Актуальность использования геоинформационных систем в решении геоэкологических проблем

студент 4 курса факультет бизнеса и сервиса Институт экономики НИУ «БелГУ» Курач Е.В.

ассистент кафедра туризма и социально-культурного сервиса НИУ «БелГУ» Россия, г. Белгород АКТУАЛЬНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В РЕШЕНИИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ Геоинформационная система - система, которая включает в себя информацию о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомических и иных), а также набор функциональных возможностей, которые соответствуют определенным задачам. В них обычно реализуются операции геоинформационных технологий, поддерживаемые программным, информационным, нормативно-правовым, аппаратным, кадровым и организационным обеспечением.

На сегодняшний момент нет четкого понимания, где и когда целесообразней применять геоинформационные системы. Ученые считают, что 85% информации, с которой сталкивается человек в своей жизни, имеет территориальную привязку. Поэтому перечислить все области применения ГИС просто невозможно. Этим системам можно найти применение практически в любой сфере трудовой деятельности человека [1].

Применение дистанционных методов для контроля над состоянием природной среды зародилось и стало активно развиваться в середине 70-х. Это было связано с эксплуатацией метеорологических спутниковых систем.

Позднее в интересах природопользования стали реализовываться крупные научно-технические программы, которые демонстрировали пилотируемые космические комплексы и специализированные автоматические космические аппараты.

В настоящее время спектр геоэкологических проблем необычайно широк как по охвату территории (глобальные, региональные и локальные), так и по направлению, однако их не сложно решать с помощью геоинформационных систем [2].

На сегодняшний день невозможно представить мир без спутниковых данных. Сейчас в разных стадиях реализации находится около 20 международных экологических проектов глобального уровня, для которых использование этих данных имеет решающее значение. Самыми известными проектами в данном направлении являются: международная геосферно-биосферная программа «Глобальные изменения», цель которой - прогноз глобальных изменений природной среды и биосферы на 20-100 лет; программа ООН по окружающей среде, в рамках которой создается глобальная система мониторинга окружающей среды, международный глобальный эксперимент по энергетическому и гидрологическому циклам; международный проект по спутниковой климатологии поверхности суши с наблюдением на 10 полигонах в разных частях земного шара, подвергающихся наиболее сильным антропогенным воздействиям.

Материалы аэрокосмических съемок, при решении глобальных геоэкологических проблем используют для того, чтобы:

• -    оценить радиационный баланс и его составляющую для всей планеты;

• -    выявить изменения температуры на всей земной поверхности;

• -    оценить биомассы акватории Мирового океана, а также поверхности суши;

• -    осуществить мониторинг состояния озонового слоя планеты и др.

Наиболее разнообразны геоэкологические проблемы, решаемые с использованием аэрокосмических методов на региональном уровне. Первые исследования на данном уровне ученые связывают с выявлением очагов антропогенного загрязнения атмосферы в 70-80-х годах. С помощью мелкомасштабных снимков с метеоспутников стало легко определять очаги возгорания лесов и горящие нефтяные скважины, выявить ареалы загрязнения промышленными выбросами территории крупных городов, с помощью анализа изменений фототона снежного покрова на зимних снимках. Все это считается начальным этапом использования дистанционных материалов в геоэкологических исследованиях [2].

Дальнейшее развитие геоинформационных систем привело к появлению таких направлений, как мониторинг состояния отдельных компонентов природной среды и выявление регионов с активизацией негативных геоэкологических процессов. Таким направлением стал мониторинг состояния лесной растительности и ее динамики, который эффективно проводится путем сравнения разновременных снимков и карт разной давности. При этом выявляются исчезнувшие и вновь появившиеся лесные массивы на фоне существующих лесов и безлесных территорий.

Применение ГИС на локальном уровне началось с конца 80-х годов. Этому способствовало то, что этот материал стал доступен широкому кругу исследователей. Сейчас трудно представить проведение детальных геоэкологических исследований без привлечения аэрокосмических материалов. Они помогают:

• -    выявить ареалы загрязнения вокруг районов добычи полезных ископаемых;

• -    определить территорию, в пределах которой происходит трансформация окружающей среды под воздействием выбросов промышленных предприятий;

• -    оценить густоту и тип застройки, площадь зеленых зон и состояние растительности - при изучении населенных пунктов;

• -    оценить состояние санитарных зон промышленных районов;

• -    оценить состояние рекреационных ресурсов городов;

• -    изучить очаговые зоны сильных землетрясений, а также опасных и катастрофических процессов, имеющих эндо и экзогенную природу;

• -    исследовать зоны пульсирующих ледников и др.

Как показывает опыт использования материалов дистанционных съемок, решение геоэкологических проблем локального уровня наиболее эффективно при совместном использовании всего комплекса дистанционных методов, включающих как разномасштабные космические материалы, так и традиционные аэрофотоснимки. Все чаще в практике таких исследований применяются появившиеся сравнительно недавно цифровые снимки и системы спутниковой привязки результатов аэровизуальных и наземных наблюдений.

Геоинформационные системы активно применяются и в природоохранных мероприятиях. Их используют для создания карт основных параметров окружающей среды. С их помощью можно осуществлять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий, для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны какой-либо необходимой территории, удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от источника на местности, в атмосфере и по гидрологической сети [2].

На сегодняшний день ГИС широко применяют для составления и ведения земельных кадастров. С их помощью создаются базы данных и карты по земельной собственности, их объединяют с базами данных по любым природным и социально-экономическим показателям.

Сбор и управление данными по охраняемым территориям это еще одна распространенная сфера применения ГИС. Такими территориями принято считать заказники, заповедники и национальные парки. В их пределах проводят мониторинг растительных сообществ ценных и редких видов животных, определяют влияние антропогенных вмешательств, таких как туризм, прокладка дорог по данной территории, планируют и доводят до реализации природоохранные мероприятия [3].

В настоящее время ГИС способствуют изучению среды обитания отдельных видов растительного и животного мира. Если установлены конкретные параметры окружающей среды, то ГИС может быстро найти районы с необходимым набором параметров, которые будут близки к оптимальным [3].

Почти вся информация в сферах геоэкологии и природопользования является пространственно-координированной, т.е. имеющей географическую привязку. Поэтому любой специалист в этих областях вынужден применять в своей работе геоинформационные системы как для визуализации данных, т.е. создания электронных карт, так и выполнения различных видов пространственного анализа данных, хранения первичной информации, проведения экспертиз и подготовки принятия управленческих решений. Геоинформационная система имеет определенные характеристики, которые в полной мере позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления информацией.