geoinformačné technológie ekológia manažment prírody
Geografické informačné systémy (GIS) sa objavili v 60-tych rokoch XX storočia ako nástroje na zobrazenie geografie Zeme a objektov nachádzajúcich sa na jej povrchu. GIS sú dnes komplexné a multifunkčné nástroje na prácu s údajmi Zeme.
Možnosti poskytované používateľovi GIS:
práca s mapou (presun a zmena mierky, mazanie a pridávanie objektov);
tlač akýchkoľvek objektov územia v danej forme;
zobrazovanie objektov určitej triedy na obrazovke;
výstup atribútových informácií o objekte;
spracovanie informácií štatistickými metódami a zobrazenie výsledkov takejto analýzy priamym prekrytím na mape
Špecialisti tak môžu pomocou GIS rýchlo predpovedať možné miesta pretrhnutia potrubia, sledovať trasy znečistenia na mape a posúdiť pravdepodobné škody na životnom prostredí a vypočítať množstvo finančných prostriedkov potrebných na odstránenie následkov havárie. Pomocou GIS je možné vybrať priemyselné podniky, ktoré emitujú škodlivé látky, zobraziť veternú ružicu a podzemné vody vo svojom okolí a simulovať distribúciu emisií v životnom prostredí.
V roku 2004 Prezídium Ruskej akadémie vied sa rozhodlo vykonať práce na programe Elektronická zem, ktorého podstatou je vytvorenie multidisciplinárneho geoinformačného systému, ktorý charakterizuje našu planétu, prakticky digitálny model Zeme.
Zahraničné analógy programu "Electronic Earth" možno rozdeliť na lokálne (centralizované, údaje sú uložené na jednom serveri) a distribuované (údaje sú uložené a distribuované rôznymi organizáciami za rôznych podmienok).
Nesporným lídrom vo vytváraní lokálnych databáz je ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., USA) Server ArcAtlas „Our Earth“ obsahuje viac ako 40 tematických pokrytí, ktoré sú široko používané po celom svete. Pomocou nej vznikajú takmer všetky kartografické projekty v mierke 1:10 000 000 a menších mierkach.
Najserióznejším projektom na vytvorenie distribuovanej databázy je „Digitálna Zem“ (Digital Earth). Tento projekt navrhol americký viceprezident Gore v roku 1998, hlavným realizátorom je NASA. Do projektu sú zapojené ministerstvá a vládne rezorty USA, univerzity, súkromné organizácie, Kanada, Čína, Izrael a Európska únia. Všetky distribuované databázové projekty čelia významným výzvam v oblasti štandardizácie metadát a interoperability medzi jednotlivými GIS a projektmi vytvorenými rôznymi organizáciami s použitím odlišného softvéru.
Ľudská činnosť je neustále spojená s hromadením informácií o životnom prostredí, ich výberom a ukladaním. Informačné systémy, ktorých hlavným účelom je poskytnúť používateľovi informácie, to znamená poskytnúť mu potrebné informácie o konkrétnom probléme alebo problematike, pomáhajú človeku rýchlejšie a lepšie riešiť problémy. Zároveň môžu byť rovnaké dáta použité pri riešení rôznych problémov a naopak. Každý informačný systém je určený na riešenie určitej triedy problémov a zahŕňa dátový sklad a nástroje na implementáciu rôznych postupov.
Informačná podpora environmentálneho výskumu sa realizuje najmä prostredníctvom dvoch informačných tokov:
informácie, ktoré vznikli v priebehu environmentálneho výskumu;
vedecko-technické informácie o svetových skúsenostiach s vývojom environmentálnych problémov v rôznych oblastiach.
Všeobecným cieľom informačnej podpory environmentálneho výskumu je štúdium informačných tokov a príprava podkladov pre rozhodovanie na všetkých úrovniach riadenia v otázkach environmentálneho výskumu, zdôvodňovania jednotlivých výskumných projektov a rozdeľovania financií.
Keďže planéta Zem je objektom opisu a štúdia a informácie o životnom prostredí majú spoločné črty s geologickými informáciami, je sľubné vybudovať geografické informačné systémy na zhromažďovanie, uchovávanie a spracovanie faktografických a kartografických informácií:
o povahe a rozsahu environmentálnych porúch prírodného a umelého pôvodu;
o všeobecnom porušovaní životného prostredia prírodného a umelého pôvodu;
o všeobecných porušeniach životného prostredia v určitej oblasti ľudskej činnosti;
o využívaní podložia;
o hospodárskom hospodárení určitého územia.
Geografické informačné systémy sú spravidla určené na inštaláciu a pripojenie veľkého počtu pracovných staníc, ktoré majú vlastné databázy a prostriedky na výstup výsledkov. Ekológovia na automatizovanom pracovisku môžu na základe priestorovo referenčných informácií riešiť problémy rôzneho spektra:
analýza zmien v životnom prostredí pod vplyvom prírodných a človekom spôsobených faktorov;
racionálne využívanie a ochrana vodných, pôdnych, atmosférických, nerastných a energetických zdrojov;
znižovanie škôd a predchádzanie katastrofám spôsobeným človekom;
zabezpečenie bezpečného života ľudí, ochrana ich zdravia.
Všetky potenciálne environmentálne nebezpečné predmety a informácie o nich, o koncentrácii škodlivých látok, prípustných normách atď. sú sprevádzané geografickými, geomorfologickými, krajinno-geochemickými, hydrogeologickými a inými druhmi informácií. Rozptýlenie a nedostatok informačných zdrojov v ekológii tvorili základ analytických referenčných a informačných systémov (ASIS) vyvinutých IGEM RAS pre projekty v oblasti ekológie a ochrany životného prostredia v Ruskej federácii ASIS "EcoPro", ako aj vývoj automatizovaný systém pre Moskovský región určený na implementáciu jeho environmentálneho monitorovania. Rozdiel v úlohách oboch projektov je určený nielen územnými hranicami (v prvom prípade ide o územie celej krajiny av druhom prípade priamo moskovským regiónom), ale aj oblasťami použitia. informácie. Systém EcoPro je určený na zhromažďovanie, spracovanie a analýzu údajov o environmentálnych projektoch aplikovaného a výskumného charakteru na území Ruskej federácie za cudzie peniaze. Monitorovací systém Moskovskej oblasti má slúžiť ako zdroj informácií o zdrojoch a skutočnom znečistení životného prostredia, predchádzaní katastrofám, environmentálnych opatreniach v oblasti ochrany životného prostredia, platbách podnikov v regióne na účely ekonomického riadenia a kontroly. štátnymi orgánmi. Keďže informácie sú vo svojej podstate flexibilné, možno povedať, že oba systémy vyvinuté spoločnosťou IGEM RAK je možné použiť na účely výskumu aj na riadenie. To znamená, že úlohy dvoch systémov sa môžu presúvať jeden do druhého.
Ako konkrétnejší príklad databázy, ktorá uchováva informácie o ochrane životného prostredia, možno uviesť prácu O.S. Bryukhovetsky a I.P. Ganina "Navrhovanie databázy metód na elimináciu lokálneho technogénneho znečistenia v skalných masívoch." Rozoberá metodiku konštrukcie takejto databázy, popisuje optimálne podmienky pre jej aplikáciu.
Pri vyhodnocovaní havarijných situácií zaberá príprava informácií 30-60% času a informačné systémy sú schopné rýchlo poskytnúť informácie a zabezpečiť nájdenie efektívnych spôsobov riešenia. V núdzovej situácii sa rozhodnutia nedajú explicitne modelovať, ale základom pre ich prijatie môže byť veľké množstvo rôznych informácií uložených a prenášaných databázou. Na základe poskytnutých výsledkov riadiaci pracovníci na základe svojich skúseností a intuície prijímajú konkrétne rozhodnutia.
Modelovanie rozhodovacích procesov sa stáva ústredným smerom automatizácie činností rozhodovateľa (DM). Medzi úlohy rozhodovateľa patrí rozhodovanie v geografickom informačnom systéme. Moderný geografický informačný systém možno definovať ako súbor hardvérových a softvérových nástrojov, geografických a sémantických údajov, určených na príjem, ukladanie, spracovanie, analýzu a vizualizáciu priestorovo distribuovaných informácií. Ekologické geografické informačné systémy umožňujú pracovať s mapami rôznych ekologických vrstiev a automaticky vytvárať anomálnu zónu podľa daného chemického prvku. To je celkom pohodlné, pretože odborník na životné prostredie nemusí ručne počítať anomálne zóny a stavať ich. Na úplnú analýzu ekologickej situácie však odborník na životné prostredie potrebuje vytlačiť mapy všetkých ekologických vrstiev a mapy anomálnych zón pre každý chemický prvok. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hybridný expertný systém s výpočtovým modulom na predpovedanie environmentálnych situácií. Zborník príspevkov z medzinárodného sympózia "Intelektuálne systémy - InSys - 96", Moskva, 1996. V geoinformačnom systéme bola realizovaná výstavba anomálnych zón pre tridsaťštyri chemických prvkov. Najprv musí získať súhrnnú mapu kontaminácie pôdy chemickými prvkami. Za týmto účelom postupným kopírovaním na pauzovací papier zo všetkých máp vytvoril Alekseenko V.A. mapu znečistenia pôdy chemickými prvkami. Geochémia krajiny a životného prostredia. - M.: Nedra, 1990. -142 s.: ill.. Potom sa výsledná mapa rovnakým spôsobom porovná s mapami hydrológie, geológie, geochemickej krajiny, ílov. Na základe porovnania je zostavená mapa kvalitatívneho hodnotenia nebezpečnosti životného prostredia pre človeka. Takto sa monitoruje prostredie. Tento proces si vyžaduje veľa času a vysokokvalifikovaného odborníka, aby bolo možné presne a objektívne posúdiť situáciu. Pri takom veľkom množstve informácií, ktoré súčasne dopadajú na odborníka, môžu nastať chyby. Preto vznikla potreba automatizovať proces rozhodovania. Za týmto účelom bol existujúci geoinformačný systém doplnený o rozhodovací subsystém. Charakteristickým rysom vyvinutého subsystému je, že časť údajov, s ktorými program pracuje, je prezentovaná vo forme máp. Ďalšia časť údajov sa spracuje a na ich základe sa zostaví mapa, ktorá následne tiež podlieha spracovaniu. Na implementáciu rozhodovacieho systému bol zvolený aparát teórie fuzzy množín. Je to spôsobené tým, že pomocou fuzzy množín je možné vytvárať metódy a algoritmy schopné modelovať techniky ľudského rozhodovania pri riešení rôznych problémov. Ako matematický model slabo formalizovaných problémov sa používajú fuzzy riadiace algoritmy, ktoré umožňujú získať riešenie, aj keď približné, ale nie horšie ako pri použití exaktných metód. Fuzzy riadiacim algoritmom rozumieme usporiadanú postupnosť fuzzy inštrukcií (môžu existovať samostatné jasné inštrukcie), ktorá zabezpečuje fungovanie nejakého objektu alebo procesu. Metódy teórie fuzzy množín umožňujú po prvé brať do úvahy rôzne druhy neistôt a nepresností vnášaných subjektom a riadiacimi procesmi a formalizovať verbálne informácie osoby o úlohe; po druhé, výrazne znížiť počet počiatočných prvkov modelu riadiaceho procesu a získať užitočné informácie pre konštrukciu riadiaceho algoritmu. Sformulujme základné princípy konštrukcie fuzzy algoritmov. Fuzzy inštrukcie používané vo fuzzy algoritmoch sú tvorené buď na základe zovšeobecnenia skúseností odborníka s riešením uvažovaného problému, alebo na základe jeho dôkladného preštudovania a zmysluplnej analýzy. Pri zostavovaní fuzzy algoritmov sa berú do úvahy všetky obmedzenia a kritériá vyplývajúce zo zmysluplného zváženia problému, nie však všetky prijaté fuzzy inštrukcie: najvýznamnejšie z nich sú vybrané, možné rozpory sú vylúčené a určí sa poradie ich vykonania, ktoré vedie k riešeniu problému. Ak vezmeme do úvahy slabo formalizované úlohy, existujú dva spôsoby získania počiatočných fuzzy údajov – priamo a ako výsledok spracovania jasných údajov. Obe metódy vychádzajú z potreby subjektívneho hodnotenia funkcií príslušnosti fuzzy množín.
Logické spracovanie údajov o vzorkách pôdy a zostavenie súhrnnej mapy kontaminácie pôdy chemickými prvkami.
Program bol vývojom už existujúcej verzie programu „TagEco“ a doplnil existujúci program o nové funkcie. Nové funkcie vyžadujú údaje obsiahnuté v predchádzajúcej verzii programu. Je to spôsobené použitím metód prístupu k údajom vyvinutých v predchádzajúcej verzii programu. Na získanie informácií uložených v databáze sa používa funkcia. Je to potrebné na získanie súradníc každého vzorového bodu uloženého v databáze. Na výpočet veľkosti anomálneho obsahu chemického prvku v krajine sa používa aj funkcia. Teda prostredníctvom týchto údajov a týchto funkcií predchádzajúci program interaguje s rozhodovacím podsystémom. Ak databáza zmení hodnotu vzorky alebo súradnice vzorky, automaticky sa to zohľadní v rozhodovacom podsystéme. Treba si uvedomiť, že pri programovaní sa využíva dynamický štýl prideľovania pamäte a dáta sa ukladajú vo forme jednoducho alebo dvojito prepojených zoznamov. Je to spôsobené tým, že počet vzoriek ani počet plôch, na ktoré bude mapa rozdelená, nie je vopred známy.
Zostavenie mapy kvalitatívneho hodnotenia vplyvu prostredia na človeka.
Mapa je zostavená podľa vyššie opísaného algoritmu. Používateľ označuje oblasť, ktorá ho zaujíma, ako aj krok, s ktorým budú mapy analyzované. Pred začatím spracovania údajov sa zo súborov WMF načítajú informácie a vytvoria sa zoznamy, ktorých prvkami sú ukazovatele na polygóny. Každá karta má svoj vlastný zoznam. Potom, po vytvorení zoznamov polygónov, sa vytvorí mapa kontaminácie pôdy chemickými prvkami. Po dokončení tvorby všetkých máp a zadaní počiatočných údajov sa vytvoria súradnice bodov, v ktorých budú mapy analyzované. Údaje prijaté funkciami hlasovania sa vkladajú do špeciálnej štruktúry. Po dokončení tvorby štruktúry program vykoná jej klasifikáciu. Každý bod mriežky prieskumu dostane číslo referenčnej situácie. Toto číslo sa spolu s číslom bodu zapíše do dvojito prepojeného zoznamu, takže neskôr bude možné mapu zostaviť graficky. Špeciálna funkcia analyzuje tento dvojito prepojený zoznam a vytvára grafickú konštrukciu izolínií okolo bodov, ktoré majú rovnaké klasifikačné situácie. Načíta bod zo zoznamu a analyzuje hodnotu počtu jeho situácie s číslami susedných bodov av prípade zhody spája blízke body do zón. Výsledkom programu bolo celé územie mesta o
Taganrog je namaľovaný jednou z troch farieb. Každá farba charakterizuje kvalitatívne hodnotenie environmentálnej situácie v meste. Takže červená označuje „obzvlášť nebezpečné oblasti“, žltá označuje „nebezpečné oblasti“, zelená označuje „bezpečné oblasti“. Informácie sú teda prezentované v užívateľsky príjemnej a ľahko pochopiteľnej forme. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Hybridný expertný systém s výpočtovým modulom na predpovedanie environmentálnych situácií. Zborník príspevkov z medzinárodného sympózia "Intelektuálne systémy - InSys - 96", Moskva, 1996.
Čo je GIS GIS (Geografický informačný systém) - systém
zber, uchovávanie, analýza a grafika
vizualizácia priestorového (geografického)
údaje a súvisiace informácie o
potrebné predmety. V užšom zmysle -
GIS ako nástroj (softvérový produkt),
umožňuje používateľom vyhľadávať, analyzovať
a upravovať digitálne mapy, ako aj
dodatočné informácie o objektoch
výška budovy, adresa, množstvo
nájomníkov.
História GIS
Hoci geografické informačné systémy sú fenoménrelatívne nový, jeho históriu možno deliť
do štyroch hlavných krokov:
Etapy vývoja GIS
50-te roky -70. roky 20. storočia
Počiatočné obdobie
Vypustenie prvej umelej družice Zeme
Nástup elektronických počítačov
(počítač) v 50. rokoch.
Nástup digitalizátorov, plotrov,
grafické displeje a iné periférie
zariadenia v 60. rokoch.
Tvorba softvérových algoritmov a procedúr
grafické zobrazenie informácií na
displeje a plotre.
Vytváranie formálnych metód
priestorová analýza.
Tvorba softvérových ovládacích prvkov
databázy.
Etapy vývoja GIS
70. roky -80. roky 20. storočia
Obdobie štátnych iniciatív
Štátna podpora GIS
podnietili rozvoj
experimentálne práce v oblasti GIS,
na základe použitia báz
údaje o pouličnej sieti:
Automatizované systémy
navigácia.
Systémy zberu komunálneho odpadu a
odpadky.
Premávka vozidiel v
núdzové situácie a pod.
Etapy vývoja GIS
80. roky -darček
čas
Obdobie komerčného rozvoja
Široký trh s rôznym softvérom
fondy, vývoj desktopových GIS,
rozšírenie rozsahu ich aplikácie prostredníctvom
integrácia s nepriestorovými databázami
dáta, vznik sieťových aplikácií,
vzhľad významného počtu
neprofesionálni používatelia, systémy,
podpora vlastných súprav
dáta na samostatných počítačoch, otvorené
cestu k systémom, ktoré podporujú
podnikové a distribuované databázy
geoúdaje.
Etapy vývoja GIS
80. roky -darček
čas
Používateľské obdobie
Zvýšená konkurencia medzi komerčnými
poskytovatelia služieb geoinformačných technológií
výhody pre užívateľov GIS, dostupnosť a
„otvorenosť“ softvéru umožňuje
používať a dokonca upravovať programy,
vznik užívateľských "klubov",
telekonferencie, geograficky rozptýlené, ale
prepojené jednou témou skupín používateľov,
zvýšená potreba geodát, zač
formovanie svetových geoinformácií
infraštruktúry. Morfometrická analýza reliéfu na
založené na technológiách GIS, nový smer v tomto
oblasti
GIS oddelenie
1) Podľa územného pokrytia:- Globálny (planetárny) GIS;
- Subkontinentálny GIS;
- národný GIS;
- Regionálny GIS;
- subregionálny GIS;
- lokálny (miestny) GIS; 2) Podľa predmetu
informačné modelovanie:
- mestský GIS;
- Mestský GIS (MGIS);
- Environmentálny GIS;
Klasifikácia zdrojov GIS
Vlastný GIS (ArcGIS, Mapinfo, QGIS, gvSIG)Vlastný GIS integrovaný s
virtuálne glóbusy (rozšírenie pre ArcGIS
vyvinutý Brianom Floodom a umožňujúci
integrovať ho s Virtual Earth
Virtuálne glóbusy (Google Maps, Google Earth,
Virtual Earth, ArcGIS Explorer)
Mapovanie webových serverov (MapServer, GeoServer,
OpenLayers atď.)
Príklady zdrojov GIS
Oblasti použitia GIS- Ekológia a manažment prírody
- Pozemkový kataster a pozemkové úpravy
- Mestský manažment
- Regionálne plánovanie
- Demografia a výskum práce
zdrojov
- Riadenie dopravy
- Operatívne riadenie a plánovanie v
núdzové situácie
- Sociológia a politológia
Príklady zdrojov GIS
GIS v ekológii a manažmente prírody- Klimatizácia - Umiestnenie vodných útvarov na území Moskvy - Stav podzemných vôd - Ekologická mapa biodiverzity Moskvy: presídlenie
plazov ArcInfo (ESRI, USA) (vektorový topologický model)
ArcView (ESRI, USA) (vektorový netopologický
Model)
ERDAS Imagine (ERDAS, Inc., USA) (rastrový model)
MapInfo Professional (MapInfo, USA) (vektor
netopologický model)
MicroStation (Bentley System, Inc., USA) (3D)
ER Mapper (ER Mapping, Austrália) (rastrový model)
WinGis (Progis, Rakúsko) (vektorové netopologické
Model) AutoCAD Map (Autodesk, Inc. USA)
Plocha AutoCAD Land Development
(manažment pôdy a využitie pôdy)
Autodesk Civil Design (stavebné inžinierstvo)
Autodesk Survey (spracovanie geodetických údajov)
Autodesk Map Guide (web) Vzhľadom na mesto ako ucelený systém je možné vyčleniť faktory, ktoré
ovplyvňujúce environmentálnu bezpečnosť obyvateľstva: ide o znečistenie
atmosféra, pôda, vodné útvary podnikmi a dopravou, nízka kvalita
pitná voda, nesúlad potravinárskych výrobkov s potrebnými normami.
Ak však pre konzumáciu pitnej vody a jedla je stále
existuje kontrola a riadenie kvality, stav životného prostredia
životné prostredie v moderných mestách sa naďalej zhoršuje v dôsledku obrovskej
množstvo technogénnej záťaže.
EcoGIS
Je súčasťou EPK ROSA,uvedomenie si možností
ekologické geoinformácie
systémov (GIS). EcoGIS spája
výkonný grafický modul, základ
dáta a špeciálne nástroje
automatizácia dizajnu.
Ekologický GIS umožňuje
používať moderné
mapové nástroje,
plány, schémy, čo je podstatné
uľahčuje a urýchľuje proces
dizajn pre obe veľké
ako aj pre malé organizácie. EPK ROSA - grafický modul - mapa-schéma a dizajn
údajov Fragment mapy mesta - topografický podklad pre vybudovanie ek
karty Naskenovaná mapa-schéma podniku s odkazom na súradnice Vektorová mapa-schéma podniku po digitalizácii OS ZDRAVOTNÝ A ENVIRONMENTÁLNY MONITOROVACÍ SYSTÉM
„MEMOS“ na báze geoinformačných technológií (GIS).
Cieľ projektu: na základe
neustále zbierané
informácie o environmentálnych faktoroch a
zdravie, rozvoj a implementácia
integrovaný systém
prezentácie, analýzy a prognózy
environmentálne údaje a
zdravie obyvateľstva. Cieľ
realizované riešením
úlohy uvedené nižšie. Úlohy MEMOS:
vytváranie environmentálneho a sociálno-hygienického monitoringu
(organizácia zberu a uchovávania údajov);
zdôvodnenie výberu vedúcich (určujúcich) faktorov vplyvu na zdravie
obyvateľstvo určitých území;
predpovedanie stavu životného prostredia v čase a priestore;
prognózovanie v čase a priestore zdravotného stavu obyvateľstva v
perspektíva;
výpočet rizika pre verejné zdravie z hlavných environmentálnych faktorov;
budovanie organizačných, metodických a právnych systémov riadenia
verejné zdravie;
vytváranie ekonomických mechanizmov na podporu trvalo udržateľného rozvoja
regiónu na základe zdravotného a environmentálneho blahobytu
prezentácia výsledkov monitorovania prostredníctvom rozhodovacích orgánov
webové rozhrania k internetu Systém MEMOS má množstvo významných výhod. Dáva
príležitosť pre osoby s rozhodovacou právomocou:
odhadnúť náklady na zlepšenie environmentálnej situácie v okolí
priemyselné zariadenie;
posúdiť veľkosť nákladov na zdravotnú starostlivosť spojených s negatívnymi
vplyv konkrétneho environmentálneho faktora na zdravie;
vykonať prognózu nákladov verejnej zdravotnej starostlivosti spojených s
vystavenie jednému alebo viacerým environmentálnym faktorom;
odôvodniť hmotný nárok občanov na ujmu na zdraví spojenú so škodlivou
vystavenie environmentálnym faktorom;
v rámci existujúceho právneho poriadku vytvárať príležitosti pre hospodárstvo
ochrana občanov v súvislosti s vplyvom životného prostredia.
Záver
GIS technológie nie sú lenpočítačová databáza. Tieto sú obrovské
príležitosti na analýzu, plánovanie a
pravidelné aktualizácie informácií. V súčasnosti sa využívajú technológie GIS
takmer v každej oblasti života a
pomáha skutočne efektívne riešiť
veľa úloh. Najmä úlohy súvisiace
s environmentálnou bezpečnosťou v mestách
životné prostredie.
Skúsenosti z integrovaného geografického výskumu a systematického tematického mapovania umožnili geoinformačnému mapovaniu zaujať vedúcu pozíciu v rozvoji kartografickej vedy a výroby.
Porovnanie multičasových a multitematických máp umožňuje pristúpiť k prognózam na základe zistených vzťahov a trendov vo vývoji javov a procesov. Predpoveď podľa máp umožňuje predpovedať moderné, no zatiaľ neznáme javy, ako sú predpovede počasia alebo neznáme nerasty.
Prognóza je založená na kartografických extrapoláciách, interpretovaných ako rozloženie vzorov získaných v priebehu kartografickej analýzy javu do nepreskúmanej časti tohto javu, do iného územia alebo do budúcnosti. Kartografické extrapolácie, rovnako ako akékoľvek iné (matematické, logické), nie sú univerzálne. Ich výhodou je, že sa dobre hodia na predpovedanie priestorových aj časových vzorcov. V praxi predpovedania pomocou máp sa široko využívajú aj v geografii známe metódy analógií, indikácií, expertízne hodnotenia, výpočty štatistických regresií atď.
Literatúra:
1. Trifonova T.A., Mishchenko N.V., Krasnoshchekov A.N. Geoinformačné systémy a diaľkový prieskum Zeme v environmentálnom výskume: Učebnica pre vysoké školy. - M., 2005. - 352 s.
2. Sturman V.I. Ekologické mapovanie: Učebnica. - Moskva, 2003.
Téma 14. Obsah a metódy zostavovania environmentálnych máp. Plán:
1. Mapovanie problémov atmosféry.
2. Mapovanie znečistenia vôd pôdy.
3. Kvalitatívne a kvantitatívne hodnotenia environmentálnych situácií.
1. Mapovanie problémov atmosféry
Atmosféru ako najdynamickejšie prostredie charakterizuje komplexná časopriestorová dynamika hladín obsahu nečistôt. Úroveň znečistenia ovzdušia na určitom území alebo v tom či onom bode je v každom danom okamihu určená bilanciou jednotlivých znečisťujúcich látok a ich kombináciou. V príjmovej časti súvahy sú:
♦ príjem znečisťujúcich látok z kombinácie umelých a prírodných zdrojov v rámci posudzovaného územia;
♦ príjem znečisťujúcich látok zo zdrojov mimo uvažovaného územia vrátane vzdialených (diaľkový transport);
♦ tvorba znečisťujúcich látok v dôsledku sekundárnych chemických procesov prebiehajúcich v samotnej atmosfére.
Na strane výdavkov súvahy sú:
♦ odstraňovanie znečisťujúcich látok mimo uvažovaného územia;
♦ ukladanie znečisťujúcich látok na zemský povrch;
♦ zničenie škodlivín v dôsledku samočistiacich procesov.
Faktory intenzity zrážania a samočistenia pre rôzne látky sú do značnej miery rovnaké. Preto sa koncentrácie rôznych látok zvyčajne menia relatívne konzistentným spôsobom, pričom sa riadia rovnakými časovými a priestorovými vzormi.
Príjem znečisťujúcich látok z prírodných a umelých prašných zdrojov sa zvyšuje so zosilnením vetra (v kombinácii s prítomnosťou sypkých povrchov), počas sopečných procesov.
Mapovanie znečistenia atmosféry teda pozostáva z:
♦ mapovanie potenciálu znečistenia ovzdušia;
♦ mapovanie zdrojov znečistenia;
♦ mapovanie úrovní znečistenia.
2.1.Všeobecná metodika vykonávania environmentálneho
2.2. Vlastnosti zloženia komponentov
Kapitola 3
3.1.Vytvorenie blokovej stavebnej vrstvy základného kartografického podkladu mesta Kaluga ako nevyhnutná podmienka pre ďalšie
3.2.Kartografické hodnotenie kvality životného prostredia na území mesta Kaluga z hľadiska stability
3.3 Miestne hodnotenie kvality vody malých riek v okolí mesta Kaluga pomocou GIS (Cell. Terepets. Kievka, Kaluga).
3.4. Kartografické hodnotenie kvality životného prostredia na území mestského lesa Kaluga.
3.5 Vytvorenie katastra drevín a kríkov rastúcich v uliciach mesta Kaluga pomocou GIS.
Kapitola 4. Využitie GIS na realizáciu regionálnych environmentálnych štúdií (vyplnenie bloku „ekológia“ GIS regiónu Kaluga).
4.1.Kartografické hodnotenie kvality životného prostredia na území regiónu Kaluga podľa stability vývoja brezy striebrolistej.
4.2 Regionálne hodnotenie kvality vody pomocou GIS v niektorých riekach Kaluga
4.3 Tvorba máp na hodnotenie kvality životného prostredia na základe výsledkov bioindikatívnych štúdií na území chránených území (Národný park Ugra a Prírodná rezervácia Kaluga Zaseki).
4.4.Kartografické hodnotenie kvality životného prostredia na území regiónu Kaluga z hľadiska výskytu ekopatológií u detí do r.
4.5. Vytvorenie katastra vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov na území regiónu Kaluga ako bloku GIS „Červená kniha“.
Kapitola 5. Porovnávacia analýza údajov z environmentálneho prieskumu v prostredí GIS.
5.1.Porovnávacia analýza kvality životného prostredia z hľadiska stavu stromov a kríkov a z hľadiska stability vývoja drevín na území Leninského okresu mesta Kaluga za rok 2004.
5.2 Porovnávacia analýza kvality vodného prostredia na základe výsledkov hydrobiologických a chemických štúdií na malých riekach v okolí mesta
5.3 Porovnávacia analýza máp rozšírenia vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov a celková štúdia územia
5.4.Porovnávacia analýza máp rozšírenia vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov a súhrnná bioindikatívna mapa na území regiónu Kaluga v období od roku 1997 do r.
5.5 Porovnanie celkových bioindikátorov
Úvod Dizertačná práca v geovedách na tému „Využitie GIS technológií v regionálnych a miestnych environmentálnych štúdiách (na príklade regiónu Kaluga)“
Relevantnosť témy. Populačný rast a rozvoj technosféry výrazne rozšírili oblasť interakcie medzi človekom a prírodou. Nerešpektovaním prírodných zákonov a porušovaním ekologickej rovnováhy, aby uspokojilo svoje potreby, sa ľudstvo v konečnom dôsledku stalo ešte závislejším od stavu životného prostredia. Pre prežitie a ďalší rozvoj ľudstva je potrebné študovať Zem ako ucelený systém a vytvárať databanku a poznatky o procesoch a prvkoch prírodného prostredia a spoločnosti v širokom spektre ich vzájomného pôsobenia, analýzy, hodnotenia a predpovedanie dynamiky javov a procesov vyskytujúcich sa v okolitom svete s cieľom prijímať ekologicky kompetentné rozhodnutia v oblasti interakcie medzi prírodou a spoločnosťou (Ekoinformatika, 1992). Pre implementáciu racionálneho environmentálneho manažmentu, zohľadňujúceho vedecky podložené rozhodnutia, je potrebné vytvárať environmentálne informačné systémy. Program OSN pre životné prostredie (UNEP), založený v roku 1972, zabezpečuje vytvorenie globálneho systému monitorovania životného prostredia. Dáta pre tento systém sú dodávané globálnym environmentálnym monitorovacím systémom (GEMS), informačným a referenčným systémom INFOTERRA a ďalšími veľkými medzinárodnými projektmi (Risser, 1988. Gershenzon, 2003). Od roku 1980 sa vyvíja Globálna databáza prírodných zdrojov (GRID). Prácu s obrovským množstvom údajov, informácií a poznatkov, ktoré ľudstvo nahromadilo a neustále dostáva, by malo uľahčiť využívanie nových informačných technológií, najmä využívanie geografických informačných systémov (GIS). GIS sú počítačové systémy na zber, ukladanie, spracovanie a zobrazovanie priestorovo koordinovaných údajov, ktoré integrujú heterogénne informácie pochádzajúce z rôznych zdrojov na základe priestorovej polohy, v dôsledku čoho je možné porovnávať rôzne faktory prostredia a vykonávať komplexné geoekologické hodnotenie územia. (Serbenyuk, 1990; Berlyant, 1996; Žukov, Lazarev, Novakovsky, 1995).
Podľa materiálov Združenia GIS v Rusku sa ekologické GIS regionálnej a miestnej úrovne zvyčajne používajú na riešenie jedinej úzkej úlohy (zobrazenie degradácie flóry alebo fauny, modelovanie vplyvu a šírenia určitých druhov chemického znečistenia, monitorovanie špecifický parameter). GIS chránených území rôznych úrovní sa približujú ku komplexnej analýze územia, ale podobné práce jednotky a všeobecný prístup k nim nie sú vypracované (Materialy., 2002, Problémy., 2002). Regionálne GIS sa z väčšej časti využívajú na riešenie ekonomických a sociálnych problémov.
Na základe potreby vytvorenia regionálneho GIS na území Ruskej federácie. v regióne Kaluga sa realizuje regionálny cieľový program „Vytvorenie geografického informačného systému regiónu Kaluga“ na zlepšenie systémov účtovníctva, hodnotenia a potenciálu pre ekonomický rozvoj regiónu vrátane využívania a ochrany prírodných zdrojov. . Koncom leta tohto roku bolo v meste Kaluga vytvorené GIS centrum. GIS regiónu Kaluga a mesta Kaluga musí nevyhnutne obsahovať environmentálny komponent pre racionálne a efektívne riadenie sociálno-ekonomického rozvoja regiónu a mesta. Údaje, ktoré vyplňujú blok „Ekológia“, by zároveň mali byť čo najspoľahlivejšie a získané od špecialistov v konkrétnej oblasti vedomostí v dôsledku špeciálnych štúdií. Potreba tejto práce je analyzovať a zdôvodniť vlastnosti a výhody používania technológií GIS v environmentálnych štúdiách a zahrnutie výsledkov týchto štúdií do jedného informačného priestoru, aby sa vytvorilo čo najúplnejšie hodnotenie stavu územia Kaluga. regiónu a mesta Kaluga. Len na základe takýchto hodnotení je možné efektívne a racionálne riadiť kvalitu životného prostredia.
Účel a ciele štúdie. Hlavným cieľom práce je študovať vlastnosti využitia GIS technológií pre regionálne a miestne environmentálne štúdie rôznych subjektov v regióne Kaluga. Na dosiahnutie cieľa boli stanovené tieto úlohy:
1) Vykonať analýzu využívania technológií GIS a existujúcich metód spracovania a prezentácie environmentálnych informácií v environmentálnych štúdiách na miestnej a regionálnej úrovni.
2) Vytvorte vrstvu obytných budov v meste Kaluga ako nevyhnutný základ pre geokódovanie údajov z environmentálnych štúdií.
3) Študovať vlastnosti udržiavania biologických katastrov pomocou technológií GIS na príklade vytvorenia databázy a súvisiacich elektronických máp o rozšírení vzácnych a ohrozených druhov živých organizmov uvedených v Červenej knihe regiónu Kaluga a o rozšírení stromov a kríky na uliciach mesta Kaluga.
4) Analyzovať možnosti súčasného spoločného využitia kartografických vrstiev charakterizujúcich rozšírenie niektorých vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov na hodnotenie území regiónu Kaluga v prostredí GIS.
5) Analyzovať možnosti využitia kartografickej vrstvy a s ňou spojenej databázy popisujúcej rozmiestnenie a charakteristiky stromov a kríkov v uliciach mesta Kaluga pre účely riadenia krajinotvorných prác v prostredí GIS.
6) Na základe údajov bioindikátorových štúdií zavedených do prostredia GIS vykonať kartografickú analýzu hlavných trendov v priestorovej a časovej dynamike rozloženia ukazovateľa stability vývoja živých organizmov na územiach mesto Kaluga a región Kaluga.
7) Identifikovať a analyzovať možnosti využitia GIS technológií ako nástroja na vykonávanie komparatívnej analýzy heterogénnych environmentálnych charakteristík v rámci skúmaného územia a možnosti využitia výsledkov komplexnej analýzy environmentálnych informácií v GIS pri rozhodovaní v oblasti environmentálny manažment kvality.
Vedecká novinka diela. Prvýkrát bol vytvorený ucelený blok GIS („Červená kniha regiónu Kaluga“) vrátane elektronických máp a súvisiacich databáz o rozšírení vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov v regióne Kaluga.
Prvýkrát v prostredí GIS bola použitá databáza, ktorá zahŕňa špecifické biologické charakteristiky stromov a kríkov v uliciach mesta podľa terénnych štúdií biológov a bola vytvorená prepojená mapa umiestnení objektov katastra.
Získali sa nové údaje o časopriestorovej dynamike kvality životného prostredia regiónu Kaluga z hľadiska stability vývoja živých organizmov v období rokov 2000-2006. Tieto údaje potvrdzujú predtým identifikované všeobecné trendy v dynamike kvality životného prostredia determinované systémom biomonitorovania regiónu.
Prvýkrát bol vykonaný porovnávací plošný rozbor kvality životného prostredia z hľadiska stability vývoja drevín a rozloženia ukazovateľa stavu drevín a krovín na území Leninského okresu. mesta Kaluga.
Prvýkrát bola vykonaná komparatívna plošná analýza kvality životného prostredia z hľadiska stability vývoja brezy striebristej a rozšírenia vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov v regióne Kaluga.
Praktický význam diela. Vrstva blokovej budovy sa používa ako základ pre odkazovanie podľa adresy v mnohých environmentálnych štúdiách v meste Kaluga: lekárske a environmentálne mapovanie, kataster zelených plôch na uliciach Kaluga, štúdie bioindikátorov a iné.
Kartografické znázornenie a s ním spojená databáza katastra stromov a kríkov v uliciach mesta Kaluga sa využívajú pri manažmente ekologizácie mesta s minimálnymi ekonomickými nákladmi a maximálnou vedeckou platnosťou. Prezentácia údajov v GIS umožňuje aj sledovanie počtu a stavu pozemkových úprav s promptným zobrazením informácií. Údaje používa Ekonomická správa mestskej správy Kaluga, Výbor pre ochranu životného prostredia a prírodných zdrojov a Duma mesta Kaluga.
Blok elektronických máp a databáza "Červená kniha regiónu Kaluga" sa využíva v praxi štátnej environmentálnej expertízy a pri hodnotení vplyvov plánovanej hospodárskej činnosti v regióne Kaluga. Tieto informácie navyše vďaka GIS technológiám otvárajú nové možnosti pre bioekologický výskum. umožňujúce integráciu heterogénnych informácií. Celkovo sa vytvorilo 578 vrstiev (podľa počtu druhov uvedených v Červenej knihe regiónu Kaluga) rozšírenia vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov v regióne Kaluga.
Na základe výsledkov bioindikačných štúdií na miestnej a regionálnej úrovni bolo vytvorených viac ako 50 elektronických máp a súvisiacich databáz. Tieto elektronické mapy a databázy v GIS sú využívané v práci Bioindikačného laboratória KSPU. K.E. Tsiolkovsky, Mestský výbor pre ochranu životného prostredia Kaluga, Centrum pre environmentálnu politiku Ruska, ako aj počas školského biomonitoringu rôznych mier.
Niektoré štúdie boli podporené grantmi Medzinárodného vývojového výskumného centra IDRC (Kanada) č. 10051805-154 a Ruskej humanitárnej nadácie.
Vyvinuté algoritmy a metódy na vytváranie tematických elektronických máp a databáz a využitie technológií GIS v environmentálnych štúdiách možno štandardne odporučiť pre podobné štúdie na územiach mesta Kaluga a regiónu Kaluga, ako aj v iných mestách a subjektoch Ruska. federácie.
Na území mesta Kaluga a regiónu Kaluga bol položený základ pre komplexnú environmentálnu analýzu využívajúcu technológie GIS.
Schválenie práce. Hlavné ustanovenia prezentovanej dizertačnej práce a výsledky jednotlivých vedeckých štúdií boli prezentované na: medziregionálnej vedeckej a praktickej konferencii „Rieka Oka – tretie tisícročie“ (Kaluga, 2001), regionálnej študentskej vedeckej konferencii „Aplikácia kybernetických metód“. pri riešení problémov spoločnosti XXI. storočia“ (Obninsk, 2003), medzinárodná vedecko-praktická konferencia „Ekologické a biologické problémy vodných útvarov povodia Dnepra“ (Ukrajina, Novaya Kakhovka, 2004), regionálna vedecká konferencia „Technogen systémy a environmentálne riziko“ (Obninsk, 2005), XII. celoruská konferencia „Mestské geoinformačné systémy“ (Obninsk, 2005) medzinárodná konferencia mládeže („TUNZA, Dubna +2“) „Mládež za bezpečné prostredie pre trvalo udržateľný rozvoj“ (Dubna , Moskovský región, 2005), konferencia s medzinárodnou účasťou "Ekológia človeka" (Arkhangelsk, 2004)
Objem a štruktúra dizertačnej práce. Dizertačná práca pozostáva z úvodu, piatich kapitol a záveru, obsahuje bibliografiu 155 titulov v ruštine a angličtine. Rozsah dizertačnej práce je 159 strán strojom písaného textu vrátane 48 obrázkov a 6 tabuliek.
Záver Dizertačná práca na tému "Geoekológia", Smirnitskaya, Natalya Nikolaevna
1. V súčasnej fáze vývoja GIS je potrebné vytvárať nové metódy a zavádzať spoľahlivé výsledky environmentálnych štúdií do blokov environmentálnych informácií miestnych a regionálnych GIS.
2. Vytvorená bloková stavebná vrstva je nevyhnutným základom pre spojenie údajov všetkých environmentálnych štúdií v meste Kaluga, ako najbližšie k matematickému základu, a je vizuálnym zobrazením mestského priestoru.
3. Biologické katastre úrovne krajov a obcí vytvorené v GIS otvárajú nové možnosti efektívneho a hospodárneho využívania údajov - vytváranie tematických elektronických máp ako pre jednotlivé parametre, tak aj pre komplexné porovnávanie primárnych informácií.
4. Spoločné využitie vytvorených 578 kartografických vrstiev rozšírenia vzácnych a ohrozených druhov húb, rastlín a živočíchov uvedených v „Červenej knihe regiónu Kaluga“ v prostredí GIS umožňuje posudzovať nielen charakteristiku tzv. stav jednotlivých druhov a ich skupín, ale aj posúdiť stav územia analyzovaných území podľa hustoty osídlenia vzácnych druhov živých organizmov.
5. Kartografická vrstva a s ňou spojená databáza charakterizujúca rozmiestnenie a stav stromov a kríkov na uliciach mesta Kaluga, zaradená do bloku „Ekológia“ GIS mesta Kaluga, umožňuje hodnotiť zelené plochy mesta. podľa 6 parametrov (typ, výška, obvod, vek, stav, odporúčania odborníkov) , čo výrazne znižuje materiálové a časové náklady na racionálne vedenie pozemkových úprav.
6. Porovnávacia kartografická analýza výskumných údajov o rozložení ukazovateľov stavu stromov a kríkov a o ukazovateli stability vývoja drevín na území Leninského okresu mesta Kaluga za rok 2004, resp. údaje o hodnotení kvality životného prostredia podľa koeficientu stability vývoja brezy striebornej na území regiónu Kaluga za roky 1997 - 2005 ukázali, že GIS technológie sú najlepším nástrojom na štúdium dynamiky analyzovaných parametrov. Odhalila sa zhoda v priestorovom rozložení ukazovateľov komfortu prostredia pre rast a existenciu rastlinných organizmov podľa stavu krajinotvorných objektov a stability vývoja drevín. Odhalil sa dlhodobý trend spriemerovania hodnôt kolísavého koeficientu asymetrie a udržiavanie hlavných kontúr priaznivej a nepriaznivej kvality životného prostredia v regióne Kaluga.
7. Komplexné štúdie územia regiónu Kaluga (vrátane porovnania kvality životného prostredia pre rôzne parametre - stabilita vývoja brezy, hydrobiologická indikácia, lineárna záťaž, rozšírenie vzácnych a ohrozených druhov živočíchov, rastlín a huby) ukazujú, že technológie GIS umožňujú priblížiť sa geosystémovému hodnoteniu analyzovaného územia vďaka jednej z hlavných funkcií GIS - zjednocovaniu heterogénnych informácií na základe priestorovej lokalizácie.
8. Výsledky komplexnej analýzy informácií o životnom prostredí v GIS (elektronické mapy pre viaceré parametre, porovnávacie mapy dynamiky environmentálnych procesov) sú pripraveným podkladom pre rozhodovanie v oblasti manažérstva kvality životného prostredia.
Jednotný environmentálny monitorovací systém (SEM) je hlavným nástrojom na riešenie problémov interakcie medzi človekom a životným prostredím, šetrenie zdrojov a energií, racionálny environmentálny manažment najmä v industrializovaných oblastiach s napätou environmentálnou situáciou, na realizáciu koncepcie zabezpečenia environmentálnych bezpečnosť života na globálnej, regionálnej a úrovni zariadení, ktorá má mnoho aspektov: od filozofických a sociálnych po biomedicínske, ekonomické a inžinierske. Ústredným prvkom systému EEM, ktorý do značnej miery určuje jeho efektívne fungovanie, je informačný systém.
Zvážte princípy budovania GIS EEM pre mestský región. Na implementáciu integrovaného prístupu k riešeniu problému zaistenia environmentálnej bezpečnosti by mal vo všeobecnosti obsahovať tieto vzájomne prepojené štrukturálne prepojenia: databázy a databanky environmentálnych, právnych, biomedicínskych, sanitárnych a hygienických, technických a ekonomických oblastí; blok modelovania a optimalizácie priemyselných zariadení; blok obnovy podľa údajov meraní a prognózy šírenia polí environmentálnych a meteorologických faktorov;
¦ Rozhodovací blok.
Pre správne orgány regionálnej samosprávy je možné rozlíšiť množstvo funkcií, pre ktoré je potrebná informačná podpora rozhodovania v oblasti environmentálnej bezpečnosti obyvateľstva, racionálneho využívania energie a úspor energie. Medzi tieto funkcie patrí: podávanie správ o výsledkoch práce v rámci sociálno-ekologického stavu regiónu a opatreniach na jeho zlepšenie; sledovanie aktuálneho stavu životného prostredia, prekračovania najvyšších prípustných koncentrácií škodlivých a podobných látok na území v jeho pôsobnosti; plánovanie (ročných, štvrťročných) programov sociálneho rozvoja, štúdium kvality života obyvateľstva, zvyšovanie environmentálnej bezpečnosti obyvateľstva v regióne; riadenie v každodennej administratívnej činnosti (rozbory reklamácií, sťažností a konfliktov s právnickými a fyzickými osobami).
Na vykonávanie vyššie uvedených funkcií sú potrebné úplné a spoľahlivé informácie. Toky informácií potrebné na adekvátne posúdenie aktuálnej situácie a prijímanie riadiacich alebo nápravných rozhodnutí prechádzajú rôznymi fázami: prijímanie, spracovanie a zobrazovanie informácií, hodnotenie situácie a prijímanie rozhodnutí . Takýto multifunkčný systém s veľkým objemom georeferenčných informácií je možné efektívne realizovať len s využitím moderných geoinformačných technológií, o ktorých sme hovorili vyššie.
Zložitosť environmentálnych problémov, ktoré spájajú úlohy riešené rôznymi odborníkmi, si vyžaduje systematický prístup k ich riešeniu, čo sa prejavuje v špecifickom konaní špecialistov v každom odvetví. Štruktúra informačnej podpory systému monitorovania životného prostredia odráža toto špecifikum. Podľa funkčného účelu je vhodné rozdeliť ho do problémovo orientovaných blokov (resp. v súvislosti s terminológiou vrstiev GIS) informácií z jednotlivých regionálnych služieb, vrátane architektonických a plánovacích, inžinierskych sietí, inžinierskej podpory a pod.
Informačná podpora systému EEM by mala obsahovať nasledovné tematické vrstvy informácií (obr. 13.6). všeobecné ekologické charakteristiky (atmosférický vzduch, vodné útvary, pôda, sanitárne a epidemiologické podmienky atď.); zdroje negatívneho vplyvu na životné prostredie (emisie a vypúšťanie, tuhý odpad atď.); zónovanie území (výrobné zariadenia, obytné oblasti, administratívne budovy atď.); sústava chránených území (pamiatky histórie a architektúry, ochranné pásma vôd a pod.); inžinierske, technické a dopravné komunikácie (diaľnice pozemných a podzemných druhov dopravy, rozvody tepla, elektrické vedenia a pod.); zdravotná starostlivosť a sociálne podmienky; regulačné a právne dokumenty, perspektívy rozvoja regiónu
Jedným z najdôležitejších prvkov systému sú údaje o objektívnom stave životného prostredia. Zvážte napríklad štruktúru databáz s indikátormi kvality atmosféry
Obrázok 13 6 Tematické informácie v regionálnom systéme EEM
vzduchu. Stav atmosférického vzduchu charakterizujú predovšetkým výsledky experimentálneho zisťovania prítomnosti určitých znečisťujúcich látok v ňom a ich koncentrácie. Tieto informácie tvoria výsledky periodickej analýzy odberov vzoriek vykonávanej v regióne príslušnými štátnymi organizáciami (napr. orgány hygienického a epidemiologického dozoru) a údaje pochádzajúce zo stacionárnych stanovíšť kontinuálneho monitorovania životného prostredia. Preto by kartografická databáza na sledovanie atmosféry mala obsahovať kompletné informácie o miestach kontroly (adresa odberných miest), čase meraní, poveternostných podmienkach v čase odberu vzoriek, koncentrácii meraných zložiek. Na základe takýchto informácií moderné GIS umožňujú riešiť problémy interpolácie - obnovu súvislých polí z diskrétnych dát, úlohy komplexného hodnotenia vplyvu na ekologickú situáciu regiónu polí znečistenia rôznych zložiek , atď.
Tematické informácie o umiestnení a konfigurácii hlavných zdrojov znečistenia životného prostredia by mali byť prezentované na príslušných elektronických mapách. V tabuľkách s nimi spojených je vhodné uložiť všeobecné informácie o podnikoch regiónu (názov, adresa, administratíva atď.). Takéto databázy spolu s príslušnými mapami umožňujú získať odpovede na nasledujúce otázky: aký je objekt zvýraznený na mape; kde sa nachádza; aké predmety vyžarujú určité škodlivé látky; ktoré podniky vypúšťajú túto škodlivú látku v množstve väčšom, ako je uvedené; aké látky tento podnik vypúšťa a v akom objeme; ktoré podniky prekračujú normy MPE; ktorému podniku skončila platnosť emisného povolenia; ktorá firma má dlhy na platbách za emisie do ovzdušia.
Údaje o inžinierskych, technických a dopravných komunikáciách by mali byť uložené v GIS EEM aj vo forme vhodných máp a tematických databáz. Je potrebné poznamenať, že pre inžinierske komunikácie je vhodné mať v databáze ďalšie grafické informácie vo forme diagramov, výkresov a vysvetľujúcich dokumentov potrebných na ich bezpečnú prevádzku (GIS poskytuje dostatok príležitostí na prácu s takýmito informáciami).
Databázy o dopravných diaľniciach by mali obsahovať také environmentálne ukazovatele ako intenzita dopravy, spektrum a objem škodlivých emisií na jednotku dĺžky, vibroakustické údaje a pod. Je zrejmé, že tieto ukazovatele sa na rôznych úsekoch diaľnice menia. Preto sú pri mapovaní diaľnice prezentované ako súbor vzájomne prepojených oblúkov, z ktorých každý je v databáze spojený s jeho charakteristikami. Vo všeobecnosti by grafické a tematické databázy o diaľniciach mali zabezpečiť splnenie otázok: koľko danej škodliviny sa vypúšťa po celej dĺžke diaľnice, na ktorej diaľnici je maximálne množstvo určitej škodliviny alebo všetky látky vypustené spolu ; aký je celkový počet dopravných jednotiek po danej diaľnici alebo počet dopravných jednotiek daného typu; ktorá diaľnica (resp. úsek ktorej diaľnice) je najviac zaťažená z hľadiska dopravy.
Znázornenie diaľnic na mape pomocou čiar rôznej šírky v závislosti od intenzity premávky pozdĺž nich alebo množstva emisií znečisťujúcich látok z áut na rôznych úsekoch diaľnic zjednodušuje analýzu dopravnej situácie a súčasné používanie databázy umožňuje aby ste získali akékoľvek informácie, ktoré používateľa zaujímajú.
Ďalšie príležitosti na analýzu ekologickej situácie poskytujú operácie prekrývania na prekrytie vrstiev informácií v GIS. Súčasné zobrazenie polí koncentrácie oxidu uhoľnatého na obrazovke, vybudovaných podľa výsledkov jeho meraní, a emisií tejto znečisťujúcej látky pozdĺž dopravných ciest nám teda umožňuje vyvodiť záver o zdroji ohrozenia životného prostredia a prijať vhodné opatrenia. na jej odstránenie.
Okrem bežných databáz v informačnom podpornom systéme EEM má osobitný význam blok pre modelovanie rozloženia polí koncentrácie znečisťujúcich látok na základe celkovej výkonnosti priemyselných zariadení alebo iných zdrojov znečistenia a miery ich vplyvu na životné prostredie. Takéto výpočty sú potrebné pri analýze nepriaznivej ekologickej situácie v regióne za účelom identifikácie jej pôvodcov (spolu s analýzou údajov z priamych meraní alebo namiesto nich, keď ich nie je možné získať) alebo pri prognózovaní environmentálnej situácie počas uvedenie do prevádzky alebo rekonštrukcia niektorých zdrojov antropogénneho vplyvu na životné prostredie a stanovenie výšky nákladov na zníženie množstva škodlivých emisií do životného prostredia. Presnosť modelovania súčasnej situácie v tomto prípade spravidla nie je vysoká, ale stačí identifikovať zdroje znečistenia a vypracovať adekvátnu kontrolnú akciu na technologickej a ekonomickej úrovni. V súčasnosti existuje množstvo metód a nezávislých softvérových nástrojov (nie sú súčasťou GIS), ktoré umožňujú určiť polia koncentrácií znečisťujúcich látok na základe výsledkov riešenia rovníc, ktoré v tej či onej miere opisujú,
rozptylu nečistôt v atmosfére alebo vo vodnom prostredí. Metóda OND-86 bola schválená ako normatívna metóda na modelovanie procesov v atmosfére.
Široké možnosti integrácie GIS umožňujú využívať externé špecializované výpočtové moduly a softvér ako zdroje informácií, preto ich zaradenie do GIS EEM nespôsobuje žiadne zvláštne ťažkosti.
GIS EEM tak umožňuje efektívne implementovať integrovaný prístup k riešeniu problémov zabezpečenia environmentálnej bezpečnosti regiónu a vytvára jednotný informačný priestor pre manažérske služby regiónu.
LITERATÚRA Tsvetkov V Ya Geoinformačné systémy a technológie M Financie a štatistika, 1998 Bigaevsky L M, Vakhromeeva L A Kartografické projekcie M Nedra, 1992 Konovalova N V, Kapralov E G Úvod do GIS Petrozavodské vydavateľstvo Petrozavodskej univerzity, 1995 Vývoj GIS monitorovania lesných požiarov Rusko ARC View CIS 30 and the global Internet / SA Bartalev, AI Belyaev, DV Ershov et al. of Russia // ARC REVIEW (moderné geoinformačné technológie) 1997 č.2 Matrosov AS Informačné technológie v systéme odpadového hospodárstva Učebnica M URAO, 1999
