Информационное обеспечение экологического картографирования.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для составления экологических карт используется самая разнообразная информация, которая может быть получена из разных источников. К источникам информации относятся разного рода документы, по которым ведётся составление карт. Источниками информации для составления экологических карт являются:

•материалы дистанционного зондирования;

•картографические материалы, в т. ч. кадастровые планы и карты;

•данные гидрометеорологических наблюдений;

•результаты натурных наблюдений и измерений;

•материалы экологического и других видов мониторинга;

•результаты лабораторных анализов;

•опубликованные и фондовые материалы;

•геодезические данные;

•статистические данные.

Материалы дистанционного зондирования получают в результате неконтактной съёмки с летательных воздушных и космических аппаратов. Получаемая таким образом информация очень разнообразна по масштабу, разрешению, геометрическим, спектральным и иным свойствам. Информационные возможности материалов дистанционного зондирования (ДЗ) зависят от вида и высоты съёмки, применяемой аппаратуры, а также от природных особенностей местности, атмосферных условий и т. п.

Главными достоинствами материалов дистанционного зондирования, является их обзорность, одномоментность, высокая детальность, оперативность, повторяемость и возможность изучения труднодоступных территорий. Благодаря этому данные дистанционного зондирования находят широкое применение в экологическом картографировании.

Материалы дистанционного зондирования обеспечивают территориально полное и непрерывное изучение больших площадей, состояние которых зафиксировано на определённый момент времени. Это наиболее эффективно при работах, связанных с проблемами охраны земельных, водных и растительных ресурсов, оценки состояния лесов, пастбищ и пахотных угодий; развития процессов эрозии; засоления и заболачивания. С помощью материалов дистанционного зондирования можно получить качественную характеристику загрязнения территории. В настоящее время накоплен опыт картографирования ареалов загрязнения снежного покрова вокруг городов, дымовых шлейфов различного происхождения, нефтяных плёнок на морских поверхностях, запылённости городской атмосферы.

Источники информации для экологического картографирования подразделяются в зависимости от:

- научных методов и технических приёмов, использованных для получения информации;

- тематики и назначения создаваемой карты;

- степени обработки исходной информации;

- степени актуальности информации;

- ведомственной принадлежности.

В зависимости от научных методов и технических приёмов, использованных для получения информации, все источники подразделяются на 4 категории:

- материалы дистанционного зондирования;

- статистические данные;

- результаты натурных исследований;

- текстовые материалы.

Наиболее информативно комплексное использование всех источников информации. Причём комплексность не равнозначна сумме: информация, полученная из одного источника, должна быть подтверждена и сопоставлена с данными из других источников, и затем сведена в какие-либо обобщающие характеристики. В зависимости от тематики и назначения карты одни из источников выступают как основные, другие – как дополнительные и вспомогательные. Например, для геологических карт основными источниками являются материалы полевых наблюдений и материалы дистанционного зондирования, для экономических карт – данные статистической отчётности. В зависимости от степени обработки исходной информации источники, привлекаемые для картографирования, делятся:

- на первичные, полученные в ходе прямых наблюдений и метрических

измерений;

- на вторичные, являющиеся результатом обработки и преобразования

Экологические ГИС разрабатываются как на административно-территориальные единицы (регионы, крупные промышленные центры, административные районы), так и на локальные объекты, часто потенциально относящиеся к объектам экологического неблагополучия (горнодобывающие и нефтегазодобывающие предприятия). Развитые ГИС включают в автоматизированные картографические системы, базы картографических данных, аналитико-моделирующие блоки. Основные особенности геоинформационного картографирования - автоматизация, системность, целенаправленность, оперативность и многовариантность. Геоинформационное картографирование - это, прежде всего, системное, серийное создание и использование карт, ориентированное на конкретные задачи управленческого характера.

На современном этапе развития геоинформационные экологические карты представляют собой системы, которые могут использоваться как для изготовления печатных атласов, так и для создания ГИС, нацеленных на наблюдение за экологической обстановкой и своевременном предупреждении экологических проблем. Создание геоинформационной экологической карты проходит в несколько этапов, которые осуществляются с помощью специализированного программного обеспечения.

На первом этапе подготавливается картографическая основа. Она представляет собой набор тематических слоев, которые, во-первых, содержат исходную информацию для моделирования (расположение источников загрязнения, рельеф, ландшафт), во-вторых, отражают информацию, необходимую для анализа результатов и получения окончательной карты загрязнения. На этом этапе определяются размеры области, соответствующие поставленной задаче. Подготавливается база данных по источникам загрязнения. Производится привязка данных к карте.

Второй этап включает в себя непосредственную подготовку к моделированию. Поскольку данные о метеорологических полях, рельефе и свойствах подстилающей поверхности представляют собой неоднородные по пространству величины, для численного моделирования загрязнения, которое проводится, как правило, на некоторой регулярной сетке, непрерывные по пространству данные такого типа приводятся к дискретному виду. Для этого необходимая информация представляется в виде грид - тем (grid), которые получают в результате обработки исходных векторных слоев. На этом этапе подготовки данных привлекаются современные инструменты ГИС, позволяющие автоматизировать процессы трансформации и генерализации первоначальной информации на карте.

Третий, завершающий этап, включает в себя проведение расчетов по модели. Рассчитанные поля концентрации загрязняющих веществ представляются в виде гридов. На этом этапе производится окончательная обработка результатов и получение карт оценки или прогноза загрязнения. Схематически, все эти этапы можно представить в виде схемы

Спектр применяемых программных продуктов, применяемых для экологического картографирования очень широк: ArcFM, ArcInfo, ArcView (ESRI, Inc.), MapInfo Professional (MapInfo Corp.), MicroStation (Bentley Systems, Inc.) и др. По масштабам применения их можно разделить на глобальные и локальные, направленные на решение общих (многофункциональные) и частных, конкретных (однофункциональные) задач. Лидерами в области глобальных ГИС в настоящее время являются продукты двух фирм - это система ArcFM американской фирмы ESRI и MapInfo корпорации INTERGRAPH. Кроме того, многие фирмы, занимающиеся вопросами, связанными с землевладением или землепользованием создают свои прикладные ГИС. семейство программных продуктов американской компании ESRI, одного из лидеров мирового рынка геоинформационных систем. ArcView поставляется с полезными, готовыми к использованию данными. Система может использовать данные ARC/INFO, включая векторные покрытия, библиотеки карт, гриды, изображения и событийные данные. приложение для профессионального проектирования в 3D модели и создания рабочей документации.Professional - полнофункциональная геоинформационная система (профессиональное средство для создания, редактирования и анализа картографической и пространственной информации). Интегрируется в качестве клиента в распределенные информационные системы на базе серверов: MS SQL, Oracle и др. Для разработки специализированных приложений используется язык программирования MapBasic. Применяется для целей земельного, лесного кадастра и кадастра недвижимости, градостроительства и архитектуры, телекоммуникации, добычи и транспортировки нефти и газа, электрические сети, экологии, геологии и геофизики, железнодорожного и автомобильного транспорта, банковского дела, образования, управления.

Дата: 2019-07-24, просмотров: 203.