penciptaan sistem didasarkan pada pengenalan sarana kontrol modern berdasarkan ruang informasi tunggal.

Sistem informasi geo adalah alat terbaik untuk menyajikan dan menganalisis data lingkungan yang terdistribusi secara spasial, karena mereka dapat memastikan penggunaan data yang terakumulasi secara efisien, pemrosesan yang kompleks, serta pemodelan dan metode presentasi yang canggih. Struktur sistem seperti itu dapat mencakup dua tingkat.

Tingkat yang lebih rendah dari sistem pemantauan lingkungan:

federal, kota, subsistem departemen pemantauan khusus (atmosfer, air permukaan, kesehatan masyarakat, pemantauan radiologis, pemantauan pembersihan sanitasi kota, lapisan tanah dan air tanah, tanah, ruang hijau, pemantauan akustik dan perkotaan);

pusat pengumpulan dan pemrosesan data teritorial.

Subsistem ini memastikan pengumpulan informasi yang lengkap dan, jika mungkin, berkualitas tinggi tentang keadaan lingkungan di seluruh kota. Di pusat-pusat lokal, informasi juga dianalisis dan dipilih untuk dikirim ke tingkat atas. Pusat teritorial mengumpulkan informasi tentang sumber polusi antropogenik di wilayah distrik administratif.

Tingkat atas sistem pemantauan lingkungan merupakan pusat informasi dan analitis, yang tugasnya meliputi:

penilaian yang cepat dari situasi lingkungan di kota;

perhitungan penilaian integral dari situasi lingkungan;

perkiraan perkembangan situasi ekologis;

persiapan proyek tindakan pengendalian dan penilaian konsekuensi dari keputusan yang dibuat.

Integrasi data ke dalam satu sistem terjadi dalam dua cara:

1. berdasarkan konversi format data ke dalam satu format untuk keseluruhan sistem;

2. berdasarkan pemilihan perangkat lunak GIS terpadu.

Selain memelihara database, dimungkinkan untuk memodelkan dan memperoleh peta tematik. Sistem dapat menghitung pembayaran penggunaan sumber daya alam, menghitung medan konsentrasi polutan di atmosfer, air, dan tanah.

Sistem pemantauan lingkungan menyediakan pertukaran data antara pesertanya, jadi salah satu persyaratan utama untuk perangkat lunak semua subsistem adalah kemampuan untuk mengubah file data ke dalam format standar (DBF untuk file database dan DXF untuk file grafik).

Pemantauan, sebagai suatu sistem untuk mengamati, menilai dan memprediksi keadaan lingkungan, mencakup dua bidang:

• 1. informasi;
• 2. manajerial.

Kombinasi area dan manajemen ini didasarkan pada keputusan yang didasarkan pada informasi yang diperoleh dengan bantuan layanan informasi kedirgantaraan dan darat. Pemrosesan hasil survei lingkungan wilayah harus dilakukan sedemikian rupa untuk memastikan kemudahan penggunaan data, kemungkinan pengisian kembali satu basis data, dan hasil akhir harus secara objektif mencerminkan keadaan lingkungan. Organisasi dan analisis yang efektif dari informasi yang digunakan dimungkinkan dalam kerangka sistem informasi geografis (SIG).

Perkembangan interpretasi visual data multidimensi dan teknologi GIS terhubung, khususnya, dengan fakta bahwa sulit, dan dalam banyak kasus tidak mungkin bagi seseorang dengan imajinasi spasial tiga dimensi yang terbatas, untuk menganalisis dan memberikan perkiraan umum multidimensi. objek.

Teknologi pemrosesan informasi dalam GIS jauh lebih luas daripada hanya bekerja dengan database. Ini juga dirancang untuk penilaian ahli, mis. SIG harus mencakup sistem pakar. Data yang disimpan dan diproses dalam SIG tidak hanya memiliki karakteristik spasial tetapi juga temporal.

GIS menyiratkan kemungkinan pemrosesan terintegrasi data digital yang memiliki berbagai jenis representasi dan diperoleh dari berbagai sumber: kartografi, hasil statistik penelitian lapangan, bahan survei jarak jauh. Keuntungan dari pengorganisasian dan penyimpanan informasi dalam SIG adalah kemampuan untuk menyajikan informasi secara cepat pada peta elektronik, sedangkan pengguna dapat bekerja secara simultan dengan informasi kartografi dan dengan database (informasi tematik).

Penggunaan GIS memungkinkan untuk memprediksi perubahan keadaan lingkungan ketika beban teknogenik berubah berdasarkan model dampak yang diberikan.

Metode penyimpanan dan pemrosesan data pemantauan sistem teritorial alami yang paling rasional dan efektif adalah metode pemetaan geoinformasi. Metode ini didasarkan pada penggunaan perangkat lunak khusus - sistem informasi geografis (SIG), yang dirancang untuk mengumpulkan, menyimpan, memproses, dan memvisualisasikan data yang terkoordinasi secara spasial, mis. data dengan referensi teritorial tertentu. Oleh karena itu, metode pemetaan geoinformasi pada awalnya, dengan idenya sendiri, diadaptasi untuk memproses data yang terkait dengan ekosistem, yaitu sistem teritorial Tsvetkov V.Ya. Sistem dan teknologi informasi geo. M., 1998, 230-an. .

Fitur utama dari sistem geoinformasi yang diadaptasi untuk analisis data yang dikumpulkan dengan metode sistem adalah bahwa mereka memungkinkan tidak hanya untuk mengoptimalkan penyimpanan dan pemrosesan hasil penelitian, tetapi juga untuk secara signifikan meningkatkan signifikansi informasi dan ilmiah dari data primer. Hal ini dicapai karena fakta bahwa hasil pengamatan lapangan, kadang-kadang dikumpulkan tanpa memperhitungkan interaksi berbagai komponen ekosistem, diatur dan dianalisis dalam sistem geoinformasi itu sendiri dengan cara tertentu, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi struktur hubungan koenotik organisme dalam ekosistem.

Sistem informasi yang dapat secara efektif mengakumulasi dan memproses hasil studi ekosistem, selain database, harus mencakup:

• 1. peta elektronik dengan gambar berlapis;
• 2. program untuk pemrosesan data statistik dan matematika yang lebih kompleks;
• 3. sistem untuk membangun model prediksi untuk pengembangan ekosistem.

Peta komputer dengan gambar berlapis. Peta harus mencerminkan fitur sejarah geologi dan tektonik daerah tersebut, geomorfologinya, struktur tanah dan tutupan vegetasi, komposisi spesies, kelimpahan dan distribusi hewan. Sebagai dasar untuk membuat peta elektronik, hasil studi geologi, tanah, botani dan geobotani, serta zoologi yang dilakukan di cagar dan di wilayah yang berdekatan digunakan. Ke depan, perlu dilakukan penelitian lapangan untuk memperjelas legenda peta, menentukan hubungan antara berbagai komponen lingkungan alam, dan memasukkan parameter kunci dalam legenda peta yang menentukan struktur dan fungsi ekosistem cagar. Penyempurnaan dan perincian peta dilakukan sebagai akumulasi data aktual berbagai komponen alam mati dan hidup.

Database dan program analitis. Penting untuk mencari yang ada atau membuat program Anda sendiri untuk database dan analisis matematis dari hasil penelitian yang memberikan perhitungan statistik yang kompleks dan menentukan indikator yang mencirikan struktur dan fungsi ekosistem cagar.

Model grafis kuantitatif yang mencirikan struktur hubungan biokoenotik organisme dalam ekosistem cagar alam. Penyempurnaan dan penyempurnaan model dilakukan karena data tentang hubungan berbagai elemen komunitas alam terakumulasi. Program harus menyediakan kemungkinan pemodelan prediktif dari proses dan fenomena yang terjadi di ekosistem cagar dan analisis komparatif data yang diperoleh di komunitas lain.

Prinsip-prinsip organisasi GIS memungkinkan, sampai batas tertentu, untuk mengungkapkan struktur komunitas alami berdasarkan data yang berbeda pada komponen ekosistem yang berbeda. Namun, untuk mempelajari hubungan ekosistem secara efektif dan mengembangkan metode yang memadai untuk mengumpulkan, menyimpan, dan memproses informasi menggunakan program komputer, perlu menggunakan metode sistem yang dijelaskan di atas untuk mengumpulkan data primer. Akumulasi data secara bertahap tentang berbagai komponen ekosistem cagar akan memungkinkan untuk lebih memahami struktur dan fungsi komunitas alami, untuk mengidentifikasi hubungan koenotik utama organisme, dan untuk mengembangkan metode berbasis ilmiah untuk perlindungan dan pengelolaan alam. sumber daya.

Teknologi untuk membuat sistem informasi geografis

Rangkaian produk perangkat lunak modern untuk pemetaan GIS sangat beragam.

Secara umum, sistem seperti itu dimaksudkan, seperti yang telah disebutkan, untuk menyimpan data yang terkoordinasi secara spasial, pemrosesan dasar dan presentasi visualnya dalam bentuk peta. Memecahkan masalah yang lebih kompleks, seperti membangun model prediktif, memerlukan penggunaan perangkat lunak tambahan.

Prinsip konstruksi paling umum untuk sebagian besar sistem geoinformasi sedikit berbeda dan umumnya cukup sederhana.

Objek apa pun yang digambarkan pada peta geografis memiliki dua "komponen": ia dicirikan, pertama, oleh posisi geografisnya dalam sistem koordinat tertentu, dan, karenanya, oleh properti geometris, dan kedua, oleh serangkaian properti tematik, mis. isi.

Jenis grafik utama adalah titik, garis dan area (objek areal).

Karakteristik tematik dapat dari berbagai jenis. Jenis utama yang paling umum digunakan adalah string, angka (bilangan bulat atau desimal), tanggal; objek dan tipe grafis yang memiliki struktur internalnya sendiri juga dapat digunakan.

Dalam praktik pemetaan geoinformasi, biasanya konten peta dibagi menjadi apa yang disebut. "lapisan tematik" (tidak analog dengan lapisan warna peta tradisional). Lapisan tematik menggabungkan objek dengan sifat yang sama (misalnya, garis kontur, jaringan sungai, danau, jalan, kawasan hutan, pertemuan hewan, dll.).

"Bentuk yang baik" dalam pengembangan GIS dianggap tidak menggabungkan objek dari jenis grafik yang berbeda dalam satu lapisan - linier (sungai), areal (danau) dan titik (mata air), tetapi untuk membentuk lapisan terpisah untuk masing-masingnya.

Dengan cara ini, dimungkinkan, dengan menggabungkan lapisan yang berbeda, untuk mendapatkan peta konten yang berbeda. Beberapa lapisan, seperti batas, jaringan air, biasanya selalu ada; lainnya (relief, vegetasi, jaringan jalan) hanya ditampilkan dalam beberapa kasus.

Setiap lapisan tematik mencakup satu set objek grafis dan, sebagai aturan, properti tematik dari objek ini. Dalam kasus yang paling sederhana, data tematik dapat berupa tabel dua dimensi. Setiap kolom berisi data dengan tipe yang sama, yang mencirikan salah satu properti; setiap baris mewakili satu set data yang terkait dengan objek grafis umum.

Sistem analisis data dan membangun model prediktif

Sebagian besar GIS modern adalah sistem universal yang dirancang untuk memecahkan masalah apa pun, tetapi tidak berfokus pada pemecahan masalah tertentu. Mereka mengandung potensi untuk menganalisis data konten apa pun. Namun, blok analitik tematik khusus harus dikembangkan "untuk tugas tertentu" oleh programmer atau pengguna yang memenuhi syarat.

Untuk tujuan ini, GIS menyediakan alat khusus dari dua tingkat kompleksitas - sistem kueri SQL dan bahasa pemrograman khusus (Avenue di ArcView, Map Basic di MapInfo, dll.). Sistem kueri melakukan perhitungan dan pemilihan dasar dari database. Itu termasuk:

himpunan operator pertama: =,<>, >, <, >=, <=, +, - , /и т.д.

o himpunan fungsi: Abs (modul), Area (luas objek), Perimetri (perimeter objek), Sin, Cos, Min, Max, Sum, dll.

seperangkat fungsi yang memungkinkan untuk menentukan komunitas teritorial objek milik lapisan tematik yang berbeda.

Model yang lebih kompleks dan akurat menggunakan metode kalkulus diferensial dan integral, yang memungkinkan analisis hubungan biocenotic organisme, harus dikembangkan di lingkungan perangkat lunak khusus - MapBasic, Avenue, dll.

Jadi, berdasarkan analisis ukuran populasi dalam biogeocenosis dari berbagai usia, model prognostik kelimpahan dan distribusi teritorial spesies dapat dikompilasi. Dasar untuk ini akan menjadi dua lapisan tematik: peta jenis biogeocenosis (dengan indikasi usia) dan peta jumlah individu yang ditemui.

Berdasarkan hasil analisis dapat diperoleh tabel ringkasan kepadatan individu menurut jenis biogeocenosis atau grafik ketergantungan kepadatan populasi terhadap umur (baik untuk kasus permudaan alami maupun untuk kasus tanaman buatan) dapat diperoleh . Di masa depan, dengan menggunakan model yang dibangun, dimungkinkan untuk memprediksi dampak dampak antropogenik pada ekosistem (misalnya, penebangan, atau penanaman hewan muda) pada kelimpahan spesies tertentu, serta perubahan kelimpahan dari waktu ke waktu. sebagai akibat dari perubahan suksesi dalam ekosistem.

Fitur khusus GIS untuk cagar alam

Dalam praktik pelestarian alam, sebagian besar informasi yang diterima, pada prinsipnya, mengacu secara khusus pada jenis data yang terkoordinasi secara spasial - ini adalah data pertemuan dengan hewan, data catatan rute, dan lain-lain, belum lagi kartografi yang sebenarnya. bahan.

Namun, alat teknis baru yang muncul harus digunakan dalam pekerjaan cagar alam bukan hanya karena itu ada. Selama beberapa dekade, cagar alam Rusia telah mengumpulkan sejumlah besar informasi yang berharga, yang saat ini menjadi bobot mati dan praktis tidak dapat diakses untuk digunakan. Pembuatan database komputer atas dasar ini, khususnya sistem kartografi, adalah cara untuk membuat data yang dikumpulkan tersedia untuk analisis ilmiah.

pemantauan lingkungan informasi geografis

Faktanya, hingga saat ini, pengumpulan data di cagar alam bersifat "informal" - sistem akuntansi seringkali tidak memiliki struktur yang jelas, referensi data temporal dan spasial dapat diberikan secara kualitatif, yang membuat pemrosesan otomatisnya sangat sulit. .

Transisi ke penggunaan teknologi GIS praktis tidak memerlukan perubahan apa pun dalam konten pengamatan, tetapi bentuk rekamannya harus menjadi berbeda secara kualitatif, jauh lebih kaku.

Penggunaan struktur tabel secara organisasi sangat menguntungkan, karena. mencegah pengamat meninggalkan "ruang kosong" di tabel. Dengan demikian, persyaratan kelengkapan data yang dikumpulkan terpenuhi. Di sisi lain, dengan metode akuntansi seperti itu, sistem data dari struktur terpadu terbentuk, yang memungkinkan Anda untuk memasukkan data ke dalam komputer dan memungkinkan tidak hanya untuk menyimpan, tetapi juga untuk memproses data yang dikumpulkan secara algoritmik.

Struktur data serupa, yang diadaptasi untuk pemrosesan komputer, dapat ditentukan untuk hasil penghitungan rute. Dalam hal ini, algoritme juga dapat dikembangkan untuk mengekstrapolasi data ini ke seluruh wilayah dengan tampilan selanjutnya di peta.

Apa itu GIS? GIS (Sistem Informasi Geografis) - sistem
pengumpulan, penyimpanan, analisis, dan grafik
visualisasi keruangan (geografis)
data dan informasi terkait tentang
objek yang diperlukan. Dalam arti sempit -
SIG sebagai alat (produk perangkat lunak),
memungkinkan pengguna untuk mencari, menganalisis
dan mengedit peta digital, serta
informasi tambahan tentang objek
misalnya tinggi bangunan, alamat, jumlah
penyewa.

Sejarah SIG

Meskipun sistem informasi geografis adalah sebuah fenomena
relatif baru, sejarahnya dapat dibagi
menjadi empat langkah utama:

Tahapan pengembangan SIG

1950-an -
1970-an
Periode awal
Peluncuran satelit Bumi buatan pertama
Munculnya komputer elektronik
(komputer) di tahun 50-an.
Munculnya digitizer, plotter,
tampilan grafis dan periferal lainnya
perangkat di tahun 60-an.
Pembuatan algoritma dan prosedur perangkat lunak
tampilan grafis informasi tentang
display dan plotter.
Membuat Metode Formal
Analisis spasial.
Pembuatan kontrol perangkat lunak
database.

Tahapan pengembangan SIG

1970-an -
1980-an
Periode inisiatif negara
Dukungan negara untuk GIS
merangsang perkembangan
karya eksperimental di bidang GIS,
berdasarkan penggunaan basa
data jaringan jalan:
Sistem otomatis
navigasi.
Sistem pengumpulan sampah kota dan
sampah.
Lalu lintas kendaraan di
situasi darurat, dll.

Tahapan pengembangan SIG

1980-an -
saat ini
waktu
Periode pengembangan komersial
Pasar yang luas untuk berbagai perangkat lunak
dana, pengembangan GIS desktop,
memperluas cakupan aplikasi mereka melalui
integrasi dengan database non-spasial
data, munculnya aplikasi jaringan,
munculnya angka penting
pengguna non-profesional, sistem,
mendukung set kustom
data pada komputer terpisah, buka
jalur ke sistem yang mendukung
database perusahaan dan terdistribusi
geodata.

Tahapan pengembangan SIG

1980-an -
saat ini
waktu
Periode Pengguna
Meningkatnya persaingan antar komersial
penyedia layanan teknologi geoinformasi
menguntungkan pengguna GIS, aksesibilitas dan
"keterbukaan" perangkat lunak memungkinkan
menggunakan dan bahkan memodifikasi program,
munculnya pengguna "klub",
telekonferensi, tersebar secara geografis, tetapi
dihubungkan oleh satu tema grup pengguna,
peningkatan kebutuhan akan geodata, mulai
pembentukan geoinformasi dunia
infrastruktur. Analisis morfometrik relief pada
berdasarkan teknologi GIS, arah baru dalam hal ini
daerah

pemisahan GIS

1) Menurut cakupan teritorial:
- GIS global (planet);
- GIS Subkontinental;
- GIS Nasional;
- GIS Daerah;
- GIS subregional;
- GIS lokal (lokal);

2) Berdasarkan bidang subjek
pemodelan informasi:
- GIS perkotaan;
- GIS Kota (MGIS);
- GIS Lingkungan;

Klasifikasi sumber daya GIS

GIS Khusus (ArcGIS, Mapinfo, QGIS, gvSIG)
GIS khusus terintegrasi dengan
bola dunia virtual (ekstensi untuk ArcGIS
dikembangkan oleh Brian Flood dan memungkinkan
mengintegrasikannya dengan Virtual Earth
Bola dunia virtual (Google Maps, Google Earth,
Bumi Virtual, Penjelajah ArcGIS)
Memetakan server web (MapServer, GeoServer,
OpenLayers, dll.)

Contoh Sumber Daya GIS

Lingkup penerapan GIS
- Ekologi dan pengelolaan alam
- Kadaster tanah dan pengelolaan tanah
- Manajemen perkotaan
- Perencanaan wilayah
- Demografi dan penelitian tenaga kerja
sumber daya
- Manajemen lalu lintas
- Manajemen dan perencanaan operasional di
Situasi darurat
- Sosiologi dan ilmu politik

Contoh Sumber Daya GIS

GIS dalam ekologi dan pengelolaan alam
- Kondisi udara

- Lokasi badan air di wilayah Moskow

- Keadaan air tanah

- Peta ekologi keanekaragaman hayati Moskow: pemukiman kembali
reptil

ArcInfo (ESRI, USA) (model topologi vektor)
ArcView (ESRI, AS) (vektor non-topologis
model)
ERDAS Imagine (ERDAS, Inc., AS) (model raster)
MapInfo Professional (MapInfo , AS) (vektor
model non-topologi)
MicroStation (Bentley System, Inc., AS) (3D)
ER Mapper (ER Pemetaan, Australia) (model raster)
WinGis (Progis, Austria) (vektor non-topologis
model)

Peta AutoCAD (Autodesk, Inc. USA)
Desktop Pengembangan Tanah AutoCAD
(pengelolaan lahan dan penggunaan lahan)
Autodesk Civil Design (teknik sipil)
Autodesk Survey (memproses data geodetik)
Panduan Peta Autodesk (Web)

Mempertimbangkan kota sebagai sistem integral, adalah mungkin untuk memilih faktor-faktor yang
mempengaruhi keamanan lingkungan populasi: ini adalah polusi
atmosfer, tanah, badan air oleh perusahaan dan transportasi, kualitas rendah
air minum, ketidaksesuaian produk makanan dengan standar yang diperlukan.
Namun jika untuk konsumsi air minum dan makanan masih
ada kontrol kualitas dan manajemen, keadaan lingkungan
lingkungan di kota-kota modern terus memburuk karena
jumlah beban teknogenik.

EkoGIS

Ini adalah komponen dari EPK ROSA,
mewujudkan kemungkinan
geoinformasi ekologi
sistem (SIG). EcoGIS bersatu
modul grafis yang kuat, basis
data dan alat khusus
otomatisasi desain.
GIS ekologi memungkinkan
gunakan modern
alat peta,
rencana, skema, yang penting
memudahkan dan mempercepat proses
desain untuk keduanya besar
juga untuk organisasi kecil.

EPK ROSA - modul grafis - skema dan desain peta
data

Fragmen peta kota - dasar topografi untuk membangun ekologi
kartu-kartu

Skema peta perusahaan yang dipindai dengan mengacu pada koordinat

Skema peta vektor perusahaan setelah digitalisasi

OS MEDIS DAN SISTEM PEMANTAUAN LINGKUNGAN
"MEMOS" berdasarkan teknologi geoinformasi (GIS).
Tujuan proyek: berdasarkan
terus dikumpulkan
informasi tentang faktor lingkungan dan
kesehatan, pembangunan dan implementasi
sistem terintegrasi
presentasi, analisis dan perkiraan
data lingkungan dan
kesehatan penduduk. Target
dilaksanakan dengan memecahkan
tugas-tugas yang tercantum di bawah ini.

Tugas MEMOS:
pembentukan pemantauan lingkungan dan sosial-higienis
(organisasi pengumpulan dan penyimpanan data);
pembuktian pilihan faktor utama (penentu) pengaruh pada kesehatan
populasi wilayah tertentu;
peramalan dalam ruang dan waktu keadaan lingkungan;
peramalan dalam waktu dan ruang dari keadaan kesehatan penduduk di
perspektif;
perhitungan risiko terhadap kesehatan masyarakat dari faktor lingkungan utama;
membangun sistem manajemen organisasi, metodologis dan hukum
kesehatan masyarakat;
pembentukan mekanisme ekonomi untuk mendukung pembangunan berkelanjutan
wilayah atas dasar kesehatan medis dan lingkungan
presentasi kepada pengambil keputusan hasil pemantauan melalui
antarmuka web ke Internet

Sistem MEMOS memiliki sejumlah keunggulan yang signifikan. Dia memberi
kesempatan bagi pengambil keputusan untuk:
memperkirakan biaya untuk memperbaiki situasi lingkungan sekitar
fasilitas industri;
menilai besarnya biaya perawatan kesehatan yang terkait dengan
dampak terhadap kesehatan dari faktor lingkungan tertentu;
melakukan perkiraan biaya perawatan kesehatan masyarakat yang terkait dengan
paparan satu atau lebih faktor lingkungan;
memperkuat klaim material warga negara untuk kerusakan kesehatan yang terkait dengan berbahaya
paparan faktor lingkungan;
dalam kerangka sistem hukum yang ada untuk menciptakan peluang ekonomi
perlindungan warga negara sehubungan dengan pengaruh lingkungan.

Kesimpulan

Teknologi GIS tidak hanya
basis data komputer. Ini sangat besar
peluang untuk analisis, perencanaan dan
pembaruan informasi secara berkala. Teknologi GIS sedang digunakan saat ini
di hampir setiap bidang kehidupan, dan
membantu menyelesaikan dengan sangat efektif
banyak tugas. Khususnya, tugas yang terkait
dengan keamanan lingkungan di perkotaan
lingkungan.

2.1.Metodologi umum untuk melakukan lingkungan

2.2.Fitur komposisi komponen

bagian 3

3.1 Pembuatan lapisan blok bangunan dasar kartografi dasar kota Kaluga sebagai syarat yang diperlukan untuk pengembangan lebih lanjut

3.2 Penilaian kartografi kualitas lingkungan di wilayah kota Kaluga ditinjau dari stabilitasnya

3.3 Penilaian lokal kualitas air sungai-sungai kecil di sekitar kota Kaluga menggunakan GIS (Sel. Terepets. Kievka, Kaluga).

3.4. Kajian kartografi kualitas lingkungan di kawasan hutan kota Kaluga.

3.5 Pembuatan kadaster tanaman berkayu dan perdu yang tumbuh di jalan-jalan kota Kaluga dengan menggunakan SIG.

Bab 4. Penggunaan GIS untuk melakukan studi lingkungan regional (mengisi blok "ekologi" dari GIS wilayah Kaluga).

4.1 Penilaian kartografi kualitas lingkungan di wilayah wilayah Kaluga sesuai dengan stabilitas perkembangan birch perak.

4.2 Penilaian regional kualitas air menggunakan GIS di beberapa sungai di Kaluga

4.3 Pembuatan peta penilaian kualitas lingkungan berdasarkan hasil studi bioindikatif pada kawasan kawasan lindung (Taman Nasional Ugra dan Cagar Alam Kaluga Zaseki).

4.4 Penilaian kartografi kualitas lingkungan di wilayah wilayah Kaluga ditinjau dari kejadian ekopatologi pada anak sampai dengan

4.5. Penciptaan kadaster spesies jamur, tumbuhan, dan hewan langka dan terancam punah di wilayah Kaluga sebagai blok "Buku Merah GIS"

Bab 5. Analisis Perbandingan Data Survei Lingkungan di Lingkungan GIS.

5.1 Analisis komparatif kualitas lingkungan dalam hal keadaan pohon dan semak dan dalam hal stabilitas perkembangan tanaman berkayu di wilayah distrik Leninsky di kota Kaluga untuk tahun 2004.

5.2 Analisis perbandingan kualitas lingkungan perairan berdasarkan hasil studi hidrobiologi dan kimia pada sungai-sungai kecil di sekitar kota

5.3 Analisis komparatif peta persebaran spesies jamur, tumbuhan dan satwa langka dan terancam punah serta studi total wilayah

5.4 Analisis komparatif peta persebaran jenis jamur, tumbuhan dan satwa langka dan terancam punah serta ringkasan peta bioindikatif di wilayah wilayah Kaluga periode 1997 sampai dengan

5.5 Perbandingan total bioindikator

pengantar Disertasi dalam geosains, dengan topik "Penggunaan teknologi GIS dalam studi lingkungan regional dan lokal (pada contoh wilayah Kaluga)"

Relevansi topik. Pertumbuhan populasi dan perkembangan teknosfer telah secara signifikan memperluas area interaksi antara manusia dan alam. Bertindak mengabaikan hukum alam dan melanggar keseimbangan ekologi untuk memenuhi kebutuhannya, manusia pada akhirnya semakin bergantung pada keadaan lingkungan. Untuk kelangsungan hidup dan perkembangan umat manusia lebih lanjut, perlu untuk mempelajari Bumi sebagai sistem integral dan membentuk bank data dan pengetahuan tentang proses dan elemen lingkungan alam dan masyarakat dalam berbagai interaksi, analisis, evaluasi dan peramalan dinamika fenomena dan proses yang terjadi di dunia sekitarnya untuk mengadopsi keputusan yang kompeten secara ekologis di bidang interaksi antara alam dan masyarakat (Ecoinformatics, 1992). Untuk menerapkan pengelolaan lingkungan yang rasional, dengan mempertimbangkan keputusan berbasis ilmiah, perlu dibuat sistem informasi lingkungan. Program Lingkungan Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNEP), yang didirikan pada tahun 1972, menyediakan pembuatan sistem pemantauan lingkungan global. Data untuk sistem ini disediakan oleh sistem pemantauan lingkungan global (GEMS), sistem informasi dan referensi INFOTERRA, dan proyek internasional besar lainnya (Risser, 1988. Gershenzon, 2003). Sejak tahun 1980, Database Sumber Daya Alam Global (GRID) telah dikembangkan. Bekerja dengan sejumlah besar data, informasi, dan pengetahuan yang telah dikumpulkan dan terus diterima oleh umat manusia harus difasilitasi oleh penggunaan teknologi informasi baru, khususnya penggunaan sistem informasi geografis (SIG). GIS adalah sistem komputer untuk mengumpulkan, menyimpan, memproses, dan menampilkan data yang terkoordinasi secara spasial yang mengintegrasikan informasi heterogen yang berasal dari berbagai sumber berdasarkan posisi spasial, sehingga memungkinkan untuk membandingkan berbagai faktor lingkungan dan melakukan penilaian geoekologis yang komprehensif dari suatu wilayah. (Serbenyuk, 1990; Berlyant, 1996; Zhukov, Lazarev, Novakovsky, 1995).

Menurut materi Asosiasi GIS di Rusia, GIS ekologis tingkat regional dan lokal biasanya digunakan untuk menyelesaikan satu tugas sempit (menampilkan degradasi flora atau fauna, memodelkan dampak dan penyebaran jenis polusi kimia tertentu, pemantauan oleh parameter tertentu). GIS kawasan lindung dari berbagai tingkatan lebih dekat dengan analisis komprehensif wilayah, tetapi karya serupa dari suatu unit dan pendekatan umum untuk mereka belum dikembangkan (Materily., 2002, Problems., 2002). Untuk sebagian besar, GIS regional digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi dan sosial.

Berdasarkan kebutuhan untuk membuat GIS regional di wilayah Federasi Rusia. di wilayah Kaluga, program sasaran regional "Pembuatan sistem informasi geografis wilayah Kaluga" sedang dilaksanakan untuk meningkatkan sistem akuntansi, evaluasi dan potensi pengembangan ekonomi wilayah, termasuk penggunaan dan perlindungan sumber daya alam . Pada akhir musim panas tahun ini, pusat GIS telah dibuat di kota Kaluga. GIS wilayah Kaluga dan kota Kaluga harus mencakup komponen lingkungan untuk pengelolaan pembangunan sosial ekonomi wilayah dan kota yang rasional dan efektif. Pada saat yang sama, data yang mengisi blok "Ekologi" harus dapat diandalkan, dan diperoleh dari spesialis di bidang pengetahuan tertentu sebagai hasil dari studi khusus. Kebutuhan untuk pekerjaan ini adalah untuk menganalisis dan membenarkan fitur dan manfaat penggunaan teknologi GIS dalam studi lingkungan dan pencantuman hasil studi ini dalam satu ruang informasi untuk membentuk penilaian paling lengkap tentang keadaan wilayah Kaluga. wilayah dan kota Kaluga. Hanya berdasarkan penilaian seperti itu, kualitas lingkungan dapat dikelola secara efektif dan rasional.

Maksud dan tujuan penelitian. Tujuan utama dari pekerjaan ini adalah untuk mempelajari fitur penggunaan teknologi GIS untuk studi lingkungan regional dan lokal dari berbagai mata pelajaran di wilayah Kaluga. Untuk mencapai tujuan, tugas-tugas berikut ditetapkan:

1) Melakukan analisis penggunaan teknologi GIS dan metode yang ada untuk memproses dan menyajikan informasi lingkungan dalam studi lingkungan di tingkat lokal dan regional.

2) Membuat lapisan bangunan tempat tinggal di kota Kaluga sebagai dasar yang diperlukan untuk geocoding data dari studi lingkungan.

3) Untuk mempelajari fitur-fitur pemeliharaan kadaster biologis menggunakan teknologi GIS menggunakan contoh pembuatan database dan peta elektronik terkait tentang distribusi spesies organisme hidup langka dan terancam punah yang tercantum dalam Buku Merah Wilayah Kaluga dan distribusi pohon dan semak belukar di jalan-jalan kota Kaluga.

4) Untuk menganalisis kemungkinan penggunaan bersama secara simultan lapisan kartografi yang mencirikan distribusi spesies jamur, tumbuhan dan hewan langka dan terancam punah tertentu untuk menilai wilayah wilayah Kaluga di lingkungan GIS.

5) Menganalisis kemungkinan menggunakan lapisan kartografi dan database terkait yang menggambarkan distribusi dan karakteristik pohon dan semak belukar di jalan-jalan kota Kaluga untuk keperluan pengelolaan pekerjaan lansekap di lingkungan GIS.

6) Berdasarkan data studi bioindikator yang dimasukkan ke dalam lingkungan GIS, lakukan analisis kartografi dari tren utama dalam dinamika spasial dan temporal distribusi indikator stabilitas perkembangan organisme hidup di wilayah kota Kaluga dan wilayah Kaluga.

7) Mengidentifikasi dan menganalisis kemungkinan penggunaan teknologi GIS sebagai alat untuk melakukan analisis komparatif karakteristik lingkungan yang heterogen di wilayah studi dan kemungkinan menggunakan hasil analisis komprehensif informasi lingkungan di GIS untuk membuat keputusan di bidang manajemen kualitas lingkungan.

Kebaruan ilmiah dari karya tersebut. Untuk pertama kalinya, blok GIS integral (“Buku Merah Wilayah Kaluga”) dibuat, termasuk peta elektronik dan database terkait tentang distribusi spesies jamur, tumbuhan, dan hewan langka dan terancam punah di Wilayah Kaluga.

Untuk pertama kalinya di lingkungan GIS, database digunakan yang mencakup karakteristik biologis spesifik pohon dan semak di jalan-jalan kota menurut studi lapangan oleh ahli biologi, dan peta terkait lokasi objek kadaster dibuat.

Telah diperoleh data baru tentang dinamika spatio-temporal kualitas lingkungan di wilayah Kaluga tentang stabilitas perkembangan makhluk hidup periode 2000-2006. Data ini mengkonfirmasi tren umum yang diidentifikasi sebelumnya dalam dinamika kualitas lingkungan yang ditentukan oleh sistem biomonitoring di kawasan itu.

Untuk pertama kalinya, analisis area komparatif kualitas lingkungan dilakukan dalam hal stabilitas perkembangan tanaman berkayu dan distribusi indikator keadaan tanaman berkayu dan semak di wilayah distrik Leninsky. dari kota Kaluga.

Untuk pertama kalinya dilakukan analisis areal komparatif kualitas lingkungan dalam hal stabilitas perkembangan pohon birch perak dan sebaran spesies jamur, tumbuhan dan satwa langka dan terancam punah di wilayah Kaluga.

Signifikansi praktis dari pekerjaan. Lapisan blok bangunan digunakan sebagai dasar untuk referensi alamat-demi-alamat dalam sejumlah studi lingkungan di kota Kaluga: pemetaan medis dan lingkungan, kadaster ruang hijau di jalan-jalan Kaluga, studi bioindikator, dan lain-lain.

Representasi kartografi dan database kadaster terkait pohon dan semak di jalan-jalan kota Kaluga digunakan dalam pengelolaan penghijauan kota dengan biaya ekonomi minimal dan validitas ilmiah maksimum. Penyajian data dalam GIS juga memungkinkan Anda untuk memantau jumlah dan kondisi objek lansekap dengan tampilan informasi yang cepat. Data tersebut digunakan oleh Pemerintah Kota Kaluga, Komite Perlindungan Lingkungan dan Sumber Daya Alam, dan Duma Kota Kaluga.

Blok peta elektronik dan database "Buku Merah Wilayah Kaluga" digunakan dalam praktik keahlian lingkungan negara dan dalam menilai dampak dari kegiatan ekonomi yang direncanakan di Wilayah Kaluga. Selain itu, informasi ini, berkat teknologi GIS, membuka peluang baru untuk penelitian bioekologi. memungkinkan integrasi informasi yang heterogen. Tercipta 578 lapisan (sesuai jumlah spesies yang tercantum dalam Buku Merah Wilayah Kaluga) sebaran spesies jamur, tumbuhan dan hewan langka dan terancam punah di Wilayah Kaluga.

Lebih dari 50 peta elektronik dan database terkait telah dibuat berdasarkan hasil studi bioindikatif di tingkat lokal dan regional. Peta elektronik dan database dalam GIS ini digunakan dalam pekerjaan Laboratorium Bioindikasi KSPU. K.E. Tsiolkovsky, Komite Kota Kaluga untuk Perlindungan Lingkungan, Pusat Kebijakan Lingkungan Rusia, serta selama biomonitoring sekolah dari berbagai skala.

Beberapa penelitian didukung oleh hibah dari International Development Research Center IDRC (Kanada) No. 10051805-154 dan Yayasan Kemanusiaan Rusia.

Algoritma dan metode yang dikembangkan untuk membuat peta dan basis data elektronik tematik dan menggunakan teknologi GIS dalam studi lingkungan dapat direkomendasikan sebagai standar untuk studi serupa baik di wilayah kota Kaluga dan wilayah Kaluga, dan di kota-kota lain dan subjek Rusia. Federasi.

Dasar untuk analisis lingkungan yang komprehensif menggunakan teknologi GIS diletakkan di wilayah kota Kaluga dan wilayah Kaluga.

Persetujuan pekerjaan. Ketentuan utama dari karya disertasi yang dipresentasikan dan hasil studi ilmiah individu dipresentasikan pada: konferensi ilmiah dan praktis antarwilayah "Sungai Oka - milenium ketiga" (Kaluga, 2001), konferensi ilmiah mahasiswa regional "Penerapan metode cybernetic dalam memecahkan masalah masyarakat di abad XXI" (Obninsk, 2003), konferensi ilmiah-praktis internasional "Masalah ekologis dan biologis badan air di Dnieper River basin" (Ukraina, Novaya Kakhovka, 2004), konferensi ilmiah regional "Technogenic sistem dan risiko lingkungan" (Obninsk, 2005), XII Konferensi semua-Rusia "Sistem geoinformasi kota" (Obninsk, 2005) konferensi pemuda internasional ("TUNZA, Dubna +2") "Pemuda untuk lingkungan yang aman untuk pembangunan berkelanjutan" (Dubna , Wilayah Moskow, 2005), sebuah konferensi dengan partisipasi internasional "Ekologi Manusia" ( Arkhangelsk, 2004)

Volume dan struktur disertasi. Karya disertasi terdiri dari pendahuluan, lima bab dan kesimpulan, berisi daftar pustaka 155 judul dalam bahasa Rusia dan Inggris. Volume disertasi adalah 159 halaman teks yang diketik, termasuk 48 gambar dan 6 tabel.

Kesimpulan Disertasi dengan topik "Geoekologi", Smirnitskaya, Natalya Nikolaevna

1. Pada tahap pengembangan GIS saat ini, perlu untuk menciptakan metode baru dan memperkenalkan hasil studi lingkungan yang andal ke dalam blok informasi lingkungan GIS lokal dan regional.

2. Lapisan blok bangunan yang dibuat merupakan dasar yang diperlukan untuk menggabungkan data semua studi lingkungan di kota Kaluga, sebagai dasar matematika yang paling dekat, dan merupakan tampilan visual dari ruang kota.

3. Kadaster biologis tingkat regional dan kota yang dibuat dalam GIS membuka peluang baru untuk penggunaan data yang efisien dan ekonomis - pembuatan peta elektronik tematik baik untuk parameter individual maupun untuk perbandingan komprehensif informasi primer.

4. Penggunaan bersama dari 578 lapisan kartografi yang dibuat dari distribusi spesies jamur, tumbuhan dan hewan langka dan terancam punah yang tercantum dalam "Buku Merah Wilayah Kaluga" di lingkungan GIS memungkinkan untuk menilai tidak hanya karakteristik keadaan spesies individu dan kelompoknya, tetapi juga untuk menilai keadaan wilayah wilayah yang dianalisis sesuai dengan kepadatan populasi spesies langka organisme hidup.

5. Lapisan kartografi dan database terkait yang mencirikan distribusi dan kondisi pohon dan semak di jalan-jalan kota Kaluga, termasuk dalam blok "Ekologi" GIS kota Kaluga, memungkinkan Anda untuk mengevaluasi ruang hijau kota sesuai dengan 6 parameter (jenis, tinggi, lingkar, usia, kondisi, rekomendasi spesialis) , yang secara signifikan mengurangi biaya bahan dan waktu untuk pengelolaan lansekap yang rasional.

6. Analisis kartografi komparatif data penelitian tentang distribusi indikator kondisi pohon dan semak dan indikator stabilitas perkembangan tanaman berkayu di wilayah distrik Leninsky kota Kaluga untuk tahun 2004, dan data penilaian kualitas lingkungan menurut koefisien stabilitas pengembangan birch perak di wilayah wilayah Kaluga untuk tahun 1997 -2005 menunjukkan bahwa teknologi GIS adalah alat terbaik untuk mempelajari dinamika parameter yang dianalisis. Kebetulan dalam distribusi spasial indikator kenyamanan lingkungan untuk pertumbuhan dan keberadaan organisme tanaman sesuai dengan keadaan objek lansekap dan stabilitas perkembangan tanaman berkayu terungkap. Tren jangka panjang rata-rata nilai koefisien asimetri yang berfluktuasi dan mempertahankan kontur utama kualitas lingkungan yang menguntungkan dan tidak menguntungkan di wilayah Kaluga telah terungkap.

7. Studi komprehensif wilayah wilayah Kaluga (termasuk perbandingan kualitas lingkungan untuk berbagai parameter - stabilitas perkembangan birch, indikasi hidrobiologis, beban linier, distribusi spesies hewan langka dan terancam punah, tumbuhan dan jamur) menunjukkan bahwa teknologi GIS memungkinkan untuk mendekati wilayah analisis penilaian geosistem, berkat salah satu fungsi utama GIS - penyatuan informasi heterogen berdasarkan lokalisasi spasial.

8. Hasil analisis komprehensif informasi lingkungan dalam GIS (peta elektronik untuk beberapa parameter, peta komparatif dinamika proses lingkungan) merupakan dasar yang siap untuk pengambilan keputusan di bidang pengelolaan kualitas lingkungan.