Ekoloji problemlərin həlli üçün müasir coğrafi informasiya sistemləri. Ətraf mühitin monitorinqi üçün GIS-dən istifadə

Ətraf mühitin vəziyyətinin müşahidəsi, qiymətləndirilməsi və proqnozlaşdırılması sistemi kimi monitorinq iki sahəni əhatə edir:

• 1. məlumat;
• 2. idarəedici.

Bu sahələrin və idarəetmənin inteqrasiyası aerokosmik və yerüstü məlumat xidmətlərindən istifadə etməklə əldə edilən məlumatlara əsaslanan qərarlara əsaslanır. Ərazilərin ekoloji tədqiqatlarının nəticələrinin emalı elə həyata keçirilməlidir ki, məlumatlardan istifadənin asanlığı, vahid məlumat bazasının doldurulması imkanları təmin olunsun və yekun nəticələr ətraf mühitin vəziyyətini obyektiv şəkildə əks etdirsin. Coğrafi informasiya sistemləri (CİS) çərçivəsində istifadə olunan məlumatların səmərəli təşkili və təhlili mümkündür.

Çoxölçülü məlumatların və GIS texnologiyalarının vizual şərhinin inkişafı, xüsusən də məhdud üçölçülü fəza təxəyyülü olan bir insanın çoxölçülü məlumatların təhlili və ümumiləşdirilmiş qiymətləndirilməsinin çətin və əksər hallarda qeyri-mümkün olması ilə əlaqələndirilir. obyektlər.

CİS-də məlumatların emalı texnologiyası sadəcə verilənlər bazası ilə işləməkdən daha genişdir. O, həmçinin ekspert qiymətləndirmələrinin aparılması üçün nəzərdə tutulmuşdur, yəni. CİS-də ekspert sistemi olmalıdır. CİS-də saxlanılan və emal olunan məlumatlar təkcə məkan deyil, həm də zaman xüsusiyyətlərinə malikdir.

GIS müxtəlif təqdimat növlərinə malik olan və müxtəlif mənbələrdən əldə edilən rəqəmsal məlumatların inteqrasiya olunmuş emalı imkanlarını nəzərdə tutur: kartoqrafik, çöl tədqiqatlarının statistik nəticələri, məsafədən zondlama materialları. CİS-də məlumatların təşkili və saxlanmasının üstünlükləri istifadəçinin kartoqrafik məlumatla və verilənlər bazası (tematik məlumat) ilə eyni vaxtda işləyə biləcəyi halda, məlumatları elektron xəritədə tez təqdim etmək imkanıdır.

GIS-dən istifadə müəyyən təsir modelləri əsasında antropogen yük dəyişdikdə ətraf mühitin vəziyyətindəki dəyişiklikləri proqnozlaşdırmağa imkan verir.

Təbii ərazi sistemlərinin monitorinq məlumatlarının saxlanması və emalının ən rasional və effektiv üsulu geoinformasiya xəritələrinin çəkilməsi üsulu hesab olunur. Bu üsul, məkanla əlaqələndirilmiş məlumatların toplanması, saxlanması, emalı və vizuallaşdırılması üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi proqram təminatının - coğrafi informasiya sistemlərinin (GIS) istifadəsinə əsaslanır, yəni. müəyyən ərazi istinadı olan məlumatlar. Buna görə də, geoinformasiya xəritələrinin çəkilməsi üsulu ilkin olaraq öz ideyası ilə V.Ya.Tsvetkovun ərazi sistemləri olan ekosistemlərə aid məlumatların emalı üçün uyğunlaşdırılmışdır. Coğrafi informasiya sistemləri və texnologiyaları. M., 1998, 230 s. .

Sistemli üsullarla toplanmış məlumatların təhlili üçün uyğunlaşdırılmış coğrafi informasiya sistemlərinin fundamental xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, onlar təkcə tədqiqat nəticələrinin saxlanmasını və işlənməsini optimallaşdırmağa deyil, həm də ilkin məlumatların informasiya və elmi əhəmiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verir. Bu, bəzən ekosistemin müxtəlif komponentlərinin qarşılıqlı əlaqəsi nəzərə alınmadan toplanan çöl müşahidələrinin nəticələrinin coğrafi informasiya sisteminin özündə müəyyən şəkildə təşkil edilməsi və təhlil edilməsi ilə əldə edilir ki, bu da müəyyən bir şəkildə müəyyən etməyə imkan verir. ekosistemdəki orqanizmlərin koenotik əlaqələrinin quruluşu.

Ekosistem tədqiqatlarının nəticələrini səmərəli şəkildə toplamaq və emal etmək üçün istifadə edilə bilən informasiya sistemləri verilənlər bazasına əlavə olaraq, aşağıdakıları əhatə etməlidir:

• 1. şəkillərin qat-qat bölünməsi ilə elektron xəritələr;
• 2. statistik və daha mürəkkəb riyazi məlumatların emalı üçün proqramlar;
• 3. ekosistemin inkişafının proqnozlaşdırıcı modellərinin qurulması sistemi.

Şəkillərin qat-qat bölünməsi ilə kompüter xəritələri. Xəritələrdə müəyyən ərazinin geoloji və tektonik tarixinin xüsusiyyətləri, onun geomorfologiyası, torpaq və bitki örtüyünün strukturu, heyvanların növ tərkibi, sayı və yayılması əks etdirilməlidir. Elektron xəritələrin yaradılması üçün əsas kimi qoruqda və ona bitişik ərazilərdə aparılan geoloji, torpaq, botanika və geobotaniki, habelə zooloji tədqiqatların nəticələrindən istifadə edilir. Gələcəkdə xəritə əfsanələrinin dəqiqləşdirilməsi, təbii mühitin müxtəlif komponentləri arasında əlaqənin müəyyən edilməsi, qoruğun ekosistemlərinin strukturunu və fəaliyyətini müəyyən edən əsas parametrlərin xəritə əfsanələrinə daxil edilməsi üçün çöl tədqiqatlarının aparılması zəruridir. Xəritələrin dəqiqləşdirilməsi və detallaşdırılması cansız və canlı təbiətin müxtəlif komponentləri haqqında faktiki məlumatların toplanması ilə həyata keçirilir.

Verilənlər bazaları və analitik proqramlar. Mürəkkəb statistik hesablamaları və qoruğun ekosistemlərinin strukturunu və fəaliyyətini xarakterizə edən göstəricilərin müəyyən edilməsini təmin edən mövcud olanları axtarmaq və ya öz verilənlər bazası proqramlarınızı və tədqiqat nəticələrinin riyazi təhlilini yaratmaq lazımdır.

Qoruğun ekosistemlərində orqanizmlərin biosenotik əlaqələrinin strukturunu xarakterizə edən kəmiyyət qrafik modeli. Təbii icmaların müxtəlif elementləri arasında əlaqə haqqında məlumatlar toplandıqca model dəqiqləşdirilir və detallaşdırılır. Proqram qoruğun ekosistemlərində baş verən prosesləri və hadisələri proqnozlaşdıran modelləşdirmə qabiliyyətini və digər icmalarda əldə edilən məlumatların müqayisəli təhlilini təmin etməlidir.

CİS-in təşkili prinsipləri müəyyən dərəcədə ekosistemlərin müxtəlif komponentləri haqqında fərqli məlumatlar əsasında təbii icmaların strukturunu müəyyən etməyə imkan verir. Bununla belə, ekosistem əlaqələrini səmərəli şəkildə öyrənmək və kompüter proqramlarından istifadə edərək məlumatların toplanması, saxlanması və emalı üçün adekvat metodların hazırlanması üçün yuxarıda təsvir olunan ilkin məlumatların toplanması üçün sistem metodlarından istifadə etmək lazımdır. Qoruq ekosistemlərinin müxtəlif komponentləri haqqında məlumatların tədricən toplanması təbii icmaların strukturunu və fəaliyyətini daha yaxşı başa düşməyə, orqanizmlərin əsas koenotik əlaqələrini müəyyən etməyə, təbii sərvətlərin mühafizəsi və idarə olunmasının elmi əsaslı metodlarını işləyib hazırlamağa imkan verəcəkdir.

Coğrafi informasiya sistemlərinin yaradılması texnologiyası

GIS xəritələşdirilməsi üçün müasir proqram məhsullarının çeşidi çox müxtəlifdir.

Ümumiyyətlə, bu cür sistemlər, artıq qeyd edildiyi kimi, məkanla əlaqələndirilmiş məlumatların saxlanması, onların elementar işlənməsi və xəritələr şəklində vizual təqdimatı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Daha mürəkkəb problemlərin, məsələn, proqnozlaşdırıcı modellərin qurulması ilə bağlı problemlərin həlli əlavə proqram təminatının istifadəsini tələb edir.

Əksər coğrafi informasiya sistemləri üçün tikintinin ən ümumi prinsipləri bir qədər fərqlənir və ümumiyyətlə olduqca sadədir.

Coğrafi xəritədə təsvir olunan hər hansı bir obyektin iki "komponenti" var: o, birincisi, müəyyən bir koordinat sistemindəki coğrafi mövqeyi və müvafiq olaraq həndəsi xüsusiyyətləri, ikincisi, tematik xüsusiyyətlər toplusu ilə xarakterizə olunur, yəni. məzmun.

Əsas qrafik növləri nöqtə, xətt və sahədir (sahə obyekti).

Tematik xüsusiyyətlər növünə görə müxtəlif ola bilər. Ən çox istifadə edilən əsas növlər sətir, nömrə (tam və ya onluq), tarix; Öz daxili strukturuna malik olan qrafik obyektlər və növlərdən də istifadə etmək olar.

Coğrafi məlumatların xəritələşdirilməsi təcrübəsində xəritələrin məzmununu sözdə bölməyə bölmək adətdir. "tematik təbəqələr" (ənənəvi xəritələrin rəngli təbəqələri kimi deyil). Eyni xarakterli obyektlər tematik təbəqəyə birləşdirilir (məsələn, üfüqi xətlər, çay şəbəkələri, göllər, yollar, meşə sahələri, heyvanların rast gəlindiyi yerlər və s.).

CİS hazırlayarkən müxtəlif qrafik tipli obyektləri bir təbəqədə - xətti (çaylar), sahə (göllər) və nöqtə (bulaqlar) birləşdirmək deyil, hər biri üçün ayrıca təbəqə yaratmaq "yaxşı forma" hesab olunur.

Bu yolla, müxtəlif məzmunlu xəritələr əldə etmək üçün müxtəlif təbəqələri birləşdirə bilərsiniz. Bəzi təbəqələr, məsələn, sərhədlər, hidravlik şəbəkələr, bir qayda olaraq, həmişə mövcuddur; digərləri (relyef, bitki örtüyü, yol şəbəkəsi) yalnız bəzi hallarda göstərilir.

Hər bir tematik təbəqə qrafik obyektlər toplusunu və bir qayda olaraq bu obyektlərin tematik xüsusiyyətlərini ehtiva edir. Ən sadə halda tematik məlumatlar ikiölçülü cədvəl formasını ala bilər. Hər bir sütunda xassələrdən birini xarakterizə edən bir növ məlumat var; hər sətir ümumi qrafik obyektlə əlaqəli verilənlər toplusunu təmsil edir.

Məlumatların təhlili sistemləri və proqnozlaşdırıcı modellərin qurulması

Əksər müasir CİS hər hansı bir problemi həll etmək üçün nəzərdə tutulmuş, lakin hər hansı konkret problemin həllinə yönəlməyən universal sistemlərdir. Onlar istənilən məzmunun məlumatlarını təhlil etmək üçün potensial imkanları ehtiva edir. Bununla belə, xüsusi tematik analitik bloklar proqramçı və ya ixtisaslı istifadəçi tərəfindən “müəyyən tapşırıq üçün” hazırlanmalıdır.

Bu məqsədlə CİS iki mürəkkəblik səviyyəli xüsusi alətlər təqdim edir - SQL sorğu sistemi və xüsusi proqramlaşdırma dilləri (ArcView-da Avenue, MapInfo-da Map Basic və s.). Sorğu sistemi əsas hesablamaları və verilənlər bazasından seçimləri həyata keçirir. Buraya daxildir:

b operatorlar toplusu: =,<>, >, <, >=, <=, +, - , /и т.д.

b funksiyalar toplusu: Abs (modul), Sahə (obyekt sahəsi), Perimetr (obyektin perimetri), Sin, Cos, Min, Maks, Sum və s.

b müxtəlif tematik təbəqələrə aid olan obyektlərin ərazi icmasını təyin etməyə imkan verən funksiyalar toplusu.

Orqanizmlərin biosenotik əlaqələrinin təhlilinə imkan verən diferensial və inteqral hesablama metodlarından istifadə edən daha mürəkkəb və dəqiq modellər xüsusi proqram mühitlərində - MapBasic, Avenue və s.

Beləliklə, müxtəlif yaşlarda olan biogeosenozlarda populyasiyanın sayının təhlili əsasında növlərin bolluğunun və ərazi paylanmasının proqnozlaşdırıcı modeli tərtib edilə bilər. Bunun üçün əsas iki tematik təbəqə olacaq: biogeosenoz növlərinin xəritəsi (yaşı göstərən) və rast gəlinən şəxslərin sayının xəritəsi.

Təhlilin nəticələrinə əsasən biogeosenoz növü üzrə fərdlərin sıxlığının icmal cədvəli və ya əhalinin sıxlığının yaşa bağlılığının qrafiki (həm təbii regenerasiya, həm də süni əkinlər üçün) əldə edilə bilər. . Gələcəkdə, qurulmuş modeldən istifadə edərək, ekosistemlərə antropogen təsirlərin (məsələn, kəsiklər və ya gənc heyvanların əkilməsi) müəyyən bir növün bolluğuna təsirini, eləcə də zamanla bolluğun dəyişməsini proqnozlaşdırmaq mümkündür. ekosistemdə ardıcıl dəyişikliklərin nəticəsidir.

Təbiət qoruqları üçün CİS-in spesifik xüsusiyyətləri

Mühafizə praktikasında, alınan məlumatların əhəmiyyətli bir hissəsi, prinsipcə, məkanla əlaqələndirilmiş məlumatların növünə aiddir - bu, heyvanlarla qarşılaşmalar, marşrut tədqiqatları haqqında məlumatlar və digərləri, faktiki kartoqrafik materialları qeyd etməməkdir. .

Lakin yaranmış yeni texniki vasitələr təbiət qoruqlarının işində sadəcə mövcud olduğuna görə istifadə edilməlidir. Onilliklər ərzində Rusiya təbiət qoruqları bu gün ölü çəki olan və istifadə üçün praktiki olaraq əlçatmaz olan çoxlu və qiymətli məlumat topladı. Bu əsasda kompüter verilənlər bazası, xüsusən də xəritəçəkmə sistemi qurmaq toplanmış məlumatları elmi təhlil üçün əlçatan etmək üsuludur.

ətraf mühitin monitorinqi üzrə coğrafi məlumat

Əslində, indiyə qədər təbiət qoruqlarında məlumatların toplanması "qeyri-rəsmi" xarakter daşıyırdı - mühasibat uçotu sistemi çox vaxt aydın struktura malik deyil, məlumatların zaman və məkan arayışı keyfiyyətcə verilə bilər, bu da onların avtomatlaşdırılmış işlənməsini çox çətinləşdirir.

GIS texnologiyalarının istifadəsinə keçid müşahidələrin məzmununda faktiki olaraq heç bir dəyişiklik tələb etmir, lakin onların qeyd forması keyfiyyətcə fərqli, daha sərt olmalıdır.

Cədvəl strukturlarının istifadəsi təşkilati baxımdan çox faydalıdır, çünki müşahidəçinin cədvəldə "boş yerlər" qoymasına icazə vermir. Beləliklə, toplanmış məlumatların tamlığı tələbi təmin edilir. Digər tərəfdən, bu uçot metodu ilə məlumatları kompüterə daxil etməyə imkan verən və toplanmış məlumatları yalnız saxlamağa deyil, həm də alqoritmik emal etməyə imkan verən vahid strukturun məlumat sistemi formalaşır.

Kompüter emalı üçün uyğunlaşdırılmış oxşar məlumat strukturu marşrut tədqiqatlarının nəticələri üçün müəyyən edilə bilər. Bu halda, bu məlumatları bütün əraziyə ekstrapolyasiya etmək və sonra xəritədə göstərmək üçün alqoritmlər də hazırlana bilər.

Ekoloji problemlər tez-tez dərhal və adekvat tədbirlər tələb edir, onların effektivliyi məlumatın işlənməsi və təqdim edilməsi sürəti ilə birbaşa bağlıdır. Ekologiya üçün xarakterik olan inteqrasiya olunmuş bir yanaşma ilə adətən ətraf mühitin ümumi xüsusiyyətlərinə etibar etmək lazımdır, bunun nəticəsində hətta minimal kifayət qədər ilkin məlumatların həcmi şübhəsiz ki, böyük olmalıdır. Əks halda, hərəkətlərin və qərarların etibarlılığına çətin ki, nail olmaq mümkün olsun. Bununla belə, məlumatların sadə yığılması da təəssüf ki, kifayət deyil. Bu məlumatlar asanlıqla əldə edilə bilən, ehtiyaclara uyğun təşkil edilməlidir. Heterojen məlumatları bir-biri ilə əlaqələndirmək, müqayisə etmək, təhlil etmək və sadəcə onlara rahat və vizual formada baxmaq, məsələn, onların əsasında lazımi cədvəl, diaqram, rəsm, xəritə, diaqram yaratmaqla yaxşı olar. Məlumatların tələb olunan formada qruplaşdırılması, onların düzgün təqdim edilməsi, müqayisəsi və təhlili tamamilə tədqiqatçının ixtisasından və erudisiyasından və onun toplanmış məlumatı şərh etmək üçün seçdiyi yanaşmadan asılıdır. Toplanmış məlumatların işlənməsi və təhlili mərhələsində tədqiqatçının texniki təchizatı, o cümlədən tapşırığın həlli üçün uyğun olan aparat və proqram təminatı mühüm, lakin heç də birinci yeri tutur. Sonuncu kimi, müasir, güclü coğrafi informasiya sistemləri texnologiyası bütün dünyada getdikcə daha çox istifadə olunur.

GIS müəyyən xüsusiyyətlərə malikdir ki, bu da bizə bu texnologiyanı məlumatların emalı və idarə edilməsi məqsədləri üçün əsas hesab etməyə haqlı olaraq imkan verir. GIS alətləri adi xəritəçəkmə sistemlərinin imkanlarından çox kənara çıxır, baxmayaraq ki, onlar təbii olaraq yüksək keyfiyyətli xəritələr və planlar hazırlamaq üçün bütün əsas funksiyaları ehtiva edir. GIS konsepsiyasının özü hər hansı məkanda paylanmış və ya məkana aid məlumatların toplanması, inteqrasiyası və təhlili üçün hərtərəfli imkanlar təmin edir. Mövcud məlumatları xəritə, qrafik və ya diaqram şəklində vizuallaşdırmaq, verilənlər bazasını yaratmaq, əlavə etmək və ya dəyişdirmək, digər verilənlər bazaları ilə inteqrasiya etmək lazımdırsa - yeganə düzgün yol CİS-ə müraciət etməkdir. Ənənəvi baxışda heterojen məlumatların inteqrasiyasının mümkün hədləri süni şəkildə məhdudlaşdırılır. Məsələn, torpaq, iqlim və bitki örtüyünə dair məlumatları birləşdirərək tarla məhsuldarlığının xəritəsinin yaradılmasının mümkünlüyü ideala yaxın hesab edilir. GIS bizə daha da irəli getməyə imkan verir. Yuxarıdakı məlumat toplusuna siz demoqrafik məlumatları, torpaq mülkiyyəti, əhalinin rifahı və gəlirləri, kapital qoyuluşlarının və investisiyaların həcmi, ərazinin rayonlaşdırılması, taxıl bazarının vəziyyəti və s. Nəticədə planlaşdırılmış və ya həyata keçirilən təbiəti mühafizə tədbirlərinin səmərəliliyini, insanların həyatına və kənd təsərrüfatı iqtisadiyyatına təsirini bilavasitə müəyyən etmək mümkün olur. Siz daha da irəli gedə və xəstəliklərin və epidemiyaların yayılmasına dair məlumatlar əlavə etməklə təbiətin tənəzzül sürəti ilə insan sağlamlığı arasında əlaqənin olub-olmadığını müəyyən edə və yeni xəstəliklərin yaranması və yayılma ehtimalını müəyyən edə bilərsiniz. Nəticə etibarı ilə istənilən prosesin bütün sosial-iqtisadi aspektlərini, məsələn, meşə sahəsinin azalması və ya torpağın deqradasiyasını kifayət qədər dəqiq qiymətləndirmək mümkündür.

Yaşayış yerlərinin deqradasiyası. GIS əsas ekoloji parametrlərin xəritələrini yaratmaq üçün uğurla istifadə edilmişdir. Gələcəkdə yeni məlumatlar əldə edildikdə, bu xəritələrdən flora və faunanın tənəzzülünün miqyasını və sürətini müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Uzaqdan zondlama məlumatlarından, xüsusən də peyk məlumatlarından və adi çöl müşahidələrindən daxil edildikdə, onlardan yerli və irimiqyaslı antropogen təsirlərin monitorinqi üçün istifadə oluna bilər. Ətraf mühit nöqteyi-nəzərindən xüsusi maraq kəsb edən ərazilər, məsələn, parklar, qoruqlar və canlı təbiət qoruqları ilə ərazinin rayonlaşdırma xəritələrində antropogen yüklərə dair məlumatların üst-üstə qoyulması məqsədəuyğundur. Təbii mühitin vəziyyəti və tənəzzül dərəcəsi xəritənin bütün təbəqələrində müəyyən edilmiş sınaq sahələrindən istifadə etməklə də qiymətləndirilə bilər.

Çirklənmə. CİS-dən istifadə etməklə yerdə, atmosferdə və hidroloji şəbəkə boyunca nöqtə və qeyri-nöqtə (məkan) mənbələrdən çirklənmənin təsirini və paylanmasını modelləşdirmək rahatdır. Model hesablamalarının nəticələri təbii xəritələrə, məsələn, bitki örtüyü xəritələrinə və ya müəyyən bir ərazidə yaşayış sahələrinin xəritələrinə əlavə edilə bilər. Nəticədə neft dağılmaları və digər zərərli maddələr kimi ekstremal vəziyyətlərin dərhal və gələcək nəticələrini, həmçinin daimi məntəqə və ərazi çirkləndiricilərinin təsirini tez qiymətləndirmək mümkündür.

Torpaq mülkiyyəti. CİS müxtəlif, o cümlədən torpaq, kadastrların tərtibi və aparılması üçün geniş istifadə olunur. Onların köməyi ilə torpaq mülkiyyətinə dair məlumat bazaları və xəritələr yaratmaq, onları istənilən təbii və sosial-iqtisadi göstəricilər üzrə məlumat bazaları ilə birləşdirmək, müvafiq xəritələri bir-birinin üzərinə qoymaq və mürəkkəb (məsələn, resurs) xəritələr yaratmaq, qrafiklər və müxtəlif diaqramların növləri. geoinformasiya monitorinqi çirklənmənin kartoqrafiyası

Qorunur ərazilər. CİS-in digər ümumi tətbiqi qoruqlar, qoruqlar və milli parklar kimi qorunan ərazilər haqqında məlumatların toplanması və idarə olunmasıdır. Mühafizə olunan ərazilər daxilində qiymətli və nadir heyvan növlərinin bitki icmalarının tam məkan monitorinqini aparmaq, turizm kimi antropogen müdaxilələrin təsirini müəyyən etmək, yolların və ya elektrik xətlərinin çəkilməsi, ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərinin planlaşdırılması və həyata keçirilməsi mümkündür. Mal-qaranın otarılmasını tənzimləmək və torpaq məhsuldarlığını proqnozlaşdırmaq kimi çox istifadəçi tapşırıqlarını yerinə yetirmək də mümkündür. CİS bu kimi problemləri elmi əsaslarla həll edir, yəni heyvanlar aləminə minimum təsir səviyyəsini təmin edən, havanın, su hövzələrinin və torpaqların, xüsusən də turistlərin tez-tez getdiyi ərazilərdə lazımi səviyyədə təmizliyi təmin edən həllər seçilir.

Mühafizəsiz ərazilər. Regional və yerli idarəetmə strukturları torpaq ehtiyatlarının bölüşdürülməsi və nəzarət altında istifadəsi ilə bağlı problemlərin optimal həlli yollarını əldə etmək, torpaq sahibi ilə icarədarlar arasında münaqişə vəziyyətlərini həll etmək üçün CİS-in imkanlarından geniş istifadə edir. Torpaqdan istifadə sahələrinin mövcud sərhədlərini torpaqların zonalaşdırılması və onlardan istifadənin perspektiv planları ilə müqayisə etmək faydalıdır və çox vaxt zəruridir. GIS həmçinin torpaqdan istifadə sərhədlərini vəhşi təbiət tələbləri ilə müqayisə etmək imkanı verir. Məsələn, bəzi hallarda qoruqlar və ya milli parklar arasında inkişaf etmiş ərazilər vasitəsilə vəhşi heyvanlar üçün miqrasiya dəhlizlərinin ayrılması lazım gələ bilər. Torpaqdan istifadənin sərhədləri haqqında məlumatların daim toplanması və yenilənməsi ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərinin, o cümlədən inzibati və qanunvericilik tədbirlərinin işlənib hazırlanmasında, onların icrasına nəzarət edilməsində, əsas elmi ekoloji prinsip və konsepsiyalara əsaslanaraq mövcud qanun və qaydalara vaxtında dəyişiklik və əlavələrin edilməsində böyük kömək ola bilər. .

Bərpa mühit yaşayış yeri. GIS bütövlükdə ətraf mühitin, flora və faunanın ayrı-ayrı növlərinin məkan və zaman aspektlərində öyrənilməsi üçün effektiv vasitədir. Xüsusi ekoloji parametrlər müəyyən edilərsə, məsələn, hər hansı heyvan növünün mövcudluğu, o cümlədən otlaqların və çoxalma sahələrinin, yem ehtiyatlarının müvafiq növlərinin və ehtiyatlarının, su mənbələrinin, təbii mühitin təmizliyinə dair tələblərin olması. , onda GIS, müəyyən bir növün populyasiyasının mövcudluğu və ya bərpası üçün şərtlərin optimala yaxın olacağı parametrlərin uyğun birləşməsi olan sahələri tez tapmağa kömək edəcəkdir. Köçürülən növlərin yeni əraziyə uyğunlaşması mərhələsində CİS görülən tədbirlərin dərhal və uzunmüddətli nəticələrinin monitorinqi, onların uğurunun qiymətləndirilməsi, problemlərin müəyyən edilməsi və onların aradan qaldırılması yollarının tapılması üçün effektivdir.

Ekoloji təhsil. CİS-dən istifadə edərək kağız xəritələrin yaradılması çox sadələşdirilmiş və daha ucuz olduğundan, ekoloji təhsil proqramlarının və kurslarının əhatə dairəsini və genişliyini genişləndirən çoxlu təbii xəritələr əldə etmək mümkün olur. Kartoqrafiya məhsullarının surətini çıxarmaq və istehsal etmək asan olduğuna görə ondan demək olar ki, hər bir alim, müəllim və ya tələbə istifadə edə bilər. Bundan əlavə, baza xəritələrinin formatının və tərtibatının standartlaşdırılması tələbə məlumatlarının toplanması və nümayişi, təhsil müəssisələri arasında məlumat mübadiləsi, regionlar və ölkə üzrə vahid məlumat bazasının yaradılması üçün əsas yaradır. Torpaq mülkiyyətçilərini ərazidə yaradılan və torpaqlarına təsir göstərə biləcək planlı mühafizə tədbirləri, bufer zona sxemləri və ekoloji dəhlizlərlə tanış etmək üçün xüsusi xəritələr hazırlana bilər.

Ekoturizm. Cəlbedici, rəngarəng, lakin yüksək keyfiyyətli, peşəkar şəkildə tərtib edilmiş xəritələri tez bir zamanda yaratmaq bacarığı CİS-i sürətlə inkişaf edən ekoturizm sənayesinə ictimaiyyəti cəlb etmək üçün tanıtım və icmal materialları yaratmaq üçün ideal alətə çevirir. "Ekoturistlər" adlananların xarakterik xüsusiyyəti, müəyyən bir ərazinin və ya ölkənin təbii xüsusiyyətləri, geniş mənada ekologiya ilə əlaqəli təbiətdə baş verən proseslər haqqında ətraflı məlumatlara dərin maraqdır. Bu kifayət qədər böyük insanlar qrupu arasında CİS-in köməyi ilə yaradılmış, bitki birliklərinin, ayrı-ayrı heyvan və quş növlərinin, endemik ərazilərin və s.-nin yayılmasını əks etdirən elmi və tədris xəritələri çox populyardır. Bu cür məlumat ekoloji təhsil məqsədləri üçün və ya səyahət agentlikləri üçün layihə fondlarından və səyahət və ekskursiyaların inkişafını təşviq edən milli proqramlardan əlavə vəsait əldə etmək üçün faydalı ola bilər.

Təbii mühitə antropogen təsirin artması şəraitində təbii mühitin komponentlərinin vəziyyətinin təhlili və qiymətləndirilməsi vəzifəsi xüsusilə aktuallaşır. Vəziyyət müxtəlif ekosistemlərin və landşaftların insan fəaliyyətinin məhsullarının axınına qeyri-adekvat reaksiyası ilə daha da ağırlaşır. Çoxsaylı ekoloji amillərin sinerjisi kontekstində ekoloji vəziyyətin təhlilinin mövcud ənənəvi üsulları (statistik, simulyasiya modelləşdirmə) çox vaxt istənilən effekti vermir və ya onların həyata keçirilməsində böyük texniki çətinliklər yaradır.

Yeni informasiya texnologiyalarına (coğrafi informasiya və ekspert sistemləri) əsaslanan informasiya yanaşmasından istifadə mürəkkəb ekoloji və geosistemlərdə baş verən prosesləri nəinki kəmiyyətcə təsvir etməyə, həm də bu proseslərin mexanizmlərini modelləşdirməklə, elmi əsaslandırma metodlarına imkan verir. təbii mühitin müxtəlif komponentlərinin vəziyyətinin qiymətləndirilməsi.

Bu sahədə ən aktual vəzifələrə, ilk növbədə, yeni bir şey yaratmaq və / və ya uyğunlaşma vəzifəsi daxildir

nəhəng informasiya axınlarını emal etməyə, ekosistemlərin real vəziyyətini qiymətləndirməyə və bunun əsasında ətraf mühitə yol verilən antropogen təsirin optimal variantlarını hesablamağa imkan verən digər bilik sahələrində (coğrafi informasiya, informasiya məsləhəti və ekspert sistemləri) mövcud olan proqram təminatı. ətraf mühitin rasional idarə edilməsinin məqsədi.

Ətraf mühit məlumatlarının təhlilinə |Yu.A. İsrail, 1984]:

Müxtəlif amillərin ətraf mühitə təsirinin təhlili (kritik təsir faktorlarının və biosferin ən həssas elementlərinin müəyyən edilməsi);

ekosistemə kompleks və birləşmiş təsir nəzərə alınmaqla ətraf mühitin komponentlərinə yol verilən ekoloji təsirlərin və yüklərin müəyyən edilməsi;

Ekoloji və iqtisadi baxımdan bölgəyə icazə verilən yüklərin müəyyən edilməsi.

Ətraf mühit məlumatlarının informasiya təhlilinin mərhələləri aşağıdakı mərhələləri əhatə edir:

1) ətraf mühitin vəziyyəti haqqında məlumatların toplanması: ekspedisiya tədqiqatları; stasionar tədqiqat;

aerovizual müşahidələr; uzaqdan zondlama; kosmik və aerofotoqrafiya; tematik xəritəçəkmə; hidrometeoroloji müşahidələr; monitorinq sistemi; ədəbi, fond və arxiv məlumatları;

2) ilkin emal və strukturlaşdırma:

məlumatların kodlaşdırılması; maşın formasına çevrilməsi; kartoqrafik materialın rəqəmsallaşdırılması; təsvirin işlənməsi; məlumatların strukturlaşdırılması; məlumatların standart formata gətirilməsi;

3) məlumat bazasının doldurulması və statistik təhlil: məlumatların məntiqi təşkilinin seçilməsi; məlumat bazasının doldurulması və redaktə edilməsi; çatışmayan məlumatların interpolasiyası və ekstrapolyasiyası; statistik məlumatların emalı; verilənlərin davranışındakı nümunələrin təhlili, tendensiyaların və etimad intervallarının müəyyən edilməsi;

4) ekosistemlərin davranışının modelləşdirilməsi;

getdikcə daha mürəkkəb modellərin istifadəsi; müxtəlif sərhəd şərtləri; tək təsirlər altında ekosistem davranışının təqlidi; kartoqrafik modelləşdirmə; müxtəlif təsirlər altında cavab diapazonlarının öyrənilməsi;

5) ekspert qiymətləndirməsi:

ekosistemlərə təsirlərin dəyişmə diapazonlarının qiymətləndirilməsi; “zəif həlqə” prinsipi əsasında müxtəlif təsirlər altında ekosistemin davranışının qiymətləndirilməsi;

6) qeyri-müəyyənlik təhlili:

giriş məlumatları; model parametrləri; modelləşdirmə nəticələri; ekspert qiymətləndirmələrinin dəyərləri;

7) nümunələrin müəyyən edilməsi və ekoloji nəticələrin proqnozlaşdırılması:

mümkün ekosistem davranış ssenarilərinin inkişafı; ekosistem davranışının proqnozlaşdırılması; müxtəlif ssenarilərin nəticələrinin qiymətləndirilməsi;

8) təbii mühitə təsirləri məhdudlaşdırmaq üçün qərarlar qəbul etmək:

ətraf mühitə təsirləri azaltmaq üçün “zərif” (qənaət) strategiyaların işlənib hazırlanması; seçilmiş həll yollarının əsaslandırılması (ekoloji və sosial-iqtisadi).

Ekspert modelləşdirmə coğrafi məlumat sistemi (EM GIS) ekspert sistem qabığı və riyazi modelləşdirmə bloku ilə ümumi GIS istifadəçi interfeysinin birləşməsidir.

Kriti h ekosistemlərə yüklər (KL).- bu, “uzun müddət ərzində bu ekosistemlərin strukturuna və funksiyalarına zərərli təsir göstərməyən turşulaşdırıcı birləşmələrin maksimum itkisidir.” Kritik yüklər ekosistemlərin sabitliyinin göstəricisidir. Maksimum "icazə verilən" çirkləndirici yükün dəyərini təmin edirlər, saat ekosistemin biogeokimyəvi strukturunu praktiki olaraq məhv etməyən. Ekosistemin, məsələn, turşunun çökməsinə qarşı həssaslığı, ekosistemin müəyyən fiziki və ya kimyəvi parametrlərinin ölçülməsi və ya qiymətləndirilməsi ilə müəyyən edilə bilər; bu yolla, bu həssaslığa heç bir təsir göstərməyən və ya çox az təsir göstərən turşu çökmə səviyyəsi müəyyən edilə bilər.

Hazırda ekoloji GIS mürəkkəb məlumat sistemləridir, o cümlədən güclü əməliyyat sistemi, istifadəçi interfeysi, verilənlər bazası saxlamaq və ətraf mühit haqqında məlumatların nümayişi üçün sistemlər. Ətraf mühitin CİS-ə olan tələblər işdə təklif olunan ideal GIS tələblərinə uyğundur

1) komponent-komponent heterojen məkanla əlaqələndirilmiş məlumat massivlərini emal etmək bacarığı;

2) coğrafi obyektlərin geniş sinfi üçün verilənlər bazası saxlamaq imkanı;

3) interaktiv istifadəçi rejiminin mümkünlüyü;

4) çevik sistem konfiqurasiyası, müxtəlif problemləri həll etmək üçün sistemi tez bir zamanda konfiqurasiya etmək imkanı;

5) geoekoloji situasiyaların məkan xüsusiyyətlərini “qavramaq” və emal etmək bacarığı.Müasir CİS-in müxtəlif modellərdən istifadə etməklə mövcud ekoloji məlumatı transformasiya etmək qabiliyyəti (sintez etmək bacarığı) böyük əhəmiyyət kəsb edir.

CİS ilə ekoloji məlumat bazaları arasındakı əsas fərq kartoqrafik əsasdan istifadə ilə əlaqədar onların məkan xarakteridir [VKh.Davydchuk et al., 1988] Buna görə də təbii mühitin vəziyyətinin qiymətləndirilməsi tapşırıqlarında CİS-dən istifadə etməklə keçid zəruridir. problemin baxılmasının biogeoenotik səviyyəsindən landşaft səviyyəsinə qədər. Eyni zamanda, kimi əsaslar GIS, landşaftın əsas komponentlərini xarakterizə edən bir sıra şəxsi xəritələrin avtomatik qurulması üçün istifadə olunan landşaft xəritəsindən istifadə edir. Vurğulamaq lazımdır ki, ekoloji xəritəçəkmə yalnız regionun təbii quruluşunun komponent-komponent xəritələşdirilməsi və antropogen yükün paylanması ilə məhdudlaşmır. Ətraf mühitin xəritəsinin müxtəlif çirkləndiricilərin LDC dəyərlərinə əsaslanan xəritələr toplusu olduğunu da düşünməmək lazımdır. Ətraf mühitin xəritələşdirilməsi, ilk növbədə, keyfiyyətcə yeni yanaşmalardan istifadə etməklə həyata keçirilən ekoloji qiymətləndirmənin nəticələrinin vizuallaşdırılması metoduna aiddir. Buna görə də, məlumatın təqdim edilməsinin bu metodunun sintezedici rolu çox vacibdir.

Ekologiyada GIS texnologiyalarının istifadəsi müxtəlif növ modellərin (ilk növbədə ətraf mühitə diqqət yetirən modellərin) geniş istifadəsini nəzərdə tutur. Təbii mühitin ekoloji xəritələşdirilməsi təbii mühitlərdə çirkləndiricilərin miqrasiyasının biogeokimyəvi əsaslarının dərk edilməsinə əsaslandığı üçün bu məqsədlər üçün CİS yaradarkən ekoloji modellərlə yanaşı, prinsip və yanaşmalar əsasında həyata keçirilən modellərin qurulması zəruridir. coğrafi elmlər (hidrologiya, meteorologiya, landşaft geokimyası və s.). Beləliklə, CİS-in model hissəsi iki istiqamətdə inkişaf edir:

1) maddənin miqrasiya proseslərinin dinamikasının riyazi modelləri;

2) model nəticələrinin tematik xəritələr şəklində avtomatlaşdırılmış təqdimatı üçün alqoritmlər. Birinci qrupun modellərinə misal olaraq, yerüstü axıntı və yuyulma modellərini, yeraltı suların infiltrasiya doldurulması, kanal prosesləri və s. İkinci qrupun tipik nümayəndələri konturların qurulması, sahələrin hesablanması və məsafələrin müəyyən edilməsi üçün alqoritmlərdir.

Təsvir edilən metodologiyadan istifadə edərək, iki miqyasda sınaqdan keçirilmiş ekoloji GIS konsepsiyasını hazırladıq: yerli və regional. Birincisi, Moskva vilayəti üçün ətraf mühitin monitorinqi məlumat bankında saxlanılan məlumatları emal etmək və vizuallaşdırmaq üçün istifadə edilmişdir. Bu xidmət etdi DİZAYNIN ƏSASLARI*

gizli, sonra ekspert-modelləşdirmə GIS Moskva vilayətinin kənd təsərrüfatı landşaftlarına ekoloji cəhətdən icazə verilən təsir parametrlərini müəyyən etmək.

Ətraf mühitin CİS-in regional səviyyədə fəaliyyəti nümayiş etdirilmişdir Xəritəçəkmə Rusiyanın Avropa hissəsinin ekosistemlərinə kritik kükürd və azot yükləri və Taylandın ekosistemlərinin və landşaftlarının turşu çöküntülərinə müqavimətinin qiymətləndirilməsi.

Ətraf mühitin monitorinqi materiallarını təhlil edərkən ətraf mühit amillərinin kəmiyyət qiymətləndirilməsi vəzifəsi aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

1) ərazi xarakterli məlumatlara (poliqonlar və əlaqəli atributlar) üstünlük verilir. Nöqtə obyektləri ilə əlaqəli məlumat köməkçi məlumat kimi istifadə olunur;

2) saxlanılan məlumatların səhvlərinin qiymətləndirilməsi zəruridir. Nisbətən dəqiq kartoqrafik məlumatlarla yanaşı, qiymətləri dəqiq olmayan müxtəlif nöqtələrdə (adətən qeyri-müntəzəm şəbəkədə) ölçmə nəticələri var;

3) həm şəbəkə tənliklərinin həlli əsasında proqnozlar verməyə imkan verən dəqiq riyazi modellər, həm də ehtimal əsasında qurulmuş qeyri-müəyyən ekspert qaydaları tətbiq edilir;

4) amil qiymətləndirmələri aparmaq üçün mütəxəssis ekspertin neçə tematik atributlara ehtiyacı olacağı məlum deyil. Mümkündür ki, verilənlər bazasında saxlanan bütün məlumatlara ehtiyacınız olmayacaq, lakin bunun müqabilində üstünlük verilir artırmaq sorğunun icra sürəti;

5) verilənlər bazası sorğuları Vəsasən iki növdən ibarətdir (xəritədə verilmiş nöqtəni xarakterizə edən atributların siyahısını verin; xəritədə lazımi xüsusiyyətlərə malik olan sahələri vurğulayın).

Bu xüsusiyyətlər əsasında modul sistem işlənib hazırlanmışdır ki, onun əsasını kartoqrafik məlumat bazası təşkil edirdi. Tikinti sahəsində həm mütəxəssis istifadəçiyə, həm də ekspert modelləşdiriciyə sistemlə işləməyə imkan verən interfeys təmin edilmişdir. Sonuncu iki səbəbə görə lazımdır. Birincisi, işlənmiş sistemə birbaşa daxil olmayan modellərdən istifadə edərək çirkləndiricilərin (çirkləndiricilərin) daşınması proseslərini modelləşdirmək üçün məkan məlumatlarından istifadə etmək üçün. İkincisi, ekoloji monitorinq nəticələrinin natamamlığını, qeyri-dəqiqliyini və uyğunsuzluğunu kompensasiya etmək üçün ekspert qiymətləndirmələrindən istifadə etmək. Kartoqrafiya məlumat bazası üçün hazırlanmış məntiqi modelin strukturu aşağıdakı xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur:

1. İstənilən xəritə hər biri eyni koordinat istinadına malik olan şəffaf vərəqlər paketi kimi təqdim oluna bilər. Bu vərəqlərin hər biri xəritələşdirilmiş xüsusiyyətlərdən birinə görə bölünür. Bir vərəq, məsələn, yalnız torpaq növlərini, digəri - yalnız çayları və s. Verilənlər bazasındakı bu vərəqlərin hər biri məlumat aqreqatları sinfinə uyğundur, burada bu sinfin hər bir obyekti ona təyin edilmiş atributla bir xüsusi sahəni təsvir edir. Belə ki yol,üst səviyyədə verilənlər bazası bir ağacdır, üst qovşaqları sinifləri, aşağı qovşaqları isə siniflərin konkret obyektlərini təmsil edir. İstənilən vaxt verilənlər bazasından bir və ya bir neçə məlumat məcmu sinifini əlavə edə və ya silə bilərsiniz. Model baxımından - çantadan bir və ya daha çox vərəq daxil edin və ya çıxarın.

2. Verilənlər bazası tələb olunan sorğuların hər iki növünə cavab verir. Sorğu növlərini aydın vərəq paketinin illüstrasiyasından istifadə etməklə vizuallaşdırmaq asandır. Nöqtə atributlarının uyğunluğu haqqında sorğu "pirsinq" paketi tələb olunan yerə qoyun və hər vərəqin harada deşildiyini nəzərə alaraq. İkinci növ sorğunun təfsiri də göz qabağındadır. Xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, tapma sorğusunun icrasının nəticəsidir bölgələr tam hüquqlu bir sinifdir, yəni xəritəni təşkil edən vərəqlər paketinin başqa bir şəffaf vərəqi. Bu mənim* Bu, ekspert əlavələrinə sorğunun icrasından sonra əldə edilən Kapi təbəqələrini sadə təbəqələrlə eyni şəkildə müalicə etməyə imkan verir.

3. Nöqtə ölçmələri haqqında məlumat bazada əlaqələr şəklində saxlanılır “koordinatlar -atribut", lakin müəyyən bir tətbiqdə istifadə edildikdə, interpolyasiya yolu ilə çoxbucaqlı formaya çevrilir, məsələn haqqında Voronoy mozaikaları.

4. Ciddi nöqtəli obyektlər haqqında məlumat - triangulyasiya işarələri, quyular və s. müəyyən sayda mümkün tematik atributlarla məlumat aqreqatlarında saxlanılır.

5. Xətt obyektləri şəbəkə topologiyasının təsviri ilə şəbəkə kimi saxlanılır.

Beləliklə, verilənlər bazası, ilk növbədə, a çoxbucaqlılar(regionlar). Hər bir kafel yalnız bir atribut üzərində xəritələndiyi üçün o, kifayət qədər böyük hissələrə bölünür ki, bu da şəbəkə əsaslı ədədi simulyasiyalar üçün xarakterik olan 1-ci tip sorğuları sürətləndirir.

Kartların daxil edilməsi haqqında ayrıca qeyd etmək lazımdır. Rəqəmsallaşdırıcıdan istifadə edərək xəritələrin rəqəmləşdirilməsi çox yüksək dəqiqlik verir və ekoloji tədqiqatlarda bu günə qədər ən çox yayılmış üsuldur. Ancaq bu üsul əhəmiyyətli vaxt və pul tələb edir. Son təcrübə göstərir ki, rəqəmsallaşdırma məqsədləri üçün skanerdən istifadə etmək daha rahatdır. Skanerdən alınan təsvirlər kompüter ekranında siçan kursoru vasitəsilə rəqəmsallaşdırılır. Bu üsul sizə imkan verir:

Son istifadəçiyə təsvirin rəqəmsallaşdırılmasının tələb olunan dəqiqliyini müəyyən etməyə icazə verin, çünki yüksək rezolyusiyaya malik skaner rəqəmsal təsvirin yüksək böyüdülmüş şəklini ekranda göstərməyə imkan verir ki, bu da kart hazırlayarkən olduğu kimi demək olar ki, eyni dəqiqliyi təmin etməyə imkan verir. ; - təsvirin hansı hissəsinin artıq rəqəmsallaşdırıldığını xatırlamaq ehtiyacı ilə əlaqəli təsvirin daxil edilməsinin mürəkkəbliyini azaldır.

Ətraf mühitlə bağlı məlumatlar belə strukturlaşdırılmalıdır. hazırkı vəziyyəti təhlil etmək üçün hər ikisindən istifadə etmək rahatdır ekoloji vəziyyətlərdə və ətraf mühitin rasional idarə edilməsi məqsədilə bu qərarların həyata keçirilməsi üçün qərarlar qəbul etmək və tövsiyələr vermək. Strukturlaşdırılmış informasiya inteqrativ xarakter daşıyan və aşağıdakı bloklardan ibarət informasiya dəstəyinin əsasını təşkil edir:

ərazinin torpaq-geoloji, hidrokimyəvi, hidrogeoloji, bitki xüsusiyyətləri, yerli iqlim haqqında məlumatları, habelə landşaftların özünütəmizləmə amillərinin qiymətləndirilməsini özündə əks etdirən ərazinin təbii təşkili haqqında məlumatlar bloku;

Bölgədə texnogen axınlar haqqında məlumat bloku, onların ifraz etmək və kah, tranzit və depozit mühitləri ilə qarşılıqlı əlaqənin xarakteri;

Ekoloji, ekoloji-texniki, sanitar və gigiyenik məmulatları özündə əks etdirən tənzimləyici məlumatlar bloku. standartlar və habelə təbii sistemlərdə çirkləndirici sənayelərin yerləşdirilməsi standartları.

Bu bloklar ətraf mühitin rasional idarə edilməsi məqsədləri üçün ekoloji cəhətdən əsaslandırılmış qərarlar qəbul etmək üçün zəruri olan regional məlumat bankının çərçivəsini təşkil edir.

Təsvir edilən məlumat dəstəyi blokları, qeyd edildiyi kimi, onlarla və hətta yüzlərlə parametrləri əhatə edir. Buna görə də, ekosistem növlərinin sayının yüzlərlə və hətta minlərlə olduğu regional GIS-i inkişaf etdirərkən, məlumat massivlərinin ölçüsü kəskin şəkildə artır. Bununla belə, sadəcə olaraq saxlanılan məlumatların həcminin artırılması məlumatların tematik məzmununun genişləndirilməsi kimi çətinliklər yaratmır. Çünki məlumat CİS axtarış və məlumat axtarışı proseslərinin ümumiliyini nəzərdə tutan vahid informasiya mühitində saxlandığından, yeni tematik məlumatların hər hansı daxil edilməsi məlumatın yenidən qurulmasını, o cümlədən təsnifat, qarşılıqlı asılılığın, iyerarxiyanın və müxtəlif komponentlərin parametrlərinin məkan-zaman miqyasının müəyyən edilməsini nəzərdə tutur. ekosistemlər.

Əvvəllər qeyd olunurdu ki, ekoloji məlumat bazaları müasir CİS-in əsasını təşkil edir və belə verilənlər bazalarında həm məkan, həm də tematik məlumatlar var. CİS-in çoxməqsədli məqsədi verilənlər bazası qurulması metodlarına bir sıra tələblər qoyur Və bu verilənlər bazası üçün idarəetmə sistemləri. Verilənlər bazalarının formalaşmasında aparıcı rol tematiklərə verilir

xəritələr Həll olunan problemlərin spesifikliyinə və tədqiq olunan məsələlərin təfərrüatına qoyulan tələblərə görə verilənlər bazaları orta və irimiqyaslı xəritələr, eləcə də onların tematik məzmunu əsasında yaradılmışdır.

Ətraf mühitin tənzimlənməsinin və torpaq-ekoloji proqnozlaşdırmanın müxtəlif problemlərinin həlli zərurəti, o cümlədən bütün təbii mühitlərdə çirkləndiricilərin miqrasiyasının öyrənilməsi təbii mühitin bütün komponentləri haqqında məlumatların toplanması və məlumat bankına daxil edilməsini tələb edir. Bu, müasir GIS-in qurulmasının ənənəvi üsuludur, burada bütün məlumatlar ayrı-ayrı təbəqələr şəklində saxlanılır (hər bir təbəqə ətraf mühitin ayrıca komponentini və ya onun elementini təmsil edir). Belə CİS-in əsasını, məsələn, relyef xəritəsi təşkil edir [V, V. Bugrovsky et al., 19861, onun üzərində ayrı-ayrı komponentlərin (torpaq, bitki örtüyü və s.) xəritələri sistemi qurulur. Eyni zamanda, ayrı-ayrı komponentlər regionun təbiəti haqqında tam təsəvvür yarada bilməz. Xüsusilə, müxtəlif komponentli xəritələrin sadə birləşməsi regionun landşaft strukturu haqqında biliklər vermir. Xəritələrin ayrı-ayrı hissələrini birləşdirərək geosistemlərin xəritələrini və ya landşaft xəritələrini qurmaq cəhdləri istər-istəməz bir-biri ilə əlaqələndirmək və bir qayda olaraq müxtəlif prinsiplər əsasında hazırlanan ayrı-ayrı xəritələrin konturunu və məzmununu qarşılıqlı razılaşdırmaq çətinliyi ilə qarşılaşır. Təbii ki, belə bir prosedurun avtomatlaşdırılması bir çox çətinliklərlə üzləşir. Buna görə də, ekosistemlərin və landşaftların müxtəlifliyinin təbii proseslərin və dinamikasının öyrənilməsində həlledici rol oynadığı CİS strukturunda məlumat banklarının formalaşdırılması üçün hadisələr, GIS-in formalaşması üçün əsas kimi seçmək məqsədəuyğundur mənzərə ekosistemlərin və landşaftların ayrı-ayrı komponentləri (torpaq, bitki örtüyü və s.) üçün blokları özündə birləşdirən ərazi modeli.

Bu yanaşma Kiyev vilayətinin ərazisində GIS yaratmaq üçün istifadə edilmişdir [V.S.Davidchuk, V.T.Linnik, 1989]. Bu halda CİS-in təşkilində landşaft GIS blokuna aparıcı əhəmiyyət verilir.

Landşaft xəritəsi bir sıra komponent xəritələrini (litologiya, bitki örtüyü və s.) tamamlayır. Nəticədə, komponent xəritələrini vahid kontur və məzmun əsasına endirməyə ehtiyac yoxdur və bir sıra komponent xəritələrinin əvəzinə bəzən məlumat bankına yalnız bir landşaft xəritəsi daxil edilir ki, bu da xəritəyə daxil olmaq üçün hazırlıq işlərinə əhəmiyyətli dərəcədə qənaət edir. kompüterə və rəqəmsal məlumat üçün disk yaddaşının ölçüsünə.

Landşaft xəritəsi geosistemlərin strukturu və onun komponentləri haqqında yalnız ümumiləşdirilmiş fikir verir. Buna görə də həll olunan problemlərin xarakterindən asılı olaraq digər tematik xəritələrdən də istifadə olunur, məsələn, hidroloji, torpaq. Landşaft GIS bloku

ical strukturu, yəni. daxil olan bütün yeni kartoqrafik məlumatlar müəyyən edilmiş ekosistem konturlarının strukturuna “qablaşdırılmalıdır”. Bu, müxtəlif komponent xəritələrinin ardıcıl olaraq istifadə edilməsini təmin edir.

CİS-də rəqəmsal relyef modelinə xüsusi yer verilir (CMM). O olur əsas təkcə geodeziya nəzarəti üçün deyil, həm də regionun landşaft strukturunu nəzərə almaqla istifadə olunan xəritələrin məzmununu tənzimləmək üçün. Məqsəd mənzərə blok yalnız geosistemlərin komponentini və məkan quruluşunu göstərmək deyil, həm də müxtəlif təbii proseslər haqqında bir-biri ilə əlaqəli məlumatların müstəqil mənbəyi kimi çıxış etməkdir. Beləliklə, landşaft xəritəsi əsasında ayrı-ayrı komponentlər (məsələn, bitki örtüyünün aeol nəqliyyatına təsiri xəritələri) və səciyyələndirən inteqrallar üçün raxlik mərkəzi gecə xəritələri qurmaq mümkündür. müəyyən bütövlükdə geosistemlərin xassələri (məsələn, müxtəlif növlərdə radionuklidlərin miqrasiya qabiliyyəti mənzərələr).

İnformasiya dəstəyinin təşkili üçün təklif olunan prinsiplər ekspert modelləşdirməsindən istifadə əsasında kritik yüklərin qiymətləndirilməsi metodologiyasını hazırlamağa imkan verdi. geoknformadnokix nəhəng məkan sahələrinin kifayət qədər məlumat doyma dərəcəsi ilə xarakterizə olunduğu Rusiyanın xüsusi şərtləri üçün sistemlər (EM GIS). Müasir kompüterlərdə tətbiq olunan EM GIS-in cəlb edilməsi, icazə verilir metodologiyanı kəmiyyətcə praktikada tətbiq etmək. EM GIS yüksək dərəcədə məkan heterojenliyi və məlumat dəstəyinin qeyri-müəyyənliyi olan ərazilərlə əlaqəli verilənlər bazaları və bilik bazaları ilə işləyə bilər. Bir qayda olaraq, bu cür sistemlər seçilmiş təmsilçi əsas sahələrdə tədqiq olunan elementlərin miqrasiya axınlarının müxtəlif parametrlərinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsini, bu axınları və dövrələri təsvir edən alqoritmin işlənib hazırlanmasını və uyğunlaşdırılmasını, əldə edilmiş nümunələrin digər regionlara köçürülməsini əhatə edir. əsas sahələrə oxşar xarakterik xüsusiyyətlərə malikdir. Bu yanaşma, təbii ki, kifayət qədər kartoqrafik dəstək tələb edir, məsələn, ekosistemlərin bioməhsuldarlığını, onların dayanıqlığını, özünütəmizləmə qabiliyyətini və s. qiymətləndirmək üçün torpaq örtüyü, geokimyəvi və hidrogeokimyəvi rayonlaşdırma xəritələri, müxtəlif miqyaslı xəritələr və qrafiklər lazımdır. Bu və digər xəritələrə, eləcə də əsas sahələrdə yaradılmış verilənlər bazalarına əsaslanaraq və ekspert modelləşdirmə geoinformasiya sistemlərindən istifadə etməklə, digər az öyrənilmiş regionlar üçün düzgün şərh mümkündür. Bu yanaşma, bir qayda olaraq, əsas sahələrdə ətraflı ekosistem tədqiqatlarının aparıldığı və geniş məkan sahələrinin kifayət qədər məlumat doyma dərəcəsi ilə xarakterizə olunduğu Rusiyanın xüsusi şərtləri üçün ən realdır.

İnternetdə olan məlumatlar ekologiya sahəsində CİS tətbiqlərinin mövcud vəziyyətini kifayət qədər obyektiv qiymətləndirməyə imkan verir. Bir çox nümunələr Rusiya GIS Assosiasiyasının, DATA+ şirkətinin veb-saytlarında və Qərb universitetlərinin çoxsaylı veb-saytlarında təqdim olunur. Ekoloji problemlərin həlli üçün GIS texnologiyalarından istifadənin əsas sahələri aşağıda verilmişdir.

Yaşayış yerlərinin deqradasiyası. GIS əsas ekoloji parametrlərin xəritələrini yaratmaq üçün uğurla istifadə edilmişdir. Gələcəkdə yeni məlumatlar əldə edildikdə, bu xəritələrdən flora və faunanın tənəzzülünün miqyasını və sürətini müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Uzaqdan zondlama məlumatlarından, xüsusən də peyk məlumatlarından və adi çöl müşahidələrindən daxil edildikdə, onlardan yerli və irimiqyaslı antropogen təsirlərin monitorinqi üçün istifadə oluna bilər. Ekoloji baxımdan xüsusi maraq kəsb edən ərazilər, məsələn, parklar, qoruqlar və canlı təbiət qoruqları ilə ərazi rayonlaşdırma xəritələrində antropogen yüklər haqqında məlumatların üst-üstə qoyulması məqsədəuyğundur. Təbii mühitin vəziyyəti və tənəzzül dərəcəsi bütün xəritə təbəqələrində müəyyən edilmiş sınaq sahələrindən istifadə etməklə də qiymətləndirilə bilər.

Çirklənmə. CİS-dən istifadə etməklə yerdə, atmosferdə və hidroloji şəbəkə boyunca nöqtə və qeyri-nöqtə (məkan) mənbələrdən çirklənmənin təsirini və paylanmasını modelləşdirmək rahatdır. Model hesablamalarının nəticələri təbii xəritələrə, məsələn, bitki örtüyü xəritələrinə və ya yaşayış sahələrinin və müəyyən ərazinin xəritələrinə əlavə edilə bilər. Nəticədə neft dağılmaları və digər zərərli maddələr kimi ekstremal vəziyyətlərin dərhal və gələcək nəticələrini, həmçinin daimi məntəqə və ərazi çirkləndiricilərinin təsirini tez qiymətləndirmək mümkündür.

Qorunan ərazilər. CİS-in digər ümumi tətbiqi qoruqlar, qoruqlar və milli parklar kimi qorunan ərazilər haqqında məlumatların toplanması və idarə olunmasıdır. Mühafizə olunan ərazilər daxilində qiymətli və nadir heyvan növlərinin bitki icmalarının tam məkan monitorinqini aparmaq, turizm kimi antropogen müdaxilələrin təsirini müəyyən etmək, yolların və ya elektrik xətlərinin çəkilməsi, ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərinin planlaşdırılması və həyata keçirilməsi mümkündür. Çox istifadəçi tapşırıqlarını yerinə yetirmək də mümkündür - mal-qaranın otarılmasının tənzimlənməsi və torpaq məhsuldarlığının proqnozlaşdırılması. Bu GIS problemləri elmi əsaslarla həll edilir, yəni. minimumunu təmin edən həllər seçilir

təbiətə təsir səviyyəsi, havanın, su hövzələrinin və torpaqların, xüsusən də turistlərin tez-tez getdiyi ərazilərdə tələb olunan təmizlik səviyyəsinin saxlanması.

Qorunmayan ərazilər. Regional və yerli idarəetmə strukturları torpaq ehtiyatlarının bölüşdürülməsi və nəzarət altında istifadəsi ilə bağlı problemlərin optimal həlli, torpaq mülkiyyətçiləri ilə torpaq icarəçiləri arasında münaqişə vəziyyətlərinin həlli üçün CİS-in imkanlarından geniş istifadə edir. Torpaqdan istifadə sahələrinin mövcud sərhədlərini torpaqların zonalaşdırılması və onlardan istifadənin perspektiv planları ilə müqayisə etmək faydalıdır və çox vaxt zəruridir. CİS həmçinin torpaqdan istifadə sərhədlərini təbiətin tələbləri ilə müqayisə etmək imkanı verir. Məsələn, bəzi hallarda qoruqlar və ya milli parklar arasında inkişaf etmiş ərazilər vasitəsilə vəhşi heyvanlar üçün miqrasiya dəhlizlərinin ayrılması lazım gələ bilər. Torpaqdan istifadənin sərhədləri haqqında məlumatların daim toplanması və yenilənməsi ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərinin, o cümlədən inzibati və qanunvericilik tədbirlərinin işlənib hazırlanmasında, onların icrasına nəzarət edilməsində, əsas elmi ekoloji prinsip və konsepsiyalar əsasında mövcud qanun və qaydalara vaxtında dəyişikliklər və əlavələrin edilməsində böyük köməklik göstərə bilər.

Yaşayış yerlərinin bərpası. YEW bütövlükdə yaşayış mühitinin, flora və faunanın ayrı-ayrı növlərinin məkan və zaman aspektlərində öyrənilməsi üçün effektiv vasitədir. Xüsusi ekoloji parametrlər müəyyən edildikdə, məsələn, hər hansı bir heyvan növünün mövcudluğu, o cümlədən otlaqların və çoxalma sahələrinin, yem ehtiyatlarının müvafiq növlərinin və ehtiyatlarının, su mənbələrinin olması, təbii mühitin təmizliyinə dair tələblər; onda GIS, müəyyən bir növün populyasiyasının mövcudluğu və ya bərpası üçün şərtlərin optimala yaxın olacağı parametrlərin uyğun birləşməsinə malik sahələri tez tapmağa kömək edəcəkdir. Köçürülən növlərin yeni əraziyə uyğunlaşması mərhələsində CİS görülən tədbirlərin dərhal və uzunmüddətli nəticələrinin monitorinqi, onların uğurunun qiymətləndirilməsi, problemlərin müəyyən edilməsi və onların aradan qaldırılması yollarının tapılması üçün effektivdir.

Fənlərarası tədqiqat (ekologiya və tibb/demoqrafiya/klimatologiya). GIS-in ayrılmaz funksionallığı ən aydın şəkildə təzahür edir və birgə fənlərarası tədqiqatın uğurla aparılmasına kömək edir. Onlar xəritədə göstərilə bilməsi üçün istənilən növ məlumatların birləşməsini və üst-üstə düşməsini təmin edir. Belə tədqiqatlara, məsələn, aşağıdakılar daxildir: əhalinin sağlamlığı ilə müxtəlif (təbii, demoqrafik, iqtisadi) amillər arasında əlaqələrin təhlili; ətraf mühit parametrlərinin yerli və regional ekosistemlərin və onların komponentlərinin vəziyyətinə təsirinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsi; üstünlük təşkil edən torpaq tiplərindən, iqlim şəraitindən, şəhərlərdən məsafədən və s. asılı olaraq torpaq mülkiyyətçilərinin gəlirlərinin müəyyən edilməsi; ərazinin hündürlüyündən, meyl bucağından və yamacların ifşasından asılı olaraq nadir və nəsli kəsilməkdə olan bitki növlərinin yayılma sahələrinin sayının və sıxlığının müəyyən edilməsi.

Ekoloji təhsil. CİS-dən istifadə edərək kağız xəritələrin yaradılması çox sadələşdirilmiş və daha ucuz olduğundan, ekoloji təhsil proqramlarının və kurslarının əhatə dairəsini və genişliyini genişləndirən çoxlu ekoloji xəritələr əldə etmək mümkün olur. Kartoqrafiya məhsullarının surətini çıxarmaq və istehsal etmək asan olduğuna görə ondan demək olar ki, hər bir alim, müəllim və ya tələbə istifadə edə bilər. Bundan başqa, baza xəritələrinin formatının və tərtibatının standartlaşdırılması tələbə məlumatlarının toplanması və nümayişi, təhsil müəssisələri arasında məlumat mübadiləsi, regionlar və ölkə miqyasında vahid məlumat bazasının yaradılması üçün əsas rolunu oynayır. Torpaq sahiblərini planlaşdırılan ətraf mühit tədbirləri, sxemləri ilə tanış etmək üçün xüsusi xəritələr hazırlaya bilərsiniz buferərazidə yaradılan və onların torpaq sahələrinə təsir göstərə bilən zonalar və ekoloji dəhlizlər;

Ekoturizm. Tez cazibədar, rəngarəng və yaratmaq bacarığı V Eyni zamanda, yüksək keyfiyyətli, peşəkar şəkildə hazırlanmış xəritələr CIS-i ictimaiyyəti tez bir zamanda cəlb etmək üçün tanıtım və icmal materialları yaratmaq üçün ideal bir vasitə halına gətirir. inkişaf edir ekoturizm sahəsi. "Ekoturistlər" adlananların xarakterik xüsusiyyəti, müəyyən bir ərazinin və ya ölkənin təbii xüsusiyyətləri, geniş mənada ekologiya ilə əlaqəli təbiətdə baş verən proseslər haqqında ətraflı məlumatlara dərin maraqdır. Bu kifayət qədər böyük insanlar qrupu arasında CİS-in köməyi ilə yaradılmış, bitki birliklərinin, ayrı-ayrı heyvan və quş növlərinin, endemik ərazilərin və s.-nin yayılmasını əks etdirən elmi və tədris xəritələri çox populyardır. Bu cür məlumat ekoloji təhsil məqsədləri üçün və ya səyahət agentlikləri üçün layihə fondlarından və səyahət və ekskursiyaların inkişafını təşviq edən milli proqramlardan əlavə vəsait əldə etmək üçün faydalı ola bilər.

Monitorinq.Ətraf mühitin mühafizəsi tədbirləri genişləndikcə və dərinləşdikcə CİS-in tətbiqinin əsas sahələrindən biri yerli və regional səviyyədə həyata keçirilən tədbirlərin nəticələrinin monitorinqidir. Yenilənmiş məlumat mənbələri yerüstü tədqiqatların və ya uzaqdan aparılan müşahidələrin nəticələri ola bilər. CİS-dən istifadə yerli və introduksiya edilmiş növlərin yaşayış şəraitinin monitorinqi, səbəb-nəticə zəncirlərinin və əlaqələrinin müəyyən edilməsi, bütövlükdə ekosistem və onun ayrı-ayrı komponentləri üçün həyata keçirilən ekoloji tədbirlərin əlverişli və əlverişsiz nəticələrinin qiymətləndirilməsi, ekosistemin ekosistemi və onun ayrı-ayrı komponentləri üçün əlverişli və əlverişsiz nəticələrin qiymətləndirilməsi üçün də səmərəlidir. xarici şəraitdən asılı olaraq onları düzəltmək üçün operativ qərarlar.

İndi gəlin GIS texnologiyalarından istifadə etməklə həyata keçirilən konkret ekoloji layihələrə keçək. Aşağıdakı bütün nümunələr onlayn rəylərdən, konfrans materiallarından və digər nəşrlərdən götürülmüşdür.

Rusiya neft kəmərinin ətraf mühitin monitorinqi və nəzarəti - Çin(S. G. Korey, E. O. Çubay RAO ROSNEFTEGAZSTROY). Müəlliflərin düzgün qeyd etdiyi kimi, boru kəmərinin çəkilməsi ətraf mühitin, flora və faunanın vəziyyətinə təsir göstərir, lakin savadlı və marşrutlaşdırma və tikintinin özünə rasional yanaşma dəyişmək ekosistemləri minimuma endirmək olar. Davamlı Dizaynın Əsas Aspekti neft kəməri geosistemlərə təsirin yumşaldılmasından və bəzi yerlərdə onların vəziyyətini sabitləşdirmək üçün xüsusi texniki üsullardan istifadə etməkdən ibarətdir məqbuldur səviyyə. Düzgün aparılan tədqiqatlar, məkan məlumatlarının kifayət qədər məlumat bazası, səlahiyyətli mühəndislik və geoloji proqnozlar, həmçinin GIS texnologiyalarından istifadə edərək işlərin yaxşı təşkili və icrası ilə mənfi hadisələri minimuma endirmək olar. Buna görə də ekoloji tədqiqatların, proqnozların və monitorinqlərin bütün mərhələlərinin həyata keçirilməsi vacibdir.

Məlum olduğu kimi, CİS texnologiyaları bütün resurslar kompleksinə səmərəli və vizual şəkildə çıxışı təmin edən məkan məlumatlarının çoxsəviyyəli məlumat bazalarının qurulması problemlərini həll etmək üçün istifadə olunur. Bu, neft kəmərinin idarə edilməsi, onun inventarlaşdırılması və vəziyyətinin və ehtiyatının monitorinqi problemlərini uğurla həll etmək üçün məlumatları ümumiləşdirməyə imkan verir. Bundan əlavə, GIS neft boru kəmərinin istismarı zamanı, o cümlədən fövqəladə vəziyyətlərdə müxtəlif əməliyyat problemlərinin həllində yüksək effektivliyini sübut etdi. Buna əsaslanaraq, artıq Rusiya-Çin neft kəmərinin layihələndirilməsinin ilk mərhələlərində teoqrafik məlumatların və obyektlərin qanunauyğunluqlarını və qarşılıqlı əlaqələrini başa düşməyə imkan verən GIS təhlili aparıldı. Təhlilin nəticələri bizə müəyyən bir yerdə nə baş verdiyini başa düşməyə, hərəkətləri əlaqələndirməyə və ən yaxşı həlli seçməyə imkan verir. GIS və uzaqdan zondlama məlumatlarının birgə istifadəsi qəzaların aradan qaldırılmasına və onların nəticələrinin minimuma endirilməsinə yönəlmiş qərarların səmərəliliyini və keyfiyyətini kəskin şəkildə artırır.

Layihələndirilən neft kəmərinin ətraf mühitə təsirini qiymətləndirmək üçün tədqiqatlar aşağıdakı mərhələləri əhatə edirdi:

Planlaşdırılan fəaliyyətin təsirinə məruz qala bilən ərazinin vəziyyətinin təhlili;

Mümkün ətraf mühit təsirlərinin müəyyən edilməsi;

Ətraf mühitə təsirlərin qiymətləndirilməsi;

Mənfi təsirləri azaldan, yumşaldan və ya qarşısını alan tədbirlərin müəyyən edilməsi;

Ətraf mühitə qalıq təsirlərin əhəmiyyətinin və onların nəticələrinin qiymətləndirilməsi;

Planlaşdırılan tədbirlərin həyata keçirilməsinin bütün mərhələlərində ətraf mühitin monitorinqi və nəzarət proqramının hazırlanması.

Rusiya-Çin neft kəmərinin ekoloji vəziyyətinin qiymətləndirilməsi üzrə işlərin aparılması üçün çoxtərəfli təhlil aparılıb məlumat. Təbii mühitə münasibətdə müəyyən edilmiş qanunvericilik məhdudiyyətləri şəraitində böyük həcmdə kompleks tikinti işlərinin uğurla həyata keçirilməsi üçün ətraf mühitin monitorinqi sistemi hazırlanmışdır.

Təbii monitorinq sistemi ekosistemin cari vəziyyəti haqqında məlumatları ehtiva edir və proqnozlaşdırıcı modelləşdirmə sistemi ilə qarşılıqlı əlaqədədir. üçün ekoloji meyarlar nəzərə alınmaqla ən qənaətcil həllə nail olmaq üçün neft kəmərinin tikintisinin müxtəlif ssenarilərinin qiymətləndirilməsi.

Nəzərə alsaq ki, regional ekoloji GIS-in işinin əsasını rəqəmsal yüksəklik modeli təşkil edir (DEM), DEM-in tikintisi əsas coğrafi qanunauyğunluqlar nəzərə alınmaqla aparılmışdır.Kontur xətləri və hündürlük işarələri ilə yanaşı çaylar, kiçik göllər, iri göllərin batimetriyası, su kənarı işarələri və s.

Neft kəmərinin istismarı zamanı yarana biləcək real və hipotetik vəziyyətlərin təhlili üçün CİS-dən istifadə etməklə iş ArcVicw Spatial Analyst və 3D Analyst funksiyalarından istifadə etməklə həyata keçirilib. Su hövzələrinin qurulmuş DEM-ləri əsasında su axarlarının istiqamətləri müəyyən edilmiş, qəza zamanı neft sızmasının uzunluğu, sahəsi və həcmi hesablanmışdır. Bu, neft kəmərinin marşrutunu ən həssas ərazilərdən yan keçmək üçün tənzimləməyə imkan verdi. Yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik DEM və bir sıra tematik təbəqələr əsasında riyazi relyef modeli (MTM) qurulmuşdur. Bundan istifadə edərək, siz avtomatik olaraq səthdəki hər bir nöqtə üçün drenaj hövzələrini müəyyən edə, torpaq örtüyü, bitki örtüyü, torpağın qranulometrik tərkibi, temperaturu nəzərə alınmaqla daşqın zonalarını (neft dağılması zamanı çirklənmə), çirklənmənin yayılma diapazonunu hesablaya bilərsiniz. parametrləri (hava və torpaq) və fövqəladə vəziyyət zamanı yağıntının olması, qar örtüyünün miqdarı və s. Marşrut seçiminə bu cür yanaşma riskləri minimuma endirməyə və ərazidə mümkün texnogen fəlakətlərin mənfi nəticələrinin miqyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verir. Bölgənin yüksək seysmikliyini nəzərə alsaq, bu yanaşma praktiki olaraq yeganə mümkün yoldur.

GIS V qərar Kola yarımadasının radiasiya problemləri . Müəlliflərin düzgün qeyd etdiyi kimi, bölgənin radiasiya riskini qiymətləndirmək üçün iş aparmaq üçün radiasiya təhlükəli obyektlər (RHO) haqqında mövcud məlumatların və xüsusiyyətlərin keyfiyyətcə təhlili lazımdır. Məkanda paylanmış məlumat dəstləri ilə işin müasir üsulları, ilk növbədə CİS problemin həllinə kömək edə bilər. ROO-larda yaranan real və hipotetik vəziyyətlərin təhlili üçün CİS-dən istifadə etməklə iş artıq bir neçə ildir ki, ölkəmizdə də aparılır. Rusiya Elmlər Akademiyasının Kola Elmi Mərkəzində və xüsusən də KSC RAS-ın Seier Sənaye Ekologiyası İnstitutunda Kola yarımadasının və bölgənin radiasiya problemlərinin ekoloji aspektləri öyrənilir. Əsas vəzifələr aşağıdakılardır:

CİS-dən istifadə edərək, regional ətraf mühitin mühafizəsi ilə bağlı açıq məlumatları daha əyani və inandırıcı, problemi daha başa düşülən etmək;

Maraqlı tərəflərin bu məlumatlara çıxışını artırmaq;

Radioaktiv ərazilərdə fövqəladə halların kompüter modelləşdirilməsinin nəticələrinə və ərazilərin radiasiya riskinin GIS təhlilinə əsasən icra etmək müvafiq elektron xəritələrin qurulması;

Problemin məhsuldar müzakirəsi və onun həlli üçün vasitə və yolların axtarışı məqsədi ilə bütün səviyyələrdə yerli və beynəlxalq maraqlı tərəflər üçün ümumi dilin, ünsiyyət interfeysinin yaradılmasını asanlaşdırmaq.

Hazırda baxılan məsələlərin spektrinə uyğun olaraq regionun CİS-in strukturu və bəzi ilkin blokları hazırlanmışdır. İnkişafın əsas məqsədi GIS texnologiyasına əsaslanan məlumat modulunun yaradılmasıdır:

Regional təhsil təşkilatları haqqında məlumatları sistemləşdirmək və strukturlaşdırmaq;

Bölgədəki radiasiya problemlərini təhlil etmək;

Atom elektrik stansiyalarının (AES) yerləşdiyi ərazilərdə radionuklidlərin atmosferə ötürülməsinin riyazi modelləşdirilməsi və risklərin qiymətləndirilməsi üçün ilkin məlumatları hazırlamaq.

Onun tətbiq sahələrinə daxildir; regional radiasiya monitorinq sistemləri və nüvə obyektlərində qəza baş verdikdə qərarların qəbul edilməsini dəstəkləmək üçün avtomatlaşdırılmış sistemlər (yerli, regional).

İnformasiya dəstəyi:

Rayonun ətraf mühitin mühafizəsi müəssisə və təşkilatları;

Tədqiqat layihələri və dizayn və sorğu işləri;

Dövlət nəzarət orqanları və fövqəladə hallar idarələri.

GIS verilənlər bazası bir neçə təbəqədə qruplaşdırılmış funksiyaları əhatə edəcəkdir. Birinci mərhələdə açıq məlumat mənbələri ilə təmin olunan obyektlər seçildi: atom elektrik stansiyaları, bərk radioaktiv tullantılarla batmış gəmilər, nüvə reaktorlarının su basdığı ​​yerlər, nüvə partlayışlarının baş verdiyi yerlər, nüvə partlayışlarının baş verdiyi yerlər. sualtı qayıqlar, regionda kosmik gəmilərin buraxılış yerləri (kosmodromlar). Verilənlər bazası üçün mənbə məlumatları dərc edilmiş mənbələrdən və İnternet axtarışlarından əldə edilmişdir. GIS dizayn robotunda ESRI, Tps-dən aşağıdakı məhsullar istifadə edilmişdir:

- Arclnfo- laylı xəritələr yaratmaq (daxili dünya xəritəsi ilə V Kartoqrafik əsas kimi Robinson proqnozları);

AML dili - verilənlər bazasına interfeysin hazırlanması üçün;

ArcExplorer I.I - xəritələri fərdi kompüterdə təqdim etmək üçün.

Aşağıda seçilmiş obyektlərin qısa təsviri verilmişdir.

Atom elektrik stansiyasının reaktorları. Atom elektrik stansiyasının enerji blokları üçün GIS məlumat bazasına Bilibino AES və Norilsk Eksperimental Reaktoru da daxil olmaqla 12 stansiyanın 21 bloku haqqında məlumatlar daxildir.

Hazırlanmaqda olan CİS-in ilkin versiyası hazırda radiasiya təhlükəli obyektlər üzrə lokal məlumat və istinad modulu kimi qurulur. Radiasiya vəziyyətinin monitorinqi üçün regional avtomatlaşdırılmış sistemlərdə və radiasiya qəzaları zamanı qərar qəbul etmə sistemlərində CİS-dən istifadə daha perspektivlidir. Şimal Sənaye Ekologiyası Problemləri İnstitutu hazırda Kola AES-də radiasiya vəziyyətinin monitorinqi üçün yerli Avtomatlaşdırılmış sistemin yaradılması üçün GIS texnologiyasının fərdi tətbiqlərindən istifadə edir.

GIS bir bölgənin radiasiya riskini təhlil etmək üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Bu onunla bağlıdır ki, istifadə olunan modellər mühüm məkan paylanmış parametrlərin böyük massivlərini nəzərə almalıdır. Riyazi modelləşdirmənin CİS ilə birləşdirilməsi ya modellərlə CİS arasında standart interfeysin yaradılmasını, ya da CİS texnologiyası çərçivəsində riyazi modellərin işlənib hazırlanmasını tələb edir. Arclnfo-da (7.1.2 versiyasından başlayaraq) həyata keçirilən Açıq Proqram İnkişafı Mühiti (ODE) standart proqramlaşdırma mühitlərindən istifadə etməklə xüsusi yaradılmış interfeyslər vasitəsilə Arclnfo və digər tətbiq proqramlarının funksionallığını birləşdirməyə imkan verir. ODE çoxlu proqramların GIS texnologiya məkanına daxil edilməsinə imkan verdi. Məhsul ailəsində ESRI Inc sözügedən sinif üçün tələb olunan digər modullar var tapşırıqlar. TO Bunlara məkan məlumat serverləri, İnternet/İnternet xəritə serverləri, xəritələri və GIS funksiyalarını öz proqramlarınıza daxil etmək üçün modul və təbii mühitin modelləşdirilməsi modulları daxildir.

Müəlliflərin fikrincə, CİS-dən istifadə radiasiya təhlükəli obyektlərin və regionun özünün ərazisinin inventarlaşdırılması, uçotu və vəziyyətinin monitorinqi problemlərinin həllinə, eləcə də əlaqəli vəziyyətlərin riyazi modelləşdirilməsinə uğurla başlamağa kömək edəcək.

Yamalo-Nenets Muxtar Dairəsində ətraf mühitin CİS və ətraf mühitin monitorinqi sistemi (O. Rozanov, Ətraf Mühitin Monitorinqi Departamenti) dövlətüzrə komitə təhlükəsizlik Yamal-Nenets Muxtar Dairəsi mühiti). Regional GIS elektron miqyaslı xəritəyə əsaslanırdı I: 200 000, rəqəmsallaşdırılıb Arclnfo sistemində V 1942-ci ildə düzbucaqlı koordinat sistemində Krasovskinin ellipsoidində Gauss-Krugsr proyeksiyası, bundan sonra rəqəmsallaşdırmanın dəqiqliyi qiymətləndirilmiş, bu da metrik məlumatların orijinal kartoqrafik materialların düzgünlüyünə uyğunluğunu təsdiq etmişdir. Xəritə qatlarının sayı və onların doyma səviyyəsi xəritənin hər nəşrinə tam uyğundur. CİS inkişaf etdikcə xəritə yataqların obyektləri, lisenziya sahələri, xüsusi mühafizə olunan ərazilər (yasaqlıqlar, qoruqlar) və infrastrukturla tamamlandı. Bu məlumat müxtəlif mənbələrdən toplanmış və bu gün də toplanır və Arclnfo-nun əhatə dairəsinə tərcümə olunur. Şöbəyə xəritələrin mövzusunun yenilənməsi ilə bağlı ən son məlumatlar Resurs-01 peykindən daxil olub.Qəbul edilmiş məlumatların emalının birinci mərhələsi təsvirə baxmaqdan, orbital elementlər üzrə georeferensiyadan, faydalı fraqmentlərin kəsilməsindən, üzərində istinad nöqtələrinin düzəldilməsindən ibarətdir. seçilmiş fraqmentləri saxlamaq və mənbə formalarına ixrac etmək. Təsvirin işlənməsinin ikinci mərhələsi tematik dekodlaşdırma prosesidir. Praktiki bacarıqlar Purovski rayonunun Pogranichnoye və Vynaggurovskoye yataqlarında tarla şəraitində əldə edilmişdir. Şəkillərin işlənməsi Maplnfo proqram məhsulundan istifadə etməklə həyata keçirilib. Maplnfo-da rastr təsvirləri ilə işin ilk nəticələri təsvirdə vurğulanan obyektlərin perimetrinin və sahələrinin (daşqın zonaları, yanmış ərazilər və s.) müəyyən edilməsində, həmçinin relyefin və insanın müəyyən sahələrinin çəkilməsində səmərəlilik və kifayət qədər sadəlik nümayiş etdirdi. - tənzimləyici xidmətlər üçün xüsusi maraq kəsb edən pozuntular. Maplnfo-da iş burada başa çatdı. Sonra problemlər başladı

şəkilləri Gauss-Kruger proyeksiyasına çevirmək və vektor xəritəsi ilə işləmək üçün ArcView sisteminə ixrac etmək. ITC-də hazırlanmış Image Transformer proqramı ilə işləyərkən şəkillərin çevrilməsində bəzi köməkliklər əldə edilmişdir Scanex, Bununla belə, ArcView Image Analysis (ERDAS) modulunun buraxılması ilə iş xeyli sürətlənib.

Salekhard şəhərinin ekoloji CİS-i 1: 2000 miqyaslı planşetlərin rəqəmləşdirilməsi ilə əlavə edilmiş 1: 10.000 miqyaslı elektron xəritəyə əsaslanırdı. Salekhard şəhərinin xəritəsinin tematik təbəqələrini qurarkən, ən son şəhərin inkişafı ilə bağlı məlumatlardan istifadə edilmişdir ki, bunlar daha çox eskizlər, planlar və planşetlər şəklində verilirdi. ArcView Image Analysis modulu skan edilmiş şəkilləri xəritə əhatə dairəsinə çevirmək və əlaqələndirmək üçün uğurla istifadə edilmişdir. Bu modul Ob çayında daşqın dövründə daşqın zonasının peyk şəklinin rastr şəklini 1:200000 miqyaslı vektor xəritəsi ilə birləşdirmək üçün də sınaqdan keçirilmişdir. Modulun Arc View G1S sistemi ilə uğurlu uyğunluğu sayəsində şəkillər əsasında tematik rəqəmsal xəritələrin yaradılması və onların yeniləşdirilməsində müsbət nəticələr əldə edilmişdir. Belə ki, Salekhard şəhərinin inzibati hüdudlarından kənarda baş verən antropogen pozuntular haqqında məlumatları özündə əks etdirən aerofotoqrafiya materialları rəqəmsallaşdırılıb. Bunlar inkişaf mərhələsindədir V indiki və köhnə bərpa edilməmiş karxanalar, torpaq anbarları, qeydiyyata alınmamış torpaq yollar və cığırlar. Ərazinin dəyişdirilmiş sahəsinə dair arayış məlumatlarının istifadəsi, təsvirdəki piksellərin parlaqlığının əlavə interpolasiyası olmadan həndəsi çevrilmənin dəqiqliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmağa imkan verdi.

Daxil olmuş peyk məlumatlarının rayonun CİS-də istifadəsi üzrə şöbədə aparılan işlər həm komitənin nəzarət xidmətləri, həm də digər maraqlı strukturlar üçün praktiki maraq doğurur. Şimal dənizlərində buz və meteoroloji şərait üçün Hidrometeorologiya Xidməti və naviqasiya xidmətləri ilə birgə iş planlaşdırılır.

Uzaq Şimalda hava şəraitinin dəyişkənliyi, sürətlə dəyişən arktik siklonlar və bunun nəticəsində az sayda aydın günlər və ilin qaranlıq aylarında optik görüntülərin alınmasının qeyri-mümkün olması səbəbindən yan TRS və RADARSAT kimi baxış radarları (SAR). Güclü məsafədən zondlama məlumatların emalı sisteminin ERDAS Imagine-in yaranması Yamal-Nenets Muxtar Dairəsi Dövlət Ətraf Mühitin Mühafizəsi Komitəsinin ətraf mühitin monitorinqi şöbəsinə rayonda məsafədən zondlama metodlarının geniş tətbiqinə başlamağa imkan verir.

GIS texnologiyalarından istifadə etməklə ekologiya sahəsində idarəetmə qərarlarının qəbulu sistemi(İLƏ. VƏ, Kozlov, Nijni Novqorod vilayətinin Ətraf Mühitin Təhlükəsizliyi Mərkəzi). Müəllif regionun ekoloji təhlükəsizliyinin təmin edilməsi sahəsində idarəetmə qərarlarının qəbulunu dəstəkləmək üçün regional informasiya-analitik sisteminin qarşısında duran əsas vəzifələri tərtib etmişdir:

ətraf mühitin vəziyyəti, iqtisadi fəaliyyətin mümkün nəticələrinin proqnozları və regionun təhlükəsiz inkişafı variantlarının seçilməsi üçün tövsiyələr haqqında kompleks məlumatların hazırlanması;

Mövcud antropogen yük səviyyələri və idarəetmə qərarlarının mümkün nəticələri və mümkün fövqəladə hallar nəzərə alınmaqla ətraf mühitdə baş verən proseslərin simulyasiya modelləşdirilməsi;

Akkumulyasiya məlumat zaman meyllərinə görə parametrlərətraf mühitin proqnozlaşdırılması məqsədi ilə ətraf mühit;

Müalicə Və məlumat bazalarında yerli nəticələrin toplanması Və uzaqdan monitorinq, aerokosmik təsvir məlumatları və təbii obyektlərin identifikasiyası, məruzən böyük antropogen təsir;

ətraf mühitin vəziyyəti haqqında məlumat mübadiləsi (məlumatların idxalı və ixracı) digər səviyyəli ekoloji informasiya sistemləri ilə;

Ətraf mühitin qiymətləndirilməsi və təsirin qiymətləndirilməsi prosedurları zamanı məlumatların verilməsi haqqındaətraf mühit (ƏMTQ);

Tələb olunan məlumatların verilməsi ÜÇÜN ekoloji qanunvericiliyə əməl olunmasına nəzarət, ekoloji maarifləndirmə, media üçün.

Müxtəlif ekoloji layihələr həyata keçirərkən Və Onların informasiya dəstəyi üçün regional administrasiyanın ekoloji xidməti müxtəlif təşkilatlarda istifadə olunan mübadilə formatlarının mövcudluğunu və təsnifatlandırıcıların əlaqələndirilməsini, mövcud ekoloji və əlaqəli məlumatları tələb edir. Bu iş 1995-ci ildə Nijni Novqorod vilayətinin administrasiyasının ekoloji xidmətinin bir hissəsi kimi avtomatlaşdırılmış ətraf mühitin monitorinqi sistemini idarə etmək, GIS texnologiyalarını ətraf mühitin mühafizəsinin fəaliyyətinə tətbiq etmək məqsədi ilə yaradılmış Ekoloji Təhlükəsizlik Mərkəzi (CES) tərəfindən əlaqələndirilir. bölgədəki təşkilatlar və regionun ekoloji təhlükəsizliyinin təmin edilməsi probleminin həlli üçün informasiya dəstəyi.

Hazırda ilkin məlumatların toplanması prosesi başa çatıb, tematik təbəqələrin əksəriyyəti formalaşıb və CİS Nijni Novqorod vilayəti administrasiyasının şəbəkəsində “qaynar xətt” rejimində işləyir. Ancaq 370-i qorumaq üçün iş

İnformasiyanın aktuallığı və yeni tematik təbəqələrin formalaşması daim davam edir. Rəqəmləşdirilmiş materiallar razılaşdırılmış formada hazır olduqdan sonra sistemləşdirmə üçün elektron daşıyıcılarda ekoloji təhlükəsizlik mərkəzinə təqdim olunur və emal olunmuş formada ekoloji xidmət bölmələrinə və digər təşkilatlara təqdim olunur. Mövcud və yaradılmış təbəqələr ekoloji təhlükəsizliklə bağlı demək olar ki, bütün aspektləri əks etdirir. Təsvir üçün aşağıdakı böyük təbəqə bloklarını ayırd etmək olar (hazırda CİS-in bir hissəsi kimi 350-dən çox tematik təbəqə yaradılmışdır).

1.Topoqrafik əsas, yəni. ərazinin coğrafi mövqeyi, təbii şəraiti, relyefi və s. Bu blokun əsasını Verxne-Voljsky AGP tərəfindən hazırlanmış 1: 1.000.000 miqyaslı topoqrafik xəritə və bölgənin ən böyük şəhərlərinin daha böyük miqyaslı xəritələri təşkil edir. Bir sıra problemləri həll etmək üçün daha böyük miqyaslı xəritələrə ehtiyac var, bununla əlaqədar olaraq, hazırda regionun bütün ərazisi üçün 1: 500.000 və I: 200.000 miqyasına keçmək üçün aktiv iş aparılır.

2. Emissiya və atqıların mənbələri haqqında məlumatlar, yerləşdirmə tullantı. Bu qrupa təbii sərvətlərdən istifadə edənlər haqqında məlumatlar və statistik hesabat formaları əsasında yaradılmış təbəqələr daxildir. CİS texnologiyaları bu çoxsaylı mənbələrin yaratdığı çirklənməni konkret təbii obyektlərə və ya onların hissələrinə (məsələn, çayların ayrı-ayrı hissələrinə) münasibətdə təhlil etməyə imkan verir.

3. Artan təhlükə mənbələri və ekoloji risk obyektləri haqqında məlumat. Bu blokun təbəqələrinin tərkibi müəyyən bir bölgənin xüsusiyyətlərindən və konkret obyektlər haqqında mövcud məlumatların miqdarından asılıdır.

4. Mühəndislik və nəqliyyat infrastrukturu haqqında məlumat. Bu qrupa daxil olan təbəqələr çox vaxt öz-özünə deyil, fövqəladə vəziyyətə səbəb ola biləcək karst hadisələri, daşqınlar və digər təbiət hadisələri haqqında məlumatlarla birlikdə maraqlıdır,

5. Ətraf mühitin çirklənməsinin paylanması, dinamikası və səviyyələri haqqında məlumat. Bu blok bir günlük yeniləmə müddəti ilə ətraf mühitin monitorinqi məlumatlarını ehtiva edən ən dəyişən təbəqələri ehtiva edir. Bu məlumatlar əsasında əsas analitik iş aparılır. Məhz bu təbəqələr digər təbəqələrə və uzunmüddətli fon monitorinq məlumatlarına üst-üstə düşərək bölgədəki ekoloji vəziyyəti ən dəqiq və tez qiymətləndirməyə imkan verir.

6. Radiasiya vəziyyəti. Bu təbəqələrdən alınan məlumatlar həm bütövlükdə, həm də ayrı-ayrı ərazilərdə radiasiya vəziyyətini qiymətləndirməyə imkan verir.

7. Rayonda sanitar-epidemioloji vəziyyət və xəstələnmənin paylanması. Bu məlumatların məkan-zaman analizi, qoyulmuşdur operativ monitorinq məlumatı, bəzi hallarda yalnız əlaqələri görməyə deyil, həm də hadisələrin mümkün inkişafını proqnozlaşdırmağa imkan verir.

8. Fauna və flora, biomüxtəliflik, xüsusi mühafizə olunan təbiət əraziləri. Bu təbəqələrin dəsti Dront ekoloji mərkəzi ilə birgə yaradılmışdır.

9. Yerin təki və geoloji biliklər. Laylar Təbii Sərvətlər Nazirliyinin ərazi orqanlarının sifarişi ilə yaradılmışdır.

Qeyd etmək lazımdır ki, ekoloji xidmətin CİS-i məlumatın kəmiyyətinin keyfiyyətə çevrildiyi və bu da öz növbəsində gizli, kodlaşdırılmış məlumatların təzahürünə səbəb ola biləcəyi məqama yaxınlaşmışdır. V forma məkan münasibət əlaqələri.

Qısaca təsvir olunan layihələrdən əlavə, İnternetdə bu və ya digər dərəcədə əlaqəli bir çox sayt var ilə CİS-in ətraf mühit problemlərinə tətbiqi. Ekologiyada CİS texnologiyalarından istifadə nümunələrinə saytda çoxsaylı keçidlərdə rast gəlmək olar www.csri.com. o cümlədən ESRI, Inc-in illik konfranslarının materiallarında.

2.1 Ətraf mühitin mühafizəsinin aparılmasının ümumi metodologiyası

Komponent tərkibinin xüsusiyyətləri

Fəsil 3. Yerli ekoloji tədqiqatların aparılması üçün CİS-dən istifadə (“ekologiya” blokunun doldurulması

3.1. Kaluqa şəhərinin əsas kartoqrafik əsasının blok inkişaf layının yaradılması gələcək üçün zəruri şərt kimi

3.2.Sabitlik üçün Kaluqa şəhərində ətraf mühitin keyfiyyətinin kartoqrafik qiymətləndirilməsi

3.3.CİS-dən istifadə etməklə Kaluqa şəhəri yaxınlığındakı kiçik çayların su keyfiyyətinin yerli qiymətləndirilməsi (Cell. Terepets. Kievka, Kaluzhka).

3.4. Kaluqa şəhər meşəsi ərazisində ətraf mühitin keyfiyyətinin kartoqrafik qiymətləndirilməsi.

3.5.CİS-dən istifadə etməklə Kaluqa şəhərinin küçələrində bitən ağac və kol bitkilərinin inventarının yaradılması.

Fəsil 4. Regional ekoloji tədqiqatların aparılması üçün GIS-dən istifadə (Kaluqa vilayətinin CİS-in “ekologiya” blokunun doldurulması).

4.1 Gümüş ağcaqayın inkişafının sabitliyinə əsaslanaraq Kaluqa bölgəsində ətraf mühitin keyfiyyətinin kartoqrafik qiymətləndirilməsi.

4.2 Bəzi Kaluqa çaylarında CİS-dən istifadə etməklə suyun keyfiyyətinin regional qiymətləndirilməsi

4.3 Mühafizə olunan ərazilərin (Uqra Milli Parkı və Kaluzskie Zaseki Təbiət Qoruğu) ərazisində bioindikasiya tədqiqatlarının nəticələrinə əsasən ətraf mühitin keyfiyyətinin qiymətləndirilməsi xəritələrinin yaradılması.

4.4.Kaluqa bölgəsində ətraf mühitin keyfiyyətinin kartoqrafik qiymətləndirilməsi, uşaqlarda ekoloji patologiyaların tezliyi

4.5. GIS "Qırmızı Kitabı" bloku kimi Kaluqa vilayətinin ərazisində nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin inventarının yaradılması.

Fəsil 5. GIS mühitində ekoloji tədqiqat məlumatlarının müqayisəli təhlili.

5.1.2004-cü il üçün Kaluqa şəhərinin Leninski rayonunda ağac və kol bitkilərinin vəziyyəti və ağac bitkilərinin inkişafının sabitlik göstəricisi baxımından ətraf mühitin keyfiyyətinin müqayisəli təhlili.

5.2.Şəhərə yaxın kiçik çaylarda hidrobioloji və kimyəvi tədqiqatların nəticələrinə əsasən su mühitinin keyfiyyətinin müqayisəli təhlili

5.3 Nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılma xəritələrinin müqayisəli təhlili və ərazi haqqında ümumi məlumat

5.4.1997-ci ildən Kaluqa vilayətinin ərazisində nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılma xəritələrinin müqayisəli təhlili və icmal bioindikator xəritəsi.

5.5 Ümumi bioindikasiyanın müqayisəsi

Giriş “Regional və yerli ekoloji tədqiqatlarda GIS texnologiyalarının istifadəsi (Kaluqa bölgəsinin nümunəsindən istifadə etməklə)” mövzusunda yer elmləri üzrə dissertasiya

Mövzunun aktuallığı. Əhalinin artması və texnosferin inkişafı insan və təbiətin qarşılıqlı əlaqə sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdi. Canlı təbiətin qanunlarını nəzərə almadan hərəkət edərək, onun ehtiyaclarını ödəmək üçün ekoloji tarazlığı pozaraq, bəşəriyyət son nəticədə özünü ətraf mühitin vəziyyətindən daha da asılı vəziyyətə salmışdır. Bəşəriyyətin yaşaması və gələcək inkişafı üçün Yer kürəsini ayrılmaz bir sistem kimi öyrənmək və təbii mühitin və cəmiyyətin prosesləri və elementləri haqqında məlumat və biliklər bankını formalaşdırmaq, onların qarşılıqlı təsirləri, təhlili, qiymətləndirilməsi zəruridir. təbiətlə cəmiyyət arasında qarşılıqlı əlaqə sahəsində ekoloji cəhətdən səriştəli qərarlar qəbul etmək üçün ətraf aləmdə baş verən hadisə və proseslərin dinamikasının proqnozlaşdırılması (Ekoinformatika. 1992). Elmi əsaslı qərarlar nəzərə alınmaqla ətraf mühitin rasional idarə edilməsini həyata keçirmək üçün ekoloji informasiya sistemlərinin yaradılması zəruridir. 1972-ci ildə yaradılmış Birləşmiş Millətlər Təşkilatının Ətraf Mühit Proqramı (UNEP) qlobal ekoloji monitorinq sisteminin yaradılmasını nəzərdə tutur. Bu sistem üçün məlumatlar Qlobal Ətraf Mühitin Müşahidə Sistemi (GEMS), INFOTERRA məlumat və arayış sistemi və digər böyük beynəlxalq layihələr (Risser, 1988. Gershenzon. 2003) tərəfindən təmin edilir. 1980-ci ildən etibarən Qlobal Təbii Resurslar Məlumat Bazası (GRID) hazırlanmışdır. Bəşəriyyətin topladığı və daim almağa davam etdiyi böyük həcmdə məlumat, məlumat və biliklərlə işləmək yeni informasiya texnologiyalarından, xüsusən də coğrafi informasiya sistemlərindən (GIS) istifadə etməklə asanlaşdırılmalıdır. GIS, məkan mövqeyinə görə müxtəlif mənbələrdən gələn heterojen məlumatları birləşdirən, müxtəlif ətraf mühit amillərini müqayisə etmək və ərazinin hərtərəfli geoekoloji qiymətləndirilməsini aparmaq imkanı verən məkanla əlaqələndirilmiş məlumatların toplanması, saxlanması, emalı və nümayişi üçün kompüter sistemləridir (Serbenyuk). , 1990; Berlyant, 1996; Jukov, Lazarev, Novakovski, 1995).

Rusiyadakı GIS Assosiasiyasının materiallarına əsaslanaraq, regional və yerli səviyyələrdə ekoloji GIS adətən bir dar problemi həll etmək üçün istifadə olunur (flora və ya faunanın deqradasiyasının nümayişi, kimyəvi çirklənmənin müəyyən növlərinin təsirinin və yayılmasının modelləşdirilməsi, müəyyən bir sahə üçün monitorinq). parametr). Ərazinin hərtərəfli təhlilinə müxtəlif səviyyəli GIS PA-lar daha yaxındır, lakin oxşar işlər azdır və onlar üçün ümumi yanaşma işlənib hazırlanmamışdır (Materiallar, 2002, Problemlər, 2002). Əksər hallarda regional GIS iqtisadi və sosial problemləri həll etmək üçün istifadə olunur.

Rusiya Federasiyasının ərazisində regional GIS yaratmaq ehtiyacına əsaslanaraq. Kaluqa vilayətində regionun uçotu, qiymətləndirilməsi və iqtisadi inkişaf potensialının, o cümlədən təbii ehtiyatların istifadəsi və mühafizəsi sistemlərini təkmilləşdirmək üçün “Kaluqa vilayətinin coğrafi informasiya sisteminin yaradılması” regional hədəf proqramı həyata keçirilir. Bu ilin yayın sonunda Kaluqa şəhərində GIS mərkəzi yaradılmışdır. Kaluqa vilayətinin və Kaluqa şəhərinin GIS-i bölgənin və şəhərin sosial-iqtisadi inkişafının rasional və səmərəli idarə edilməsi üçün mütləq ekoloji komponenti daxil etməlidir. Eyni zamanda, “Ekologiya” blokunu dolduran məlumatlar mümkün qədər etibarlı olmalı və xüsusi tədqiqatlar nəticəsində konkret bilik sahəsi üzrə mütəxəssislərdən alınmalıdır. Bu işin zəruriliyi ətraf mühitin tədqiqatında GIS texnologiyalarından istifadənin xüsusiyyətlərini və üstünlüklərini təhlil etmək və əsaslandırmaq və Kaluqa ərazisinin vəziyyətinin ən dolğun qiymətləndirilməsini formalaşdırmaq üçün bu tədqiqatların nəticələrinin vahid informasiya məkanına daxil edilməsidir. bölgə və Kaluqa şəhəri. Yalnız belə qiymətləndirmələr əsasında ətraf mühitin keyfiyyətini səmərəli və səmərəli şəkildə idarə etmək mümkündür.

Tədqiqatın məqsədi və vəzifələri. İşin əsas məqsədi Kaluqa bölgəsində müxtəlif mövzuların regional və yerli ekoloji tədqiqatları üçün GIS texnologiyalarından istifadə xüsusiyyətlərini öyrənməkdir. Məqsədə çatmaq üçün qarşıya aşağıdakı vəzifələr qoyuldu:

1) Yerli və regional səviyyədə ekoloji tədqiqatlarda CİS texnologiyalarının və ekoloji məlumatların emalı və təqdim edilməsi üçün mövcud metodların istifadəsinin təhlilini aparmaq.

2) Ekoloji tədqiqat məlumatlarının coğrafi kodlaşdırılması üçün zəruri əsas kimi Kaluqa şəhərinin qonşuluq inkişafı təbəqəsini yaradın.

3) Kaluqa vilayətinin Qırmızı Kitabına daxil edilmiş nadir və nəsli kəsilməkdə olan canlı orqanizm növlərinin paylanması və ağacların və ağacların paylanmasına dair məlumat bazası və əlaqəli elektron xəritələrin yaradılması nümunəsindən istifadə edərək GIS texnologiyalarından istifadə edərək bioloji kadastrların aparılması xüsusiyyətlərini öyrənmək. Kaluqa şəhərinin küçələrində çalılar.

4) GIS mühitində Kaluqa bölgəsinin ərazilərini qiymətləndirmək üçün fərdi nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılmasını xarakterizə edən kartoqrafik təbəqələrin eyni vaxtda birgə istifadəsi imkanlarını təhlil edin.

5) GIS mühitində abadlıq işlərinin idarə edilməsi məqsədilə Kaluqa şəhərinin küçələrində ağac və kol bitkilərinin yayılmasını və xüsusiyyətlərini təsvir edən kartoqrafik təbəqədən və əlaqəli verilənlər bazasından istifadə imkanlarını təhlil edin.

6) GIS mühitinə daxil edilmiş bioindikasiya tədqiqat məlumatlarına əsaslanaraq, Kaluqa şəhərinin ərazilərində canlı orqanizmlərin inkişafının sabitlik göstəricisinin paylanmasının məkan və zaman dinamikasının əsas tendensiyalarının kartoqrafik təhlilini aparın. Kaluqa bölgəsi.

7) Tədqiqat sahəsi daxilində heterojen ekoloji xüsusiyyətlərin müqayisəli təhlilinin aparılması üçün bir vasitə kimi GIS texnologiyalarından istifadə imkanlarını və CİS-də ekoloji məlumatların hərtərəfli təhlilinin nəticələrindən sahədə qərar qəbul etmək üçün istifadə etmək imkanlarını müəyyən etmək və təhlil etmək. ətraf mühitin keyfiyyətinin idarə edilməsi.

Əsərin elmi yeniliyi. İlk dəfə olaraq Kaluqa bölgəsində nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılmasına dair elektron xəritələr və əlaqəli məlumat bazaları daxil olmaqla, ayrılmaz GIS bloku ("Kaluqa Regionunun Qırmızı Kitabı") yaradılmışdır.

CİS mühitində ilk dəfə olaraq bioloqların çöl tədqiqatları əsasında şəhər küçələrində ağac və kol bitkilərinin spesifik bioloji xüsusiyyətlərini özündə əks etdirən məlumat bazasından istifadə edilmiş və kadastr obyektlərinin yerləşdiyi yerlərin müvafiq xəritəsi yaradılmışdır.

2000-2006-cı illərdə canlı orqanizmlərin inkişafının sabitliyi baxımından Kaluqa bölgəsində ətraf mühitin keyfiyyətinin məkan-zaman dinamikası haqqında yeni məlumatlar əldə edilmişdir. Bu məlumatlar regionun biomonitorinq sistemi ilə müəyyən edilmiş ətraf mühitin keyfiyyətinin dinamikasında əvvəllər müəyyən edilmiş ümumi tendensiyaları təsdiqləyir.

İlk dəfə olaraq, şəhərin Leninski rayonu ərazisində meşəli bitkilərin inkişafının sabitliyi və ağac və kol bitkilərinin vəziyyətinin göstəricisinin paylanması baxımından ətraf mühitin keyfiyyətinin müqayisəli ərazi təhlili aparılmışdır. Kaluqa.

Gümüş ağcaqayın inkişafının sabitliyi və Kaluqa bölgəsində nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılması baxımından ilk dəfə olaraq ətraf mühitin keyfiyyətinin müqayisəli ərazi təhlili aparılmışdır.

İşin praktiki əhəmiyyəti. Blok inkişafı təbəqəsi Kaluqa şəhərində bir sıra ekoloji tədqiqatların aparılmasında ünvan istinadı üçün əsas kimi istifadə olunur: tibbi və ekoloji xəritəçəkmə, Kaluqa şəhərinin küçələrində yaşıl sahələrin kadastrı, bioindikasiya tədqiqatları və s.

Kaluqa şəhərinin küçələrinin ağac və kol bitkilərinin kadastrının kartoqrafik təsviri və əlaqəli məlumat bazaları şəhərin abadlaşdırılması işlərinin idarə edilməsində minimal iqtisadi xərclər və maksimum elmi əsaslarla istifadə olunur. CİS-də məlumatların təqdim edilməsi həm də məlumatların operativ nümayişi ilə abadlıq obyektlərinin sayına və vəziyyətinə nəzarət etməyə imkan verir. Məlumatlar Kaluqa Şəhər Şurasının İqtisadiyyat İdarəsində, Ətraf Mühitin Mühafizəsi və Təbii Sərvətlər Komitəsində və Kaluqa Şəhər Dumasında istifadə olunur.

Elektron xəritələr bloku və "Kaluqa vilayətinin Qırmızı Kitabı" verilənlər bazası dövlət ekoloji qiymətləndirmə təcrübəsində və planlaşdırılan iqtisadi fəaliyyətlərin Kaluqa vilayətinin ərazisinə təsirinin qiymətləndirilməsində istifadə olunur. Bundan əlavə, bu məlumat GIS texnologiyaları sayəsində bioekoloji tədqiqatlar üçün yeni imkanlar açır. heterojen məlumatların inteqrasiyasına imkan verir. Ümumilikdə, Kaluqa bölgəsində nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələk, bitki və heyvan növlərinin yayılmasının 578 təbəqəsi (Kaluqa vilayətinin Qırmızı Kitabında sadalanan növlərin sayına görə) yaradılmışdır.

Yerli və regional səviyyədə bioindikasiya tədqiqatlarının nəticələrinə əsasən 50-dən çox elektron xəritə və müvafiq məlumat bazaları yaradılmışdır. Bu elektron xəritələr və CİS məlumat bazaları adına KSPU-nun Bioindikasiya Laboratoriyasının işində istifadə olunur. K.E. Tsiolkovski, Kaluqa Şəhər Ətraf Mühitin Mühafizəsi Komitəsi, Rusiyanın Ekoloji Siyasət Mərkəzi, eləcə də müxtəlif miqyaslı məktəb biomonitorinqi zamanı.

Bəzi tədqiqatlar Beynəlxalq İnkişaf Araşdırmaları Mərkəzi IDRC (Kanada) № 10051805-154 və Rusiya Humanitar Fondunun qrantları ilə dəstəkləndi.

Ekoloji tədqiqatlarda tematik elektron xəritələr və verilənlər bazaları yaratmaq və GIS texnologiyalarından istifadə etmək üçün hazırlanmış alqoritmlər və üsullar həm Kaluqa şəhəri və Kaluqa vilayətinin ərazilərində, həm də digər şəhər və rayonlarda oxşar tədqiqatlar üçün standart olaraq tövsiyə edilə bilər. Rusiya Federasiyası.

Kaluqa şəhəri və Kaluqa vilayətinin ərazilərində GIS texnologiyalarından istifadə etməklə hərtərəfli ekoloji təhlilin əsası qoyulmuşdur.

İşin aprobasiyası. Təqdim olunan dissertasiya işinin əsas müddəaları və fərdi elmi tədqiqatların nəticələri “Oka çayı – üçüncü minillik” regionlararası elmi-praktik konfransda (Kaluqa, 2001), “Kibernetik metodların Azərbaycanda tətbiqi” regional tələbə elmi konfransında təqdim edilmişdir. XXI əsrin cəmiyyətinin problemlərinin həlli” (Obninsk, 2003), “Dnepr çayı hövzəsinin su obyektlərinin ekoloji və bioloji problemləri” beynəlxalq elmi-praktik konfrans (Ukrayna, Novaya Kaxovka, 2004), regional elmi konfrans “Texnogen sistemlər və ekoloji risk” (Obninsk, 2005), XII Ümumrusiya konfransı “Bələdiyyə coğrafi informasiya sistemləri” (Obninsk, 2005) beynəlxalq gənclər konfransı (“TUNZA, Dubna +2”) “Gənclər davamlı inkişaf üçün təhlükəsiz mühit naminə” (Dubna, Moskva vilayəti, 2005), "İnsan Ekologiyası" beynəlxalq iştirakı ilə konfrans (Arxangelsk, 2004)

Dissertasiyanın əhatə dairəsi və strukturu. Dissertasiya giriş, beş fəsil və nəticədən ibarətdir və rus və ingilis dillərində 155 adda biblioqrafiyadan ibarətdir. Dissertasiyanın həcmi 48 şəkil və 6 cədvəl olmaqla, makinada yazılmış mətndən 159 səhifədir.

Nəticə "Geoekologiya" mövzusunda dissertasiya, Smirnitskaya, Natalya Nikolaevna

1. CİS-in inkişafının indiki mərhələsində yeni metodların yaradılması və ekoloji tədqiqatların etibarlı nəticələrinin yerli və regional CİS-in ekoloji informasiya bloklarına daxil edilməsi zəruridir.

2. Yaradılmış məhəllə inkişafı təbəqəsi Kaluqa şəhərindəki bütün ekoloji tədqiqatların məlumatlarının birləşdirilməsi üçün zəruri əsasdır, çünki o, riyazi əsaslara ən yaxındır və şəhərin məkanının vizual təsviridir.

3. CİS-də yaradılmış regional və bələdiyyə səviyyələrində bioloji kadastrlar məlumatların səmərəli və qənaətli istifadəsi üçün yeni imkanlar açır - həm fərdi parametrlər, həm də ilkin məlumatların hərtərəfli müqayisəsi üçün tematik elektron xəritələrin yaradılması.

4. “Kaluqa vilayətinin Qırmızı Kitabı”na ​​daxil edilmiş nadir və nəsli kəsilməkdə olan göbələklərin, bitkilərin və heyvanların növlərinin CİS mühitində yayılmasının yaradılmış 578 kartoqrafik təbəqəsinin birgə istifadəsi nəinki CİS-in xüsusiyyətlərini qiymətləndirməyə imkan verir. ayrı-ayrı növlərin və onların qruplarının vəziyyətini, həm də canlı orqanizmlərin nadir növlərinin populyasiya sıxlığına görə təhlil edilən ərazilərin ərazisinin vəziyyətini mühakimə etmək.

5. Kaluqa şəhərinin GIS-in "Ekologiya" blokuna daxil olan, Kaluqa şəhərinin küçələrində ağac və kol bitkilərinin yayılmasını və vəziyyətini xarakterizə edən kartoqrafik təbəqə və əlaqəli məlumat bazası şəhərin yaşıl sahələrini qiymətləndirməyə imkan verir. 6 parametrə (növ, hündürlük, ətraf, yaş, vəziyyət, mütəxəssislərin tövsiyələri) , abadlıq işlərinin rasional idarə edilməsi üçün maddi və vaxt xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

6. 2004-cü il üçün Kaluqa şəhərinin Leninski rayonu ərazisində ağac və kol bitkilərinin vəziyyətinin göstəricilərinin paylanması və ağac bitkilərinin inkişafının sabitlik göstəricisi üzrə tədqiqat məlumatlarının müqayisəli kartoqrafik təhlili və 1997-2005-ci illər üçün Kaluqa bölgəsində gümüş ağcaqayın inkişafının sabitlik əmsalı ilə ətraf mühitin keyfiyyətini qiymətləndirərək, GIS texnologiyalarının təhlil edilən parametrlərin dinamikasını öyrənmək üçün optimal vasitə olduğunu göstərdi. Yaşıllaşdırma obyektlərinin vəziyyətinə və ağac bitkilərinin inkişafının sabitliyinə görə bitki orqanizmlərinin böyüməsi və mövcudluğu üçün ekoloji rahatlıq göstəricilərinin fəzada bölüşdürülməsində bir təsadüf aşkar edilmişdir. Kaluqa bölgəsində dəyişkən asimmetriya əmsalının dəyərlərinin orta hesablanması və əlverişli və əlverişsiz ekoloji keyfiyyətin əsas konturlarının qorunması üçün uzunmüddətli bir tendensiya aşkar edilmişdir.

7. Kaluqa vilayətinin ərazisinin hərtərəfli tədqiqatları (müxtəlif parametrlərə görə ətraf mühitin keyfiyyətinin müqayisəsi - ağcaqayın inkişafının sabitliyi, hidrobioloji göstərici, xətti yük, nadir və nəsli kəsilməkdə olan heyvan, bitki və göbələk növlərinin paylanması) göstərir ki, GIS texnologiyaları CİS-in əsas funksiyalarından biri - məkan lokalizasiyasına əsaslanan heterojen məlumatların inteqrasiyası sayəsində təhlil edilən ərazinin geosistem qiymətləndirilməsinə yaxınlaşmağa imkan verir.

8. CİS-də ekoloji məlumatların hərtərəfli təhlilinin nəticələri (bir neçə parametr üzrə elektron xəritələr, ekoloji proseslərin dinamikasının müqayisəli xəritələri) ətraf mühitin keyfiyyətinin idarə edilməsi sahəsində qərarların qəbulu üçün hazır əsasdır.

Hərtərəfli coğrafi tədqiqat və sistemli tematik xəritəçəkmə təcrübəsi geoinformasiya xəritələrinin kartoqrafiya elminin və istehsalının inkişafında aparıcı mövqe tutmasına imkan vermişdir.

Müxtəlif zamanların və müxtəlif mövzuların xəritələrinin müqayisəsi hadisələrin və proseslərin inkişafının müəyyən edilmiş əlaqələri və meylləri əsasında proqnozlara keçməyə imkan verir. Xəritələrdən proqnozlaşdırma həm də müasir, lakin hələ məlum olmayan hadisələri, məsələn, hava proqnozlarını və ya naməlum mineralları proqnozlaşdırmağa imkan verir.

Proqnoz bir hadisənin kartoqrafik təhlili zamanı əldə edilən nümunələrin bu hadisənin öyrənilməmiş hissəsinə, başqa əraziyə və ya gələcəyə genişlənməsi kimi şərh edilən kartoqrafik ekstrapolyasiyalara əsaslanır. Kartoqrafiya ekstrapolyasiyası, hər hansı digər (riyazi, məntiqi) kimi universal deyil. Onların üstünlüyü ondadır ki, həm məkan, həm də müvəqqəti nümunələri proqnozlaşdırmaq üçün yaxşı uyğundur. Xəritələrdən istifadə etməklə proqnozlaşdırma təcrübəsində coğrafiyada məlum olan analogiya, göstəricilər, ekspert qiymətləndirmələri, statistik reqressiyaların hesablanması və s. üsullardan da geniş istifadə olunur.

Ədəbiyyat:

1. Trifonova T.A., Mishchenko N.V., Krasnoshchekov A.N. Ekoloji tədqiqatlarda coğrafi informasiya sistemləri və uzaqdan zondlama: Universitetlər üçün dərslik. - M., 2005. – 352 s.

2. Şturman V.İ. Ətraf mühitin xəritəsi: Dərslik. - Moskva, 2003.

Mövzu 14. Ekoloji xəritələrin məzmunu və tərtibi üsulları. Plan:

1. Atmosfer problemlərinin xəritələşdirilməsi.

2. Torpaq sularının çirklənməsinin xəritələşdirilməsi.

3. Ekoloji vəziyyətlərin keyfiyyət və kəmiyyət qiymətləndirilməsi.

1. Atmosfer problemlərinin xəritələşdirilməsi

Atmosfer, ən dinamik mühit olaraq, çirklilik səviyyələrinin mürəkkəb məkan-zaman dinamikası ilə xarakterizə olunur. İstənilən vaxtda müəyyən bir ərazidə və ya müəyyən bir nöqtədə atmosferin çirklənməsinin səviyyəsi ayrı-ayrı çirkləndiricilərin balansı və onların məcmusu ilə müəyyən edilir. Balans hesabatının kredit tərəfində aşağıdakılar var:

♦ baxılan ərazi daxilində texnogen və təbii mənbələrin birləşməsindən çirkləndiricilərin tədarükü;

♦ çirkləndiricilərin nəzərdən keçirilən ərazidən kənar mənbələrdən, o cümlədən uzaq mənbələrdən tədarükü (uzaq məsafələrə daşınması);

♦ atmosferin özündə baş verən ikinci dərəcəli kimyəvi proseslər nəticəsində çirkləndiricilərin əmələ gəlməsi.

Balans hesabatının xərc hissəsinə aşağıdakılar daxildir:

♦ çirkləndiricilərin baxılan ərazidən kənara çıxarılması;

♦ yer səthində çirkləndiricilərin çökməsi;

♦ özünütəmizləmə prosesləri nəticəsində çirkləndiricilərin məhv edilməsi.

Müxtəlif maddələr üçün çökmə və özünütəmizləmə intensivliyi faktorları əsasən üst-üstə düşür. Buna görə də müxtəlif maddələrin konsentrasiyası adətən eyni zaman və məkan qanunlarına tabe olmaqla nisbətən ardıcıl dəyişir.

Təbii və texnogen toz mənbələrindən çirkləndiricilərin tədarükü artan küləklə (boş səthlərin olması ilə birlikdə) və vulkanik proseslər zamanı artır.

Beləliklə, havanın çirklənməsinin xəritələşdirilməsi aşağıdakılardan ibarətdir:

♦ havanın çirklənməsi potensialının xəritələşdirilməsi;

♦ çirklənmə mənbələrinin xəritələşdirilməsi;

♦ çirklənmə səviyyələrinin xəritələşdirilməsi.