ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ТЕРРИТОРИИ — СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Аннотация: Рассматривается проблема комплексной экологической оценки территории с использованием ГИС-технологий. В результате проведённых исследований была подтверждена важность и рациональность использования геоинформационных систем при экологических изысканиях. Для более наглядного демонстрирования достоинств ГИС был произведён дозиметрический контроль территории и построена картосхема распределения уровня гамма-излучения, в результате сопряжённого анализа которой были сделаны заключения и выводы, невозможные без использования комплексов ГИС.

Выпуск: №2 / 2019 (апрель - июнь)

УДК: 631.152.2

Автор(ы): Абрамов Николай Дмитриевич
Магистрант, кафедра экологии и природопользования, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва», г. Саранск

Тарасова Оксана Юрьевна
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедра экологии и природопользования, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва», г. Саранск

Страна: Россия

Библиографическое описание статьи для цитирования: Абрамов Н. Д. Использование ГИС-технологий при проведении экологической оценки территории [Электронный ресурс] / Н. Д. Абрамов, О. Ю. Тарасова // Современные проблемы территориального развития : электрон. журн. – 2019. – № 2. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; Windows XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.

Экологические проблемы требуют незамедлительного и адекватного ответа, эффективность которого напрямую зависит от оперативности обработки и представления информации, а использование геоинформационных систем даёт возможность своевременно получать информацию по запросу и отображать её на карте, оценивать состояние экосистемы и осуществлять прогнозирование её дальнейшего развития. Использование ГИС-технологий при проведении экологической оценки позволяет более эффективно решать задачу экологического мониторинга и экологической оценки, тем самым создавая основу для соблюдения экологических прав граждан. Указом президента РФ от 19 апреля 2017 г. № 176 «О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года» [6] утверждены основы государственной политики в области экологического развития, а для выполнения его нужно проводить более полную, детальную и комплексную экологическую оценку, в которой значительную помощь оказывают ГИС-технологии [5]. Особую важность использование ГИС-технологий приобретает при экологической оценке крупных объектов, так как она основывается на анализе большого количества картографической информации и использовании информационных баз данных и требует оперативной тщательной обработки предоставленной информации.

Проблема комплексной оценки экологического состояния объектов достаточно сложна, так как основывается на анализе большого количества картографической информации и использовании баз данных. В экологических проблемах аккумулируются и многие иные современные проблемы: функционирование и развитие производства, инвестиции, качество товаров потребления, привлекательность рабочей силы, безопасность производства и безопасность территории. Для создания благоприятных условий проживания населения, обеспечения нормализации экологического состояния, а также повышения эффективности управления процессами снижения уровней риска загрязнения окружающей среды в современном мире необходимо не только располагать данными о результатах измерений уровней загрязнения среды, но и предоставлять эти результаты на основе информационных технологий [7]. Создание экологических карт с постоянно обновляемыми данными открывает возможность получения обобщенной информации по той или иной экологической проблеме в удобном для восприятия формате и оперативно предоставлять её заинтересованным муниципальным органам, специалистам, СМИ и населению. Это позволяет анализировать и принимать адекватные меры по управлению природопользованием, по снижению негативного воздействия при его обнаружении и стабилизации экологической обстановки в регионе, или объекте исследования.

Информационное сопровождение экологической оценки с возможностью её дальнейшего более глубокого обобщения и изучения с реализацией технологии создания электронных экологических карт обеспечивается посредством использования геоинформационных систем ‒ ГИС-технологий. ГИС-технология предоставляет возможности для привязки к любой точке на карте разнообразной по своему виду и содержанию информации, вследствие чего появляется возможность проведения послойного и интегрального анализа исходных данных, содержащихся в специализированных базах данных. Исходными данными в этом случае могут служить, например: атрибутивные данные по источникам негативного воздействия на окружающую среду, результаты анализов загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных вод, уровни шумового воздействия и др. [2]. Разработка информационного сопровождения экологических проблем территории на основе ГИС-технологий даёт возможность фиксировать информацию об экологическом состоянии территории в конкретный момент времени и представить это состояние комплектом тематических экологических карт различных муниципальных образований [3,4].

Ранее для целей фиксирования состояния радиационного фона территории был проведён дозиметрический контроль территории Никольского муниципального района Пензенской области и, была создана картосхема распределения уровня гамма-излучения на территории города Никольска на основе ГИС-технологий [1] (рисунок 1).

Рис. 1. Распределение уровня гамма-излучения на территории города Никольска
(Картосхема составлена автором.)

В указанных исследованиях измерялась мощность дозы гамма-излучения, которое представляет собой электромагнитное излучение высокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью. Программа работ на первом этапе заключалась в проведении замеров на поверхности почвенного слоя дозиметром и построение интерполяционной карты мощности экспозиционной дозы гамма-излучения.

В ключевых точках проведена гамма-съемка дозиметром ДБГ-04А на уровне поверхности грунта. Выбор и расположение точек замеров на местности было обосновано стремлением охватить всю территорию города, но наибольшее число точек расположено в промышленных зонах и на перекрёстках основных дорог. В каждой точке измерения было снято 3 пробы и взято среднее значение. Местоположение точек отмечалось на космоснимках с помощью прибора Garmin GPS MAP 62s.

Далее была подготовлена картографическая основа с помощью программном комплекса SАS.Planet. В качестве основы была выбрана топографическая карта, это связано с наличием чётких границ кварталов по сравнению с космоснимком. Топографическая карта была подгружена в ГИС ArcView. Следующим этапом является оцифровка основных автодорог для более удобного ориентирования по местности. Точки со значениями, полученными в результате замеров дозиметром, были перенесены с космоснимка на топографическую карту как новый точечный слой. После в атрибутивную таблицу точечного слоя были внесены значения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в мкР/ч. Итоговым результатом стало построение интерполяционной картосхемы (см. рис 1).

В результате сопряженного анализа полученной картосхемы мощности дозы гамма-излучения, природных, социальных и производственных факторов, пространственной планировки города, схемы функциональных и территориальных зон Никольска было выявлено, что мощность гамма-излучения на территории города соответствует допустимым нормам и представлена близкими к фоновым значениями. Не выявлено патологического воздействия радиационного фона на здоровье людей. Отмечена закономерность увеличения уровня гамма-излучения на территории промышленной зоны предприятия «Красный Гигант». Несмотря на то, что на данной территории значения не превышают естественный фон, они, тем не менее, сравнительно велики по отношению к значениям на других участках городской территории и составляют 16‒18 мкР/ч. На увеличение уровня гамма-излучения территории повлияла производственная деятельность предприятия в течение нескольких десятков лет, продолжавшаяся вплоть до 90-х годов, когда производство было остановлено.

Данный пример является подтверждением того факта, что без применения комплексов ГИС-технологий невозможно провести полноценную экологическую оценку территории. Применение ГИС-технологий также расширяет возможности изучения объекта посредством визуализации и интеграции различных пространственных и количественных показателей [3].

Информация, полученная в результате экологического мониторинга с применением ГИС-технологий, используется в разработке прогнозов развития, федеральных программах различного назначения, целевых программах и мероприятиях по охране окружающей среды, а также в осуществлении экологического контроля и экспертизы, прогнозировании ЧС и в проведении мероприятий по их предупреждению, подготовке данных для ежегодного государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды.

Список использованных источников

Абрамов Н. Д., Зарубин О. А. Геоэкологический анализ радиационной обстановки территории города Никольска Пензенской области // Студенческий научный поиск ‒ Науке и образованию XXI века : материалы IX Междунар. студенческой науч.-практ. конф. ; Современный технический ун-т. Рязань, 2017. С. 105–109.
Балакин В. А., Голованова А. А., Комиссаров К. Г. Экологическая тропа «Радужная» как модель формирования современной экологической обстановки г. Раменское // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 6 [Электронный ресурс] : URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/06/69017 (дата обращения: 12.02.2019).
Левашкина О. М., Каверин А. В. Применение ГИС-технологий для оценки состояния земель малых сельских поселений // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. 2016. № 1. URL: https://srjournal.ru/2016/id10/ (дата обращения: 12.02.2019).
Москалева С. А., Тарасова О. Ю., Комков В. А. Геоэкологические проблемы Саранска-Рузаевского промышленного узла // Природные опасности: связь науки и практики : материалы II Междунар. науч.-практ. конф. 2015. С. 290–292.
О государственном экологическом мониторинге (государственном мониторинге окружающей среды) и государственном фонде данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) [Электронный ресурс] : Постановление Правительства РФ от 9 августа 2013 г. № 681. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».
О стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года [Электронный ресурс] : Указ Президента РФ от 19 апреля 2017 г. № 176. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».
Капустин В. Г. ГИС-технологии как инновационное средство развития географического образования в России // Педагогическое образование. 2009. № 3. С. 68–76.

Abramov Nikolay

master’s degree student, Department Ecology and Environmental Management, National Research N. P. Ogarev Mordovia State University, Saransk

Tarasova Oksana

Doctor of agricultural Sciences, associate Professor, Department Ecology and Environmental Management, National Research N. P. Ogarev Mordovia State University, Saransk

GIS TECHNOLOGIES APPLIED TO ENVIRONMENTAL LAND ASSESSMENT

The problem of integrated environmental assessment of the territory using GIS technologies is considered. As a result of the research, the importance and rationality of the use of geographic information systems in environmental surveys was approved. For a more visual demonstration of the advantages of GIS, a dosimetric control of the territory was carried out and a map of the gamma radiation level distribution was built. As a result of the conjugate analysis of the map, conclusions were drawn that are impossible without the use of GIS complexes.

Keywords: integrated environmental assessment, economic activities, degradation, ecological danger, ecological crisis, urbanization, GIS-technologies, natural landscapes, ecological maps, ecological expertise; environmental protection, automated control and monitoring systems.