გარემოზე დაკვირვების (მონიტორინგის) დროს ისინი აგროვებენ და ერთობლივად ამუშავებენ სხვადასხვა ბუნებრივ გარემოსთან დაკავშირებულ მონაცემებს, მოდელირებენ და აანალიზებენ გარემოსდაცვით პროცესებსა და მათი განვითარების ტენდენციებს და იყენებენ მონაცემებს გარემოს ხარისხის მართვის შესახებ გადაწყვეტილების მიღებისას. გარემოსდაცვითი კვლევის შედეგი წარმოადგენს სამ ტიპის საოპერაციო მონაცემს: დადგენა(გამოკვლევის დროს ეკოლოგიური მდგომარეობის მდგომარეობის გაზომილი პარამეტრები), შეფასება(გაზომვების დამუშავების შედეგები და ამის საფუძველზე გარემოსდაცვითი ვითარების შეფასების მიღება), პროგნოზი(სიტუაციის განვითარების წინასწარმეტყველება დროის მოცემულ მონაკვეთში). ამ ტიპის მონაცემების ერთობლიობა ქმნის გარემოსდაცვითი მონიტორინგის საფუძველს. გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სისტემებში მონაცემთა პრეზენტაციის თავისებურება ის არის, რომ გარემოს რუქები ასახავს არეალის გეოობიექტებს უფრო მეტად, ვიდრე ხაზოვანი.

გარემოსდაცვითი GIS-ში ძირითადად გამოიყენება დინამიური მოდელები, რომლებშიც მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ელექტრონული რუქების შექმნის ტექნოლოგიები.

რაც შეეხება ციფრულ მოდელირებას, ამ ტიპის ციფრული მოდელების გამოყენებას ფენომენის ციფრული მოდელი, ველიდა ა.შ.

ინფორმაციის შეგროვების დონეზე, ტოპოგრაფიულ მახასიათებლებთან ერთად, დამატებით განისაზღვრება ეკოლოგიური მდგომარეობის დამახასიათებელი პარამეტრები. ეს ზრდის ატრიბუტების მონაცემთა რაოდენობას გარემოსდაცვითი GIS-ში ტიპიურ GIS-თან შედარებით; შესაბამისად იზრდება სემანტიკური მოდელირების როლი.

მოდელირების დონეზე გამოიყენება სპეციალური მეთოდები გარემოს ეკოლოგიური მდგომარეობის დამახასიათებელი პარამეტრების გამოსათვლელად და ციფრული რუკების პრეზენტაციის ფორმის დასადგენად.

პრეზენტაციის დონეზე, გარემოსდაცვითი კვლევები გამოსცემს არა ერთ, არამედ რუქების სერიას, განსაკუთრებით ფენომენების პროგნოზირებისას. ზოგიერთ შემთხვევაში, რუქები გაიცემა დინამიური ვიზუალიზაციის ტექნიკის გამოყენებით, რაც ჩანს ტელევიზიით ნაჩვენები ამინდის პროგნოზებში.

მაგალითად, ქალაქის მონიტორინგის ობიექტებია ატმოსფერული ჰაერი, ზედაპირული და მიწისქვეშა წყლები, ნიადაგი, მწვანე სივრცეები, რადიაციული მდგომარეობა, ჰაბიტატი და მოსახლეობის ჯანმრთელობის მდგომარეობა.

ორგანიზაციათა დიდი რაოდენობა (ფედერალური, მუნიციპალური, უწყებრივი) დამოუკიდებლად არის დაკავებული გარემოსდაცვითი ობიექტების პარამეტრების მდგომარეობის შესახებ მონაცემების შეგროვებით. მონიტორინგდება ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა, სამრეწველო საწარმოებიდან და მანქანებიდან გამონაბოლქვის რაოდენობა, ზედაპირული და მიწისქვეშა წყლების ხარისხი და ა.შ. ამ სამუშაოებს სხვადასხვა ორგანიზაცია ახორციელებს - საგზაო პოლიციადან სანიტარიულ და ეპიდემიოლოგიურ სადგურებამდე. გარემოსდაცვითი მონაცემების შეგროვების არსებული პროცედურის უარყოფითი მხარეა სისტემის არარსებობა, ფრაგმენტაცია, ურბანული გარემოსდაცვითი ორგანიზაციების დაშლა და გარემოსდაცვითი სიტუაციის განვითარების ყოვლისმომცველი შეფასებებისა და პროგნოზების არარსებობა.

ურბანული გარემოსდაცვითი მონიტორინგის მთავარი ამოცანაა სხვადასხვა ორგანიზაციიდან შემოსული ყველა ტიპის მონაცემის ინტეგრაციის საფუძველზე ქალაქში გარემოსდაცვითი მდგომარეობის ყოვლისმომცველი შეფასების მიღება. მონაცემთა ნაკრების ინტეგრაციის საფუძველია რუკა. შესაბამისად, ურბანული გარემოს მონიტორინგის პრობლემების გადაჭრა აუცილებლად იწვევს GIS-ის გამოყენებას. ამისათვის ისინი აერთიანებენ სხვადასხვა გაზომვების არსებულ ქსელებს და გარემოსდაცვითი სერვისების სპეციალიზებულ მონიტორინგს. სისტემის შექმნა ეფუძნება ერთიანი საინფორმაციო სივრცის საფუძველზე კონტროლის თანამედროვე საშუალებების დანერგვას.

გეოინფორმაციული სისტემები საუკეთესო საშუალებაა სივრცით განაწილებული გარემოსდაცვითი მონაცემების წარმოდგენისა და ანალიზისთვის, რადგან მათ შეუძლიათ უზრუნველყონ დაგროვილი მონაცემების ეფექტური გამოყენება, მათი რთული დამუშავება და მოწინავე მოდელირებისა და პრეზენტაციის მეთოდები. ასეთი სისტემის სტრუქტურა შეიძლება შეიცავდეს ორ დონეს.

გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სისტემის ქვედა დონე:

§ სპეციალიზებული მონიტორინგის ფედერალური, საქალაქო, უწყებრივი ქვესისტემები (ატმოსფერო, ზედაპირული წყლები, საზოგადოებრივი ჯანმრთელობა, რადიოლოგიური მონიტორინგი, ქალაქის, წიაღის და მიწისქვეშა წყლების სანიტარული დასუფთავების მონიტორინგი, ნიადაგი, მწვანე სივრცეები, აკუსტიკური და ურბანული მონიტორინგი);

§ ტერიტორიული მონაცემთა შეგროვებისა და დამუშავების ცენტრები.

ეს ქვესისტემები უზრუნველყოფს მთელი ქალაქის მასშტაბით გარემოს მდგომარეობის შესახებ სრული და, თუ შესაძლებელია, მაღალი ხარისხის ინფორმაციის შეგროვებას. ადგილობრივ ცენტრებში ასევე ხდება ინფორმაციის ანალიზი და შერჩევა ზედა დონეზე გადასაცემად. ტერიტორიული ცენტრები აგროვებენ ინფორმაციას ადმინისტრაციული რაიონების ტერიტორიაზე ანთროპოგენური დაბინძურების წყაროების შესახებ.

გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სისტემის ზედა დონეწარმოადგენს საინფორმაციო და ანალიტიკურ ცენტრს, რომლის ამოცანები მოიცავს:

§ ქალაქის ეკოლოგიური მდგომარეობის სწრაფი შეფასება;

§ ეკოლოგიური მდგომარეობის ინტეგრალური შეფასებების გაანგარიშება;

§ ეკოლოგიური მდგომარეობის განვითარების პროგნოზი;

§ საკონტროლო მოქმედებების პროექტების მომზადება და მიღებული გადაწყვეტილებების შედეგების შეფასება.

მონაცემთა ინტეგრაცია ერთ სისტემაში ხდება ორი გზით:

1. მონაცემთა ფორმატების ერთიან ფორმატად გადაქცევის საფუძველზე მთელი სისტემისთვის;

2. ერთიანი GIS პროგრამული უზრუნველყოფის შერჩევის საფუძველზე.

გარდა მონაცემთა ბაზების შენახვისა, შესაძლებელია თემატური რუკების მოდელირება და მიღება. სისტემას შეუძლია გამოთვალოს გადახდები ბუნებრივი რესურსების გამოყენებისთვის, გამოთვალოს დამაბინძურებლების კონცენტრაციის ველები ატმოსფეროში, წყალსა და ნიადაგში.

გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სისტემა ითვალისწინებს მონაცემთა გაცვლას მის მონაწილეებს შორის, ამიტომ ყველა ქვესისტემის პროგრამული უზრუნველყოფის ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნაა მონაცემთა ფაილების სტანდარტულ ფორმატებში გადაქცევის შესაძლებლობა (DBF მონაცემთა ბაზის ფაილებისთვის და DXF გრაფიკული ფაილებისთვის).

მონიტორინგი, როგორც გარემოს მდგომარეობის დაკვირვების, შეფასების და პროგნოზირების სისტემა, მოიცავს ორ სფეროს:

• 1. ინფორმაცია;
• 2. მენეჯერული.

ამ სფეროებისა და მენეჯმენტის ერთობლიობა ეფუძნება გადაწყვეტილებებს, რომლებიც ეფუძნება საჰაერო კოსმოსური და სახმელეთო საინფორმაციო სერვისების დახმარებით მიღებულ ინფორმაციას. ტერიტორიების გარემოსდაცვითი კვლევების შედეგების დამუშავება უნდა განხორციელდეს ისე, რომ უზრუნველყოფილი იყოს მონაცემთა გამოყენების სიმარტივე, მონაცემთა ერთიანი შევსების შესაძლებლობა და საბოლოო შედეგები ობიექტურად უნდა ასახავდეს გარემოს მდგომარეობას. გამოყენებული ინფორმაციის ეფექტური ორგანიზება და ანალიზი შესაძლებელია გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემების (GIS) ფარგლებში.

მრავალგანზომილებიანი მონაცემებისა და GIS ტექნოლოგიების ვიზუალური ინტერპრეტაციის განვითარება დაკავშირებულია, კერძოდ, იმ ფაქტთან, რომ ძნელია და უმეტეს შემთხვევაში შეუძლებელია ადამიანისთვის, თავისი შეზღუდული სამგანზომილებიანი სივრცითი წარმოსახვით, გაანალიზოს და მისცეს მრავალგანზომილებიანი განზოგადებული შეფასებები. ობიექტები.

ინფორმაციის დამუშავების ტექნოლოგია GIS-ში ბევრად უფრო ფართოა, ვიდრე უბრალოდ მონაცემთა ბაზასთან მუშაობა. ასევე შექმნილია საექსპერტო შეფასებებისთვის, ე.ი. GIS უნდა მოიცავდეს საექსპერტო სისტემას. GIS-ში შენახულ და დამუშავებულ მონაცემებს არა მხოლოდ სივრცითი, არამედ დროითი მახასიათებელიც აქვს.

GIS გულისხმობს ციფრული მონაცემების ინტეგრირებული დამუშავების შესაძლებლობას, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა სახის წარმოდგენა და მიიღება სხვადასხვა წყაროდან: კარტოგრაფიული, საველე კვლევის სტატისტიკური შედეგები, დისტანციური კვლევის მასალები. GIS-ში ინფორმაციის ორგანიზებისა და შენახვის უპირატესობები არის ინფორმაციის სწრაფად წარდგენის შესაძლებლობა ელექტრონულ რუკაზე, ხოლო მომხმარებელს შეუძლია ერთდროულად იმუშაოს კარტოგრაფიულ ინფორმაციასთან და მონაცემთა ბაზასთან (თემატური ინფორმაცია).

GIS-ის გამოყენება შესაძლებელს ხდის გარემოს მდგომარეობის ცვლილებების პროგნოზირებას, როდესაც იცვლება ტექნოგენური დატვირთვა მოცემული ზემოქმედების მოდელების საფუძველზე.

ბუნებრივი ტერიტორიული სისტემების მონიტორინგის მონაცემების შენახვისა და დამუშავების ყველაზე რაციონალური და ეფექტური მეთოდია გეოინფორმაციული რუკების მეთოდი. ეს მეთოდი ეფუძნება სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფის - გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემების (GIS) გამოყენებას, რომელიც შექმნილია სივრცითი კოორდინირებული მონაცემების შეგროვების, შესანახად, დამუშავებისა და ვიზუალიზაციისთვის, ე.ი. მონაცემები კონკრეტული ტერიტორიული მითითებით. ამრიგად, გეოინფორმაციული რუკების მეთოდი თავდაპირველად, თავისი იდეით, ადაპტირებული იყო ეკოსისტემებთან დაკავშირებული მონაცემების დასამუშავებლად, რომლებიც წარმოადგენს ცვეტკოვის ვ.იას ტერიტორიულ სისტემებს. გეოინფორმაციული სისტემები და ტექნოლოგიები. მ., 1998, 230 წ. .

სისტემური მეთოდებით შეგროვებული მონაცემების ანალიზისთვის ადაპტირებული გეოინფორმაციული სისტემების მთავარი მახასიათებელია ის, რომ ისინი იძლევა არა მხოლოდ კვლევის შედეგების შენახვისა და დამუშავების ოპტიმიზაციას, არამედ მნიშვნელოვნად გაზრდის პირველადი მონაცემების ინფორმაციულ და მეცნიერულ მნიშვნელობას. ეს მიიღწევა იმის გამო, რომ საველე დაკვირვების შედეგები, რომლებიც ზოგჯერ გროვდება ეკოსისტემის სხვადასხვა კომპონენტის ურთიერთქმედების გათვალისწინების გარეშე, ორგანიზებულია და გაანალიზებულია თავად გეოინფორმაციულ სისტემაში გარკვეული გზით, რაც შესაძლებელს ხდის იდენტიფიცირებას. ეკოსისტემაში ორგანიზმების კოენოზური ურთიერთობების სტრუქტურა.

საინფორმაციო სისტემები, რომლებსაც შეუძლიათ ეკოსისტემის კვლევების შედეგების ეფექტურად დაგროვება და დამუშავება, გარდა მონაცემთა ბაზისა, უნდა შეიცავდეს:

• 1. ელექტრონული რუკები ფენიანი გამოსახულებებით;
• 2. სტატისტიკური და უფრო რთული მათემატიკური მონაცემთა დამუშავების პროგრამები;
• 3. ეკოსისტემების განვითარების პროგნოზირებადი მოდელების აგების სისტემა.

კომპიუტერული რუქები ფენიანი სურათებით. რუქებზე უნდა იყოს ასახული ტერიტორიის გეოლოგიური და ტექტონიკური ისტორიის თავისებურებები, მისი გეომორფოლოგია, ნიადაგისა და მცენარეული საფარის სტრუქტურა, სახეობების შემადგენლობა, ცხოველთა სიმრავლე და გავრცელება. ელექტრონული რუკების შექმნის საფუძვლად გამოყენებულია ნაკრძალში და მიმდებარე ტერიტორიებზე ჩატარებული გეოლოგიური, ნიადაგური, ბოტანიკური და გეობოტანიკური, აგრეთვე ზოოლოგიური კვლევების შედეგები. სამომავლოდ აუცილებელია საველე კვლევების ჩატარება რუკის ლეგენდის გასარკვევად, ბუნებრივი გარემოს სხვადასხვა კომპონენტებს შორის კავშირის დასადგენად და რუქის ლეგენდებში ძირითადი პარამეტრების შეტანის მიზნით, რომლებიც განსაზღვრავენ ნაკრძალის ეკოსისტემების სტრუქტურასა და ფუნქციონირებას. რუქების დახვეწა და დეტალიზაცია ხორციელდება, რადგან გროვდება ფაქტობრივი მონაცემები უსულო და ცოცხალი ბუნების სხვადასხვა კომპონენტებზე.

მონაცემთა ბაზები და ანალიტიკური პროგრამები. აუცილებელია მოძებნოთ არსებული ან შექმნათ საკუთარი პროგრამები მონაცემთა ბაზისთვის და კვლევის შედეგების მათემატიკური ანალიზისთვის, რომელიც უზრუნველყოფს კომპლექსურ სტატისტიკურ გამოთვლებს და განსაზღვრავს ინდიკატორებს, რომლებიც ახასიათებს ნაკრძალის ეკოსისტემების სტრუქტურასა და ფუნქციონირებას.

ნაკრძალის ეკოსისტემებში ორგანიზმების ბიოცენოტური ურთიერთობის სტრუქტურის დამახასიათებელი რაოდენობრივი გრაფიკული მოდელი. მოდელის დახვეწა და დახვეწა ხორციელდება ბუნებრივი თემების სხვადასხვა ელემენტების ურთიერთობის შესახებ მონაცემების დაგროვების შედეგად. პროგრამამ უნდა უზრუნველყოს ნაკრძალის ეკოსისტემებში მიმდინარე პროცესებისა და ფენომენების პროგნოზირებადი მოდელირებისა და სხვა თემებში მიღებული მონაცემების შედარებითი ანალიზის შესაძლებლობა.

GIS ორგანიზაციის პრინციპები საშუალებას იძლევა გარკვეულწილად გამოავლინოს ბუნებრივი თემების სტრუქტურა ეკოსისტემების სხვადასხვა კომპონენტების შესახებ განსხვავებული მონაცემების საფუძველზე. თუმცა, იმისთვის, რომ ეფექტურად შევისწავლოთ ეკოსისტემური ურთიერთობები და შევიმუშავოთ კომპიუტერული პროგრამების გამოყენებით ინფორმაციის შეგროვების, შენახვისა და დამუშავების ადეკვატური მეთოდები, აუცილებელია პირველადი მონაცემების შეგროვებისთვის ზემოთ აღწერილი სისტემის მეთოდების გამოყენება. რეზერვების ეკოსისტემების სხვადასხვა კომპონენტზე მონაცემების თანდათანობითი დაგროვება შესაძლებელს გახდის ბუნებრივი თემების სტრუქტურისა და ფუნქციონირების უკეთ გააზრებას, ორგანიზმების ძირითადი კოენოზური ურთიერთობების იდენტიფიცირებას და ბუნების დაცვისა და მართვის მეცნიერულად დაფუძნებული მეთოდების შემუშავებას. რესურსები.

გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემების შექმნის ტექნოლოგია

GIS რუკების თანამედროვე პროგრამული პროდუქტების ნაკრები ძალიან მრავალფეროვანია.

ზოგადად, ასეთი სისტემები განკუთვნილია, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, სივრცით კოორდინირებული მონაცემების შესანახად, მათი ელემენტარული დამუშავებისა და ვიზუალური წარმოდგენისთვის რუქების სახით. უფრო რთული პრობლემების გადაჭრა, როგორიცაა პროგნოზირებადი მოდელების შექმნა, მოითხოვს დამატებითი პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებას.

გეოინფორმაციული სისტემების უმეტესობის მშენებლობის ყველაზე ზოგადი პრინციპები ოდნავ განსხვავდება და ზოგადად საკმაოდ მარტივია.

გეოგრაფიულ რუკაზე გამოსახულ ნებისმიერ ობიექტს აქვს ორი „კომპონენტი“: იგი ხასიათდება, პირველ რიგში, გეოგრაფიული პოზიციით გარკვეულ კოორდინატულ სისტემაში და, შესაბამისად, გეომეტრიული თვისებებით და მეორეც, თემატური თვისებების სიმრავლით, ე.ი. შინაარსი.

ძირითადი გრაფიკული ტიპებია წერტილი, ხაზი და ფართობი (არეალური ობიექტი).

თემატური მახასიათებლები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტიპის. ძირითადი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტიპებია სტრიქონი, რიცხვი (მთელი ან ათობითი), თარიღი; ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრაფიკული ობიექტები და ტიპები, რომლებსაც აქვთ საკუთარი შიდა სტრუქტურა.

გეოინფორმაციული რუკების პრაქტიკაში მიღებულია რუკების შინაარსის დაყოფა ე.წ. „თემატური ფენები“ (ტრადიციული რუქების ფერადი ფენების ანალოგიური არ არის). თემატური ფენა აერთიანებს ერთი და იგივე ბუნების ობიექტებს (მაგალითად, კონტურული ხაზები, მდინარის ქსელი, ტბები, გზები, ტყის ადგილები, ცხოველთა შეხვედრები და ა.შ.).

GIS-ის შემუშავებაში „კარგ ფორმად“ ითვლება არა სხვადასხვა გრაფიკული ტიპის ობიექტების ერთ ფენაში გაერთიანება - ხაზოვანი (მდინარეები), არეალი (ტბები) და წერტილოვანი (წყაროები), არამედ თითოეული მათგანისთვის ცალკე ფენის ფორმირება.

ამ გზით შესაძლებელია სხვადასხვა ფენების გაერთიანებით სხვადასხვა შინაარსის რუქების მიღება. ზოგიერთი ფენა, როგორიცაა საზღვრები, ჰიდრო-ქსელი, ჩვეულებრივ ყოველთვის არის; სხვები (რელიეფი, მცენარეულობა, საგზაო ქსელი) ნაჩვენებია მხოლოდ ზოგიერთ შემთხვევაში.

თითოეული თემატური ფენა მოიცავს გრაფიკული ობიექტების კომპლექტს და, როგორც წესი, ამ ობიექტების თემატურ თვისებებს. უმარტივეს შემთხვევაში, თემატური მონაცემები შეიძლება იყოს ორგანზომილებიანი ცხრილის სახით. თითოეული სვეტი შეიცავს იმავე ტიპის მონაცემებს, რომლებიც ახასიათებს ერთ-ერთ თვისებას; თითოეული მწკრივი წარმოადგენს საერთო გრაფიკულ ობიექტთან დაკავშირებულ მონაცემთა ერთობლიობას.

მონაცემთა ანალიზის სისტემები და პროგნოზირებადი მოდელების აგება

ყველაზე თანამედროვე GIS არის უნივერსალური სისტემები, რომლებიც შექმნილია ნებისმიერი პრობლემის გადასაჭრელად, მაგრამ არა ორიენტირებული რაიმე კონკრეტული პრობლემის გადაჭრაზე. ისინი შეიცავს ნებისმიერი შინაარსის მონაცემების გაანალიზების პოტენციალს. ამასთან, სპეციალური თემატური ანალიტიკური ბლოკები უნდა შემუშავდეს პროგრამისტის ან კვალიფიციური მომხმარებლის მიერ „კონკრეტული ამოცანისთვის“.

ამ მიზნით, GIS გთავაზობთ ორი დონის სირთულის სპეციალურ ინსტრუმენტებს - SQL შეკითხვის სისტემას და სპეციალურ პროგრამირების ენებს (Avenue in ArcView, Map Basic MapInfo-ში და ა.შ.). შეკითხვის სისტემა ახორციელებს ელემენტარულ გამოთვლებს და არჩევანს მონაცემთა ბაზიდან. Ეს შეიცავს:

ოპერატორების st ნაკრები: =,<>, >, <, >=, <=, +, - , /и т.д.

o ფუნქციების ნაკრები: Abs (მოდული), ფართობი (ობიექტის ფართობი), პერიმეტრი (ობიექტის პერიმეტრი), Sin, Cos, Min, Max, Sum და ა.შ.

ь ფუნქციების ერთობლიობა, რომელიც შესაძლებელს ხდის განისაზღვროს სხვადასხვა თემატური ფენების მიკუთვნებული ობიექტების ტერიტორიული თანამეგობრობა.

უფრო რთული და ზუსტი მოდელები დიფერენციალური და ინტეგრალური გაანგარიშების მეთოდების გამოყენებით, რომლებიც ორგანიზმების ბიოცენოზური ურთიერთობების ანალიზის საშუალებას იძლევა, უნდა განვითარდეს სპეციალურ პროგრამულ გარემოში - MapBasic, Avenue და ა.შ.

ასე რომ, სხვადასხვა ასაკის ბიოგეოცენოზებში პოპულაციის სიდიდის ანალიზის საფუძველზე შეიძლება შედგეს სახეობების სიმრავლისა და ტერიტორიული გავრცელების პროგნოზული მოდელი. ამის საფუძველი იქნება ორი თემატური ფენა: ბიოგეოცენოზების ტიპების რუკა (ასაკობრივი მითითებით) და შეხვედრილი ინდივიდების რაოდენობის რუკა.

ანალიზის შედეგების საფუძველზე შეიძლება მივიღოთ ინდივიდების სიმკვრივის შემაჯამებელი ცხრილი ბიოგეოცენოზის ტიპების მიხედვით ან მოსახლეობის სიმკვრივის ასაკზე დამოკიდებულების გრაფიკი (როგორც ბუნებრივი აღდგენის შემთხვევაში, ასევე ხელოვნური პლანტაციების შემთხვევაში). . მომავალში, აგებული მოდელის გამოყენებით, შესაძლებელია ეკოსისტემებზე ანთროპოგენური ზემოქმედების პროგნოზირება (მაგალითად, ჭრა ან ახალგაზრდა ცხოველების დარგვა) კონკრეტული სახეობის სიმრავლეზე, აგრეთვე სიმრავლის ცვლილებები დროთა განმავლობაში. ეკოსისტემაში თანმიმდევრული ცვლილებების შედეგი.

GIS-ის სპეციფიკური მახასიათებლები ნაკრძალებისთვის

ბუნების დაცვის პრაქტიკაში მიღებული ინფორმაციის მნიშვნელოვანი ნაწილი, პრინციპში, ეხება კონკრეტულად სივრცით კოორდინირებული მონაცემების ტიპს - ეს არის მონაცემები ცხოველებთან შეხვედრის შესახებ, მონაცემები მარშრუტის ჩანაწერების შესახებ და სხვა, რომ აღარაფერი ვთქვათ რეალურ კარტოგრაფიზე. მასალები.

თუმცა, ახალი ტექნიკური ინსტრუმენტი, რომელიც გამოჩნდა, უნდა იქნას გამოყენებული ნაკრძალების მუშაობაში და არა მხოლოდ იმიტომ, რომ ის არსებობს. ათწლეულების განმავლობაში, რუსეთის ნაკრძალები აგროვებდნენ უზარმაზარ და ღირებულ ინფორმაციას, რომელიც დღეს არის მკვდარი წონა და პრაქტიკულად მიუწვდომელია გამოსაყენებლად. ამის საფუძველზე კომპიუტერული მონაცემთა ბაზის, კერძოდ, კარტოგრაფიული სისტემის შექმნა არის საშუალება, რომ შეგროვებული მონაცემები ხელმისაწვდომი გახდეს სამეცნიერო ანალიზისთვის.

გარემოს მონიტორინგის გეოგრაფიული ინფორმაცია

ფაქტობრივად, დღემდე ნაკრძალებში მონაცემთა შეგროვება იყო „არაფორმალური“ - ბუღალტრული აღრიცხვის სისტემას ხშირად არ აქვს მკაფიო სტრუქტურა, მონაცემების დროითი და სივრცითი მითითება შესაძლებელია ხარისხობრივად, რაც ძალიან ართულებს მათ ავტომატიზირებულ დამუშავებას. .

GIS ტექნოლოგიების გამოყენებაზე გადასვლა არ საჭიროებს პრაქტიკულად რაიმე ცვლილებას დაკვირვების შინაარსში, მაგრამ მათი ჩაწერის ფორმა უნდა გახდეს ხარისხობრივად განსხვავებული, ბევრად უფრო ხისტი.

ტაბულური სტრუქტურების გამოყენება ორგანიზაციულად ძალიან მომგებიანია, რადგან. ხელს უშლის დამკვირვებელს დატოვოს "ცარიელი ადგილები" ცხრილში. ამრიგად, შეგროვებული მონაცემების სისრულის მოთხოვნა დაკმაყოფილებულია. მეორეს მხრივ, აღრიცხვის ასეთი მეთოდით იქმნება ერთიანი სტრუქტურის მონაცემთა სისტემა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეიყვანოთ მონაცემები კომპიუტერში და შესაძლებელს ხდის შეგროვებული მონაცემების არა მხოლოდ შენახვას, არამედ ალგორითმულად დამუშავებას.

მონაცემთა მსგავსი სტრუქტურა, რომელიც ადაპტირებულია კომპიუტერული დამუშავებისთვის, შეიძლება განისაზღვროს მარშრუტების დათვლის შედეგებისთვის. ამ შემთხვევაში, ალგორითმები ასევე შეიძლება შემუშავდეს ამ მონაცემების ექსტრაპოლაციისთვის მთელ ტერიტორიაზე, რუკაზე შემდგომი ჩვენებით.

რა არის GIS GIS (გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემა) - სისტემა
კოლექცია, შენახვა, ანალიზი და გრაფიკა
სივრცის ვიზუალიზაცია (გეოგრაფიული)
მონაცემები და მასთან დაკავშირებული ინფორმაცია
საჭირო ობიექტები. ვიწრო გაგებით -
GIS, როგორც ინსტრუმენტი (პროგრამული პროდუქტი),
საშუალებას აძლევს მომხმარებლებს მოძებნონ, გააანალიზონ
და ციფრული რუქების რედაქტირება, ასევე
დამატებითი ინფორმაცია ობიექტების შესახებ
მაგ. შენობის სიმაღლე, მისამართი, რაოდენობა
მოიჯარეები.

GIS-ის ისტორია

მიუხედავად იმისა, რომ გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემები ფენომენია
შედარებით ახალი, მისი ისტორია შეიძლება დაიყოს
ოთხ ძირითად ნაბიჯად:

GIS განვითარების ეტაპები

1950-იანი წლები -
1970-იანი წლები
საწყისი პერიოდი
დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრის გაშვება
ელექტრონული კომპიუტერების გამოჩენა
(კომპიუტერი) 50-იან წლებში.
დიგიტალატორების, პლოტერების გამოჩენა,
გრაფიკული დისპლეები და სხვა პერიფერიული მოწყობილობები
მოწყობილობები 60-იან წლებში.
პროგრამული ალგორითმებისა და პროცედურების შექმნა
ინფორმაციის გრაფიკული ჩვენება
დისპლეები და პლოტერები.
ფორმალური მეთოდების შექმნა
სივრცითი ანალიზი.
პროგრამული კონტროლის შექმნა
მონაცემთა ბაზები.

GIS განვითარების ეტაპები

1970-იანი წლები -
1980-იანი წლები
სახელმწიფო ინიციატივების პერიოდი
სახელმწიფო მხარდაჭერა GIS-ისთვის
ასტიმულირებდა განვითარებას
ექსპერიმენტული სამუშაოები GIS-ის სფეროში,
ბაზების გამოყენების საფუძველზე
ქუჩის ქსელის მონაცემები:
ავტომატური სისტემები
ნავიგაცია.
მუნიციპალური ნარჩენების შეგროვების სისტემები და
ნაგავი.
სატრანსპორტო საშუალებების მოძრაობა
საგანგებო სიტუაციები და ა.შ.

GIS განვითარების ეტაპები

1980-იანი წლები -
აწმყო
დრო
კომერციული განვითარების პერიოდი
ფართო ბაზარი სხვადასხვა პროგრამული უზრუნველყოფისთვის
სახსრები, დესკტოპის GIS-ის შემუშავება,
მათი გამოყენების სფეროს გაფართოების გზით
ინტეგრაცია არასივრცულ მონაცემთა ბაზებთან
მონაცემები, ქსელური აპლიკაციების გაჩენა,
მნიშვნელოვანი რაოდენობის გამოჩენა
არაპროფესიონალი მომხმარებლები, სისტემები,
საბაჟო ნაკრების მხარდაჭერა
მონაცემები ცალკე კომპიუტერებზე, ღია
გზა მხარდაჭერილი სისტემებისკენ
კორპორატიული და განაწილებული მონაცემთა ბაზები
გეომონაცემები.

GIS განვითარების ეტაპები

1980-იანი წლები -
აწმყო
დრო
მომხმარებლის პერიოდი
გაზრდილი კონკურენცია კომერციებს შორის
გეოინფორმაციული ტექნოლოგიების სერვისის პროვაიდერები
სარგებელი GIS მომხმარებლებს, ხელმისაწვდომობას და
პროგრამული უზრუნველყოფის „ღიაობა“ საშუალებას იძლევა
პროგრამების გამოყენება და შეცვლაც კი,
მომხმარებლის "კლუბების" გაჩენა
ტელეკონფერენცია, გეოგრაფიულად დაშლილი, მაგრამ
დაკავშირებულია მომხმარებელთა ჯგუფების ერთი თემით,
გაზრდილი საჭიროება გეომონაცემებზე, დასაწყისი
მსოფლიო გეოინფორმაციის ფორმირება
ინფრასტრუქტურა. რელიეფის მორფომეტრიული ანალიზის შესახებ
GIS ტექნოლოგიებზე დაფუძნებული, ახალი მიმართულება ამაში
ტერიტორიები

GIS გამოყოფა

1) ტერიტორიული დაფარვის მიხედვით:
- გლობალური (პლანეტარული) GIS;
- სუბკონტინენტური GIS;
- ეროვნული GIS;
- რეგიონალური GIS;
- სუბრეგიონული GIS;
- ლოკალური (ლოკალური) GIS;

2) საგნის არეალის მიხედვით
ინფორმაციის მოდელირება:
- ურბანული GIS;
- მუნიციპალური GIS (MGIS);
- გარემოსდაცვითი GIS;

GIS რესურსების კლასიფიკაცია

მორგებული GIS (ArcGIS, Mapinfo, QGIS, gvSIG)
მორგებული GIS ინტეგრირებული
ვირტუალური გლობუსები (გაფართოება ArcGIS-ისთვის
ბრაიან ფლუდის მიერ შემუშავებული და დაშვებული
ინტეგრირება ვირტუალურ დედამიწასთან
ვირტუალური გლობუსები (Google Maps, Google Earth,
ვირტუალური დედამიწა, ArcGIS Explorer)
ვებ სერვერების რუკების შედგენა (MapServer, GeoServer,
OpenLayers და ა.შ.)

GIS რესურსების მაგალითები

GIS-ის გამოყენების სფეროები
- ეკოლოგია და ბუნების მართვა
- მიწის კადასტრი და მიწის მართვა
- ურბანული მენეჯმენტი
- რეგიონული დაგეგმარება
- დემოგრაფიული და შრომითი კვლევა
რესურსები
- მოძრაობის მართვა
- ოპერატიული მენეჯმენტი და დაგეგმვა
საგანგებო სიტუაციები
- სოციოლოგია და პოლიტოლოგია

GIS რესურსების მაგალითები

GIS ეკოლოგიასა და ბუნების მართვაში
- Კონდიციონერი

- წყლის ობიექტების ადგილმდებარეობა მოსკოვის ტერიტორიაზე

- მიწისქვეშა წყლების მდგომარეობა

- მოსკოვის ბიომრავალფეროვნების ეკოლოგიური რუკა: განსახლება
ქვეწარმავლები

ArcInfo (ESRI, აშშ) (ვექტორული ტოპოლოგიური მოდელი)
ArcView (ESRI, აშშ) (ვექტორი არატოპოლოგიური
მოდელი)
ERDAS Imagine (ERDAS, Inc., აშშ) (რასტერის მოდელი)
MapInfo Professional (MapInfo, აშშ) (ვექტორი
არატოპოლოგიური მოდელი)
MicroStation (Bentley System, Inc., აშშ) (3D)
ER Mapper (ER Mapping, ავსტრალია) (რასტერული მოდელი)
WinGis (Progis, ავსტრია) (ვექტორი არატოპოლოგიური
მოდელი)

AutoCAD რუკა (Autodesk, Inc. აშშ)
AutoCAD Land Development Desktop
(მიწის მართვა და მიწათსარგებლობა)
Autodesk Civil Design (საქალაქო ინჟინერია)
Autodesk Survey (გეოდეზიური მონაცემების დამუშავება)
Autodesk რუქის სახელმძღვანელო (ვებ)

ქალაქის ინტეგრალურ სისტემად განხილვისას შესაძლებელია გამოვყოთ ის ფაქტორები, რომლებიც
გავლენას ახდენს მოსახლეობის ეკოლოგიურ უსაფრთხოებაზე: ეს არის დაბინძურება
ატმოსფერო, ნიადაგი, წყლის ობიექტები საწარმოებისა და ტრანსპორტის მიხედვით, დაბალი ხარისხი
სასმელი წყალი, საკვები პროდუქტების აუცილებელ სტანდარტებთან შეუსაბამობა.
თუმცა, თუ მოხმარებისთვის სასმელი წყალი და საკვები მაინც
არის ხარისხის კონტროლი და მართვა, გარემოს მდგომარეობა
გარემო თანამედროვე ქალაქებში აგრძელებს გაუარესებას უზარმაზარი
ტექნოგენური დატვირთვის რაოდენობა.

EcoGIS

ეს არის EPK ROSA-ს კომპონენტი,
შესაძლებლობების გაცნობიერება
ეკოლოგიური გეოინფორმაცია
სისტემები (GIS). EcoGIS აერთიანებს
ძლიერი გრაფიკული მოდული, ბაზა
მონაცემები და სპეციალური ხელსაწყოები
დიზაინის ავტომატიზაცია.
ეკოლოგიური GIS იძლევა საშუალებას
გამოიყენეთ თანამედროვე
რუქის ხელსაწყოები,
გეგმები, სქემები, რაც აუცილებელია
ამარტივებს და აჩქარებს პროცესს
დიზაინი ორივე დიდისთვის
ასევე მცირე ორგანიზაციებისთვის.

EPK ROSA - გრაფიკული მოდული - რუკა-სქემა და დიზაინი
მონაცემები

ქალაქის რუკის ფრაგმენტი - ტოპოგრაფიული საფუძველი ეკოლოგიური მშენებლობისთვის
ბარათები

საწარმოს სკანირებული რუკა-სქემა კოორდინატებზე მითითებით

საწარმოს ვექტორული რუკა-სქემა დიგიტალიზაციის შემდეგ

OS სამედიცინო და გარემოს მონიტორინგის სისტემა
გეოინფორმაციულ ტექნოლოგიებზე (GIS) დაფუძნებული „MEMOS“.
პროექტის მიზანი: ეფუძნება
მუდმივად შეგროვებული
ინფორმაცია გარემო ფაქტორების შესახებ და
ჯანმრთელობა, განვითარება და განხორციელება
ინტეგრირებული სისტემა
პრეზენტაცია, ანალიზი და პროგნოზი
გარემოსდაცვითი მონაცემები და
მოსახლეობის ჯანმრთელობა. სამიზნე
განხორციელებული გადაჭრით
ქვემოთ ჩამოთვლილი ამოცანები.

MEMOS ამოცანები:
გარემოსდაცვითი და სოციალურ-ჰიგიენური მონიტორინგის ფორმირება
(მონაცემთა შეგროვებისა და შენახვის ორგანიზაცია);
ჯანმრთელობაზე გავლენის წამყვანი (განმსაზღვრელი) ფაქტორების არჩევის დასაბუთება
გარკვეული ტერიტორიების მოსახლეობა;
გარემოს მდგომარეობის დროში და სივრცეში პროგნოზირება;
მოსახლეობის ჯანმრთელობის მდგომარეობის დროულად და სივრცეში პროგნოზირება
პერსპექტივა;
საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის რისკის გამოთვლა წამყვანი გარემო ფაქტორებიდან;
ორგანიზაციული, მეთოდოლოგიური და სამართლებრივი მართვის სისტემების აგება
საზოგადოებრივი ჯანდაცვის;
მდგრადი განვითარების ხელშემწყობი ეკონომიკური მექანიზმების ჩამოყალიბება
რეგიონი სამედიცინო და გარემოსდაცვითი კეთილდღეობის საფუძველზე
მონიტორინგის შედეგების გადაწყვეტილების მიმღებთა წინაშე წარდგენა
ვებ ინტერფეისები ინტერნეტში

MEMOS სისტემას აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი უპირატესობა. ის აძლევს
გადაწყვეტილების მიმღებთათვის შესაძლებლობა:
გარემოსდაცვითი მდგომარეობის გაუმჯობესების ხარჯების შეფასება
სამრეწველო ობიექტი;
შეაფასეთ ჯანდაცვის ხარჯების სიდიდე, რომელიც დაკავშირებულია უარყოფითთან
გარემოს კონკრეტული ფაქტორის ჯანმრთელობაზე ზემოქმედება;
შეასრულოს საზოგადოებრივი ჯანდაცვის ხარჯების პროგნოზი დაკავშირებული
ერთი ან მეტი გარემო ფაქტორების ზემოქმედება;
დაასაბუთოს მოქალაქეთა მატერიალური პრეტენზია ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენებასთან დაკავშირებით
გარემო ფაქტორების ზემოქმედება;
არსებული სამართლებრივი სისტემის ფარგლებში შექმნას შესაძლებლობები ეკონომიკურ
მოქალაქეთა დაცვა გარემოს ზემოქმედებასთან დაკავშირებით.

დასკვნა

GIS ტექნოლოგიები არ არის მხოლოდ
კომპიუტერული მონაცემთა ბაზა. ესენი უზარმაზარია
ანალიზის, დაგეგმვისა და
ინფორმაციის რეგულარული განახლება. დღეს გამოიყენება GIS ტექნოლოგიები
ცხოვრების თითქმის ყველა სფეროში და
ეხმარება გადაჭრას ნამდვილად ეფექტურად
ბევრი დავალება. კერძოდ, დაკავშირებული ამოცანები
გარემოსდაცვითი უსაფრთხოების ურბანული
გარემო.

2.1. ეკოლოგიური ჩატარების ზოგადი მეთოდოლოგია

2.2.კომპონენტის შემადგენლობის თავისებურებები

თავი 3

3.1.ქალაქ კალუგას ძირითადი კარტოგრაფიული საფუძვლის ბლოკის სამშენებლო ფენის შექმნა, როგორც შემდგომი აუცილებელი პირობა.

3.2 ქალაქ კალუგას ტერიტორიაზე გარემოს ხარისხის კარტოგრაფიული შეფასება სტაბილურობის თვალსაზრისით.

3.3 ქალაქ კალუგას მიდამოებში მცირე მდინარეების წყლის ხარისხის ლოკალური შეფასება GIS-ის გამოყენებით (Cell. Terepets. Kievka, Kaluga).

3.4. კალუგის ურბანული ტყის ტერიტორიაზე გარემოს ხარისხის კარტოგრაფიული შეფასება.

3.5.ქალაქ კალუგის ქუჩებში მზარდი მერქნიანი და ბუჩქოვანი მცენარეების კადასტრის შექმნა GIS-ის გამოყენებით.

თავი 4. GIS-ის გამოყენება რეგიონული გარემოსდაცვითი კვლევების ჩასატარებლად (კალუგას რეგიონის GIS-ის „ეკოლოგიური“ ბლოკის შევსება).

4.1.კალუგას რეგიონის ტერიტორიაზე გარემოს ხარისხის კარტოგრაფიული შეფასება ვერცხლის არყის განვითარების სტაბილურობის მიხედვით.

4.2 წყლის ხარისხის რეგიონალური შეფასება GIS-ის გამოყენებით კალუგას ზოგიერთ მდინარეში

4.3 დაცული ტერიტორიების (უგრას ეროვნული პარკი და კალუგა ზასეკის ნაკრძალი) ბიოინდიკატიური კვლევების შედეგების საფუძველზე გარემოს ხარისხის შეფასების რუქების შექმნა.

4.4 კალუგას რეგიონის ტერიტორიაზე გარემოს ხარისხის კარტოგრაფიული შეფასება ეკოპათოლოგიების სიხშირის თვალსაზრისით ბავშვებში მდე

4.5. იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სოკოების, მცენარეების და ცხოველების კადასტრის შექმნა კალუგას რეგიონის ტერიტორიაზე, როგორც GIS "წითელი წიგნის" ბლოკი.

თავი 5. გარემოსდაცვითი კვლევის მონაცემების შედარებითი ანალიზი GIS გარემოში.

5.1.გარემოს ხარისხის შედარებითი ანალიზი ხეებისა და ბუჩქების მდგომარეობისა და მერქნიანი მცენარეების განვითარების სტაბილურობის თვალსაზრისით ქალაქ კალუგას ლენინსკის რაიონის ტერიტორიაზე 2004წ.

5.2 წყლის გარემოს ხარისხის შედარებითი ანალიზი ქალაქის მიმდებარედ მდებარე მცირე მდინარეებში ჰიდრობიოლოგიური და ქიმიური კვლევების შედეგებზე დაყრდნობით.

5.3 იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სოკოების, მცენარეების და ცხოველების გავრცელების რუქების შედარებითი ანალიზი და ტერიტორიის მთლიანი შესწავლა.

5.4 იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სოკოების, მცენარეების და ცხოველების გავრცელების რუქების შედარებითი ანალიზი და შემაჯამებელი ბიოინდიკატიური რუკა კალუგას რეგიონის ტერიტორიაზე 1997 წლიდან პერიოდამდე.

5.5 მთლიანი ბიოინდიკატორების შედარება

შესავალი დისერტაცია გეომეცნიერებებში, თემაზე "GIS ტექნოლოგიების გამოყენება რეგიონალურ და ადგილობრივ გარემოსდაცვით კვლევებში (კალუგას რეგიონის მაგალითზე)"

თემის აქტუალობა. მოსახლეობის ზრდამ და ტექნოსფეროს განვითარებამ მნიშვნელოვნად გააფართოვა ადამიანისა და ბუნების ურთიერთქმედების არეალი. ბუნების კანონების უგულებელყოფით მოქმედებით და მათი მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად ეკოლოგიური ბალანსის დარღვევით, კაცობრიობა, საბოლოოდ, კიდევ უფრო მეტად გახდა დამოკიდებული გარემოს მდგომარეობაზე. კაცობრიობის გადარჩენისა და შემდგომი განვითარებისთვის აუცილებელია დედამიწის, როგორც ინტეგრალური სისტემის შესწავლა და მონაცემთა ბანკის და ცოდნის ფორმირება ბუნებრივი გარემოსა და საზოგადოების პროცესებისა და ელემენტების შესახებ მათი ურთიერთქმედების, ანალიზის, შეფასების და ფართო სპექტრში. გარემომცველ სამყაროში მომხდარი ფენომენებისა და პროცესების დინამიკის პროგნოზირება, რათა მივიღოთ ეკოლოგიურად კომპეტენტური გადაწყვეტილებები ბუნებასა და საზოგადოებას შორის ურთიერთქმედების სფეროში (ეკოინფორმატიკა, 1992). რაციონალური გარემოსდაცვითი მენეჯმენტის განსახორციელებლად, მეცნიერულად დაფუძნებული გადაწყვეტილებების გათვალისწინებით, აუცილებელია გარემოსდაცვითი საინფორმაციო სისტემების შექმნა. გაეროს გარემოს დაცვის პროგრამა (UNEP), რომელიც შეიქმნა 1972 წელს, ითვალისწინებს გლობალური გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სისტემის შექმნას. ამ სისტემის მონაცემები მოწოდებულია გარემოსდაცვითი მონიტორინგის გლობალური სისტემის (GEMS), INFOTERRA საინფორმაციო და საცნობარო სისტემით და სხვა დიდი საერთაშორისო პროექტებით (Risser, 1988. Gershenzon, 2003). 1980 წლიდან შეიქმნა გლობალური ბუნებრივი რესურსების მონაცემთა ბაზა (GRID). უზარმაზარ მონაცემებთან, ინფორმაციასთან და ცოდნასთან მუშაობა, რომელიც კაცობრიობამ დააგროვა და აგრძელებს მუდმივად მიღებას, ხელი უნდა შეუწყოს ახალი საინფორმაციო ტექნოლოგიების, კერძოდ, გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემების (GIS) გამოყენებას. GIS არის კომპიუტერული სისტემები სივრცით კოორდინირებული მონაცემების შეგროვების, შენახვის, დამუშავებისა და ჩვენებისთვის, რომლებიც აერთიანებს სხვადასხვა წყაროდან მოსულ ჰეტეროგენულ ინფორმაციას სივრცითი პოზიციიდან გამომდინარე, რის შედეგადაც შესაძლებელი ხდება სხვადასხვა გარემო ფაქტორების შედარება და ტერიტორიის ყოვლისმომცველი გეოეკოლოგიური შეფასების ჩატარება. (სერბენიუკი, 1990; ბერლიანტი, 1996; ჟუკოვი, ლაზარევი, ნოვაკოვსკი, 1995).

რუსეთში GIS ასოციაციის მასალების მიხედვით, რეგიონალური და ადგილობრივი დონის ეკოლოგიური GIS ჩვეულებრივ გამოიყენება ერთი ვიწრო ამოცანის გადასაჭრელად (ფლორისა და ფაუნის დეგრადაციის ჩვენება, გარკვეული სახის ქიმიური დაბინძურების ზემოქმედებისა და გავრცელების მოდელირება, მონიტორინგი კონკრეტული პარამეტრი). სხვადასხვა დონის დაცული ტერიტორიების GIS უფრო ახლოს არის ტერიტორიის ყოვლისმომცველ ანალიზთან, მაგრამ ერთეულის მსგავსი სამუშაოები და მათთვის ზოგადი მიდგომა არ არის შემუშავებული (Materialy., 2002, Problems., 2002). უმეტესწილად, რეგიონალური GIS გამოიყენება ეკონომიკური და სოციალური პრობლემების გადასაჭრელად.

რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე რეგიონული GIS-ის შექმნის აუცილებლობის საფუძველზე. კალუგას რეგიონში ხორციელდება რეგიონული მიზნობრივი პროგრამა "კალუგას რეგიონის გეოგრაფიული საინფორმაციო სისტემის შექმნა" აღრიცხვის სისტემების, შეფასების და რეგიონის ეკონომიკური განვითარების პოტენციალის გასაუმჯობესებლად, ბუნებრივი რესურსების გამოყენებისა და დაცვის ჩათვლით. . მიმდინარე წლის ზაფხულის ბოლოს ქალაქ კალუგაში შეიქმნა GIS ცენტრი. კალუგას რეგიონისა და ქალაქ კალუგას GIS აუცილებლად უნდა შეიცავდეს ეკოლოგიურ კომპონენტს რეგიონისა და ქალაქის სოციალურ-ეკონომიკური განვითარების რაციონალური და ეფექტური მართვისთვის. ამავდროულად, მონაცემები, რომლებიც ავსებს "ეკოლოგია" ბლოკს, უნდა იყოს მაქსიმალურად სანდო და მიღებული ცოდნის კონკრეტული დარგის სპეციალისტებისგან სპეციალური კვლევების შედეგად. ამ სამუშაოს საჭიროებაა გაანალიზოს და დაასაბუთოს GIS ტექნოლოგიების გამოყენების მახასიათებლები და სარგებლობა გარემოსდაცვით კვლევებში და ამ კვლევების შედეგების ჩართვა ერთ საინფორმაციო სივრცეში, რათა ჩამოაყალიბოს კალუგას ტერიტორიის მდგომარეობის ყველაზე სრულყოფილი შეფასება. რეგიონი და ქალაქი კალუგა. მხოლოდ ასეთი შეფასებების საფუძველზეა შესაძლებელი გარემოს ხარისხის ეფექტურად და რაციონალურად მართვა.

კვლევის მიზანი და ამოცანები. სამუშაოს მთავარი მიზანია კალუგას რეგიონში სხვადასხვა საგნების რეგიონალური და ადგილობრივი გარემოსდაცვითი კვლევებისთვის GIS ტექნოლოგიების გამოყენების თავისებურებების შესწავლა. მიზნის მისაღწევად დასახული იყო შემდეგი ამოცანები:

1) ადგილობრივ და რეგიონულ დონეზე გარემოსდაცვითი კვლევებში გარემოსდაცვითი ინფორმაციის დამუშავებისა და წარმოდგენის GIS ტექნოლოგიებისა და არსებული მეთოდების გამოყენების ანალიზის ჩატარება.

2) ქალაქ კალუგაში საცხოვრებელი კორპუსების ფენის შექმნა, როგორც გარემოსდაცვითი კვლევების მონაცემების გეოკოდირების აუცილებელი საფუძველი.

3) ბიოლოგიური კადასტრების შენარჩუნების თავისებურებების შესწავლა GIS ტექნოლოგიების გამოყენებით მონაცემთა ბაზის შექმნისა და მასთან დაკავშირებული ელექტრონული რუქების გამოყენებით კალუგას რეგიონის წითელ წიგნში ჩამოთვლილი იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი ცოცხალი ორგანიზმების სახეობების გავრცელებისა და ხეების განაწილების შესახებ. და ბუჩქები ქალაქ კალუგას ქუჩებში.

4) სოკოების, მცენარეების და ცხოველების გარკვეული იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების გავრცელების დამახასიათებელი კარტოგრაფიული ფენების ერთდროული ერთობლივი გამოყენების შესაძლებლობების ანალიზი GIS გარემოში კალუგას რეგიონის ტერიტორიების შესაფასებლად.

5) გააანალიზეთ კარტოგრაფიული ფენის და მასთან დაკავშირებული მონაცემთა ბაზის გამოყენების შესაძლებლობები, რომელიც აღწერს ხეების და ბუჩქების გავრცელებასა და მახასიათებლებს ქალაქ კალუგას ქუჩებში GIS გარემოში გამწვანების სამუშაოების მართვის მიზნით.

6) GIS გარემოში შეტანილი ბიოინდიკატორული კვლევების მონაცემების საფუძველზე, განახორციელოს ცოცხალი ორგანიზმების განვითარების სტაბილურობის ინდიკატორის განაწილების სივრცითი და დროითი დინამიკის ძირითადი ტენდენციების კარტოგრაფიული ანალიზი საქართველოს ტერიტორიებზე. ქალაქი კალუგა და კალუგის რეგიონი.

7) იდენტიფიცირება და ანალიზი GIS ტექნოლოგიების, როგორც საკვლევ ზონაში ჰეტეროგენული გარემოს მახასიათებლების შედარებითი ანალიზის ჩატარების ინსტრუმენტად გამოყენების შესაძლებლობებს და GIS-ში გარემოსდაცვითი ინფორმაციის ყოვლისმომცველი ანალიზის შედეგების გამოყენების შესაძლებლობას გადაწყვეტილების მისაღებად გარემოს ხარისხის მართვა.

ნაშრომის მეცნიერული სიახლე. პირველად შეიქმნა GIS ინტეგრალური ბლოკი ("კალუგას რეგიონის წითელი წიგნი"), რომელიც მოიცავს ელექტრონულ რუქებს და მათთან დაკავშირებულ მონაცემთა ბაზებს სოკოების, მცენარეების და ცხოველების იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების გავრცელების შესახებ კალუგას რეგიონში.

პირველად GIS გარემოში გამოყენებული იქნა მონაცემთა ბაზა, რომელიც მოიცავს ბიოლოგების საველე კვლევების მიხედვით ქალაქის ქუჩებში ხეების და ბუჩქების სპეციფიკურ ბიოლოგიურ მახასიათებლებს და შეიქმნა საკადასტრო ობიექტების მდებარეობის დაკავშირებული რუკა.

მოპოვებულია ახალი მონაცემები კალუგას რეგიონში გარემოს ხარისხის სივრცით-დროითი დინამიკის შესახებ ცოცხალი ორგანიზმების განვითარების სტაბილურობის შესახებ 2000-2006 წლებში. ეს მონაცემები ადასტურებს რეგიონის ბიომონიტორინგის სისტემით განსაზღვრულ გარემოს ხარისხის დინამიკაში ადრე გამოვლენილ ზოგად ტენდენციებს.

პირველად ჩატარდა გარემოს ხარისხის შედარებითი არეალური ანალიზი მერქნიანი მცენარეების განვითარების სტაბილურობისა და მერქნიანი და ბუჩქოვანი მცენარეების მდგომარეობის ინდიკატორის განაწილების თვალსაზრისით ლენინსკის რაიონის ტერიტორიაზე. ქალაქ კალუგაში.

პირველად ჩატარდა გარემოს ხარისხის შედარებითი არეალური ანალიზი ვერცხლის არყის განვითარების სტაბილურობისა და სოკოების, მცენარეებისა და ცხოველების იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების გავრცელების თვალსაზრისით კალუგას რეგიონში.

სამუშაოს პრაქტიკული მნიშვნელობა. ბლოკის სამშენებლო ფენა გამოიყენება, როგორც მისამართი-მისამართის მითითების საფუძველი ქალაქ კალუგაში ჩატარებულ მთელ რიგ გარემოსდაცვით კვლევებში: სამედიცინო და გარემოსდაცვითი რუქების შედგენა, კალუგის ქუჩებში მწვანე ფართების კადასტრი, ბიოინდიკატორის კვლევები და სხვა.

ქალაქ კალუგას ქუჩებში ხეებისა და ბუჩქების კარტოგრაფიული წარმომადგენლობა და მასთან დაკავშირებული საკადასტრო მონაცემთა ბაზა გამოიყენება ქალაქის გამწვანების მართვისას მინიმალური ეკონომიკური დანახარჯებით და მაქსიმალური სამეცნიერო ვალიდობით. GIS-ში მონაცემების პრეზენტაცია ასევე საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ გამწვანების ობიექტების რაოდენობა და მდგომარეობა ინფორმაციის სწრაფი ჩვენებით. მონაცემებს იყენებს კალუგას ქალაქის ადმინისტრაცია, გარემოს დაცვისა და ბუნებრივი რესურსების კომიტეტი და კალუგას ქალაქის დუმა.

ელექტრონული რუქების ბლოკი და მონაცემთა ბაზა "კალუგას რეგიონის წითელი წიგნი" გამოიყენება სახელმწიფო გარემოსდაცვითი ექსპერტიზის პრაქტიკაში და კალუგის რეგიონში დაგეგმილი ეკონომიკური აქტივობის გავლენის შესაფასებლად. გარდა ამისა, ეს ინფორმაცია, GIS ტექნოლოგიების წყალობით, ხსნის ახალ შესაძლებლობებს ბიოეკოლოგიური კვლევებისთვის. ჰეტეროგენული ინფორმაციის ინტეგრაციის საშუალებას. სულ შეიქმნა 578 ფენა (კალუგას რეგიონის წითელ წიგნში ჩამოთვლილი სახეობების რაოდენობის მიხედვით) იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სოკოების, მცენარეებისა და ცხოველების სახეობების გავრცელების მიზნით კალუგას რეგიონში.

ადგილობრივ და რეგიონულ დონეზე ბიოინდიკატიური კვლევების შედეგების საფუძველზე შეიქმნა 50-ზე მეტი ელექტრონული რუკა და მასთან დაკავშირებული მონაცემთა ბაზა. ეს ელექტრონული რუკები და მონაცემთა ბაზები GIS-ში გამოიყენება KSPU-ს ბიოინდიფიკაციის ლაბორატორიის მუშაობაში. კ.ე.ციოლკოვსკის, კალუგის გარემოს დაცვის საქალაქო კომიტეტს, რუსეთის გარემოსდაცვითი პოლიტიკის ცენტრს, ასევე სხვადასხვა მასშტაბის სკოლის ბიომონიტორინგის დროს.

ზოგიერთი კვლევა მხარდაჭერილი იყო საერთაშორისო განვითარების კვლევითი ცენტრის IDRC (კანადა) No. 10051805-154 და რუსეთის ჰუმანიტარული ფონდის გრანტებით.

განვითარებული ალგორითმები და მეთოდები თემატური ელექტრონული რუქებისა და მონაცემთა ბაზების შესაქმნელად და GIS ტექნოლოგიების გამოყენებისათვის გარემოსდაცვით კვლევებში შეიძლება რეკომენდებული იყოს როგორც სტანდარტი მსგავსი კვლევებისთვის, როგორც ქალაქ კალუგასა და კალუგას რეგიონში, ასევე რუსეთის სხვა ქალაქებსა და საგნებში. ფედერაცია.

GIS ტექნოლოგიების გამოყენებით ყოვლისმომცველი ეკოლოგიური ანალიზის საფუძველი ჩაეყარა ქალაქ კალუგასა და კალუგის რეგიონის ტერიტორიებზე.

სამუშაოს დამტკიცება. წარმოდგენილი სადისერტაციო ნაშრომის ძირითადი დებულებები და ინდივიდუალური სამეცნიერო კვლევების შედეგები წარმოდგენილი იყო: რეგიონთაშორის სამეცნიერო და პრაქტიკულ კონფერენციაზე "მდინარე ოკა - მესამე ათასწლეული" (კალუგა, 2001 წ.), რეგიონალურ სტუდენტურ სამეცნიერო კონფერენციაზე "კიბერნეტიკური მეთოდების გამოყენება". საზოგადოების პრობლემების გადაჭრაში XXI საუკუნეში" (ობნინსკი, 2003), საერთაშორისო სამეცნიერო-პრაქტიკული კონფერენცია "მდინარე დნეპრის აუზის წყლის ობიექტების ეკოლოგიური და ბიოლოგიური პრობლემები" (უკრაინა, ნოვაია კახოვკა, 2004), რეგიონალური სამეცნიერო კონფერენცია "ტექნოგენური". სისტემები და გარემოსდაცვითი რისკი" (ობნინსკი, 2005), XII სრულიადრუსული კონფერენცია "მუნიციპალური გეოინფორმაციული სისტემები" (ობნინსკი, 2005) საერთაშორისო ახალგაზრდული კონფერენცია ("TUNZA, დუბნა +2") "ახალგაზრდობა უსაფრთხო გარემოსთვის მდგრადი განვითარებისთვის" (დუბნა. მოსკოვის რეგიონი, 2005 წ.), კონფერენცია საერთაშორისო მონაწილეობით "ადამიანის ეკოლოგია" (არხანგელსკი, 2004 წ.)

დისერტაციის მოცულობა და სტრუქტურა. სადისერტაციო ნაშრომი შედგება შესავლის, ხუთი თავისა და დასკვნისგან, შეიცავს 155 სათაურის ბიბლიოგრაფიას რუსულ და ინგლისურ ენებზე. დისერტაციის მოცულობა არის 159 გვერდი საბეჭდი ტექსტი, მათ შორის 48 ფიგურა და 6 ცხრილი.

დასკვნა დისერტაცია თემაზე "გეოეკოლოგია", სმირნიცკაია, ნატალია ნიკოლაევნა

1. GIS-ის განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე აუცილებელია ახალი მეთოდების შექმნა და გარემოსდაცვითი კვლევების სანდო შედეგების დანერგვა ადგილობრივი და რეგიონული GIS-ის გარემოსდაცვითი ინფორმაციის ბლოკებში.

2. შექმნილი ბლოკის სამშენებლო ფენა აუცილებელი საფუძველია ქალაქ კალუგაში ყველა გარემოსდაცვითი კვლევის მონაცემების გაერთიანებისთვის, როგორც მათემატიკური საფუძველთან ყველაზე ახლოს და წარმოადგენს ქალაქის სივრცის ვიზუალურ ჩვენებას.

3. GIS-ში შექმნილი რეგიონული და მუნიციპალური დონის ბიოლოგიური კადასტრი ხსნის ახალ შესაძლებლობებს მონაცემთა ეფექტური და ეკონომიური გამოყენებისთვის - თემატური ელექტრონული რუქების შექმნა როგორც ინდივიდუალური პარამეტრებისთვის, ასევე პირველადი ინფორმაციის ყოვლისმომცველი შედარებისთვის.

4. "კალუგას რეგიონის წითელ წიგნში" ჩამოთვლილი სოკოების, მცენარეების და ცხოველების იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების გავრცელების შექმნილი 578 კარტოგრაფიული ფენის ერთობლივი გამოყენება GIS გარემოში შესაძლებელს ხდის შეფასდეს არა მხოლოდ მახასიათებლები ცალკეული სახეობებისა და მათი ჯგუფების მდგომარეობა, არამედ გაანალიზებული ტერიტორიების მდგომარეობის შეფასება ცოცხალი ორგანიზმების იშვიათი სახეობების პოპულაციის სიმჭიდროვის მიხედვით.

5. კარტოგრაფიული ფენა და მასთან დაკავშირებული მონაცემთა ბაზა, რომელიც ახასიათებს ხეების და ბუჩქების გავრცელებას და მდგომარეობას ქალაქ კალუგას ქუჩებში, რომელიც შედის კალუგას ქალაქის GIS ბლოკში "ეკოლოგია", საშუალებას გაძლევთ შეაფასოთ ქალაქის მწვანე სივრცეები. 6 პარამეტრის მიხედვით (ტიპი, სიმაღლე, გარშემოწერილობა, ასაკი, მდგომარეობა, სპეციალისტების რეკომენდაციები), რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მატერიალურ და დროულ ხარჯებს გამწვანების რაციონალური მართვისთვის.

6. კვლევის მონაცემების შედარებითი კარტოგრაფიული ანალიზი ხეებისა და ბუჩქების მდგომარეობის ინდიკატორების განაწილებისა და მერქნიანი მცენარეების განვითარების სტაბილურობის ინდიკატორის შესახებ ქალაქ კალუგას ლენინსკის რაიონის ტერიტორიაზე 2004 წელს და 1997-2005 წლებში კალუგას რეგიონის ტერიტორიაზე ვერცხლის არყის განვითარების სტაბილურობის კოეფიციენტის მიხედვით გარემოს ხარისხის შეფასების მონაცემებმა აჩვენა, რომ GIS ტექნოლოგიები საუკეთესო საშუალებაა გაანალიზებული პარამეტრების დინამიკის შესასწავლად. გამოვლინდა მცენარეული ორგანიზმების ზრდისა და არსებობისთვის ეკოლოგიური კომფორტის ინდიკატორების სივრცითი განაწილების დამთხვევა ლანდშაფტის ობიექტების მდგომარეობისა და მერქნიანი მცენარეების განვითარების სტაბილურობის მიხედვით. გამოვლინდა მერყევი ასიმეტრიის კოეფიციენტის მნიშვნელობების საშუალოდ გაანგარიშებისა და ხელსაყრელი და არახელსაყრელი გარემოს ხარისხის ძირითადი კონტურების შენარჩუნების გრძელვადიანი ტენდენცია კალუგას რეგიონში.

7. კალუგას რეგიონის ტერიტორიის ყოვლისმომცველი კვლევები (მათ შორის, გარემოს ხარისხის შედარება სხვადასხვა პარამეტრებზე - არყის განვითარების სტაბილურობა, ჰიდრობიოლოგიური ჩვენება, ხაზოვანი დატვირთვა, იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი ცხოველების, მცენარეების სახეობების გავრცელება. და სოკო) აჩვენებს, რომ GIS ტექნოლოგიები შესაძლებელს ხდის გეოსისტემის შეფასების ანალიზურ ტერიტორიას მიახლოება, GIS-ის ერთ-ერთი მთავარი ფუნქციის - სივრცითი ლოკალიზაციის საფუძველზე ჰეტეროგენული ინფორმაციის გაერთიანების წყალობით.

8. GIS-ში გარემოსდაცვითი ინფორმაციის ყოვლისმომცველი ანალიზის შედეგები (ელექტრონული რუქები რამდენიმე პარამეტრისთვის, ეკოლოგიური პროცესების დინამიკის შედარებითი რუკები) მზა საფუძველია გარემოს ხარისხის მართვის სფეროში გადაწყვეტილების მიღებისათვის.