Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный университет

Институт наук о Земле

Кафедра Экологической геологии

Использование ГИС для экологического контроля в горнопромышленных районах (Ленинградская область и Санкт-Петербург)

Ионкина Дарья

2 курс 5 группа

Санкт-Петербург, 2014

Содержание

• Введение
• 1. Экологические проблемы Ленинградской области
• 2. Геоинформационные системы в экологии
• 3. Обзор геоинформационных систем, действующих на территории Ленинградской области и Санкт-Петербурге
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Ленинградская область сравнительно богата различными полезными ископаемыми. Комплекс разведанных полезных ископаемых включает 26 наименований, из которых основными необщераспространенными являются стекольные пески, горючие сланцы, цементные глины, а также общераспространенные полезные ископаемые: облицовочные материалы (гранит, мрамор, кварцит), торф, гравийный материал, кирпично-черепичные глины. Ежегодный объем добычи общераспространенных полезных ископаемых составляет 25-35 млн. м куб., необщераспространенных - приблизительно 1,5 млн. Количество разрабатываемых месторождений равно 108. Как известно, предприятия горной промышленности наносят довольно значимый удар по экологической обстановке окружающей среды. Оценить степень загрязнения, произвести мониторинг и контроль за горнопромышленными районами можно значительно облегчить, применяя геоинформационные системы. Геоинформационной системой (ГИС) называется система сбора, анализа, хранения и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о необходимых объектах. Целью данной работы является анализ эффективности использования геоинформационных систем в целях контроля экологической ситуации в горнопромышленных районах Ленинградской области.

Экология является одной их сфер, в которых геоинформационные системы применяются особенно активно. ГИС предоставляет возможность проведения комплексной оценки рассматриваемой ситуации.

Проблемы окружающей среды, как известно, требуют быстрых и адекватных решений. Геоинформационные системы позволяют связать большой объем разнородных данных, сравнить и проанализировать их. С их помощью удобно моделировать распространение загрязнения от стационарных объектов в атмосфере и по гидрологической сети. Более того, полученные результаты можно наложить на карты растительности, почв или жилых массивов, находящихся в рассматриваемом районе, и сделать выводы о последствиях сложившейся ситуации.

Также, ГИС можно применять для слежения за проведением природоохранных мероприятий на локальном и региональном уровнях. Использование ГИС эффективно и для мониторинга условий жизнедеятельности местных и привнесенных видов, выявления причинно-следственных цепочек и взаимосвязей, оценки благоприятных и неблагоприятных последствий предпринимаемых природоохранных мероприятий на экосистему в целом и отдельные ее компоненты, принятия оперативных решений по их корректировке в зависимости от меняющихся внешних условий.

3. Обзор геоинформационных систем, действующих на территории Ленинградской области и Санкт-Петербурге

геоинформационный атмосфера загрязнение

Одной из самых известных ГИС, охватывающих территорию всей планеты, является сервис "Google Earth", имеющий трехмерное изображение всей поверхности Земли. Данный сервис поддерживает несколько режимов отображения:

· спутниковые и аэрофотоснимки;

· ландшафт отображение физических элементов (горы, водоемы, растительность);

· картографические данные (города, регионы, страны и др.).

Также, имеется возможность просматривать нужный объект под произвольным углом

В "Google Earth" имеется пользовательский режим, который позволяет добавлять необходимое содержимое на карту. Мы можем отмечать любые места на карте, рисовать линии и фигуры, для того чтобы выделить путь или интересующую нас область, или накладывать свои изображения поверх спутниковых.

Данный сервис очень удобен для проведения первичного анализа "разрастания" территории, занятой какой-либо промышленностью. Имея спутниковые и аэрофотоснимки мы можем произвести их дешифрирование, выделив данный объект на карте, а позже сравнить с данными предыдущих лет.

Рисунок 2. Карьер "Возрождение", г. Выборг.

Например, на рисунке 2 выделена территория карьера "Возрождения" под Выборгом. Минусом данной ГИС является то, что на данный момент в ней нельзя просматривать спутниковые снимки в режиме реального времени, поэтому мы получаем устаревшие данные.

Далее рассмотрим менее глобальные геоинформационные системы.

ГИС "Экологический мониторинг и аналитика".

ГИС "Экологический мониторинг и аналитика" способна решать ряд специальных задач по обработке измерений и анализу:

· построение по измеренным показателям матриц, характеризующих пространственное распространение показателя;

· построение карт изолиний;

· построение графиков изменения показателя с течением времени;

· выполнение статистических операций для получения оценочных и прогнозных матриц;

· автоматизированное формирование изображений карт, графиков и матриц для подготовки отчетов.

Рисунок 3. ГИС "Экологический мониторинг и аналитика"

ГИС "Ленинградская область 200000" (рис.3).

Данная система поставляется в виде структурированного рабочего набора ArcView-GIS или MapInfo Professional. Она (ГИС) предназначена для применения в различных областях, например: прогнозирование, мониторинг, проектирование, безопасность и т.д.

Система выполнена в масштабе 1:200000 и содержит в себе пространственные (административное деление, дорожная сеть, гидрография, населенные пункты, лесные массивы и др.) и атрибутивные (названия водных объектов, населенных пунктов и др.) данные. Формат карты позволяет редактировать существующие данные и добавлять собственные, строить пространственно-распределенные функции и изолинии по любым показателям (например: распространение загрязнения воздуха / гидрологической сети, плотность населения и т.д.).

Рисунок 4.ГИС "Экологический мониторинг и аналитика"

Система, как мне показалось, не очень удобная приближение и обновление происходят довольно медленно, также как и перемещение по карте.

Также, в Санкт-Петербурге функционирует РГИС Региональная Геоинформационная Система. "Геоинформационная система Санкт-Петербурга" (рис.5). Данная система содержит в себе комплекс пространственных данных об объектах недвижимости, градостроительных зонах, объектах культурного наследия и охранных зонах. РГИС не содержит в себе данных об экологической обстановке. Но при сопоставлении с данными, полученными из предыдущей ГИС, можно определить районы Санкт-Петербурга с наиболее неблагоприятной экологической обстановкой.

Рисунок 7. РГИС "Геоинформационная система Санкт-Петербурга"

На данный момент на территории Ленинградской области не действует такая ГИС, которая бы позволила производить контроль за экологической обстановкой именно горнопромышленных районов.

Выходом из этой ситуации может послужить сопоставление данных из нескольких геоинформационных систем, что довольно проблематично и долговременно, или же создание совершенно новой ГИС, которая будет ориентирована именно на экологический контроль за предприятиями горной промышленности. Данная система должна быть способна решать ряд, к примеру, подобных задач:

· отслеживание распространения и переноса выброшенных в воздух веществ в атмосфере;

· определение степени загрязнения гидрологической среды водами, сбрасываемыми со стационарных предприятий;

· отображение на карте (при помощи цветового спектра) степень загрязнения почвогрунтов или атмосферного воздуха тяжелыми металлами;

· построение графиков и диаграмм, вмещающих в себя информацию о состоянии окружающей среды (концентрации загрязняющих веществ и пр.), которые будут доступны и понятны и для специалистов, и для широкого круга пользователей.

Заключение

Применение геоинформациооных систем в экологии на сегодняшний день довольно распространенное явление. Они значительно облегчают процесс проведения мониторинга, оценки и контроля за интересующими областями. Использование геоинформационных систем способствует быстрому и качественному составлению различных экологических отчетов. С появлением ГИС стало возможным отобрать промышленные предприятия, которые осуществляют выбросы вредных веществ, а также спрогнозировать вероятный ущерб для окружающей среды. Что касается геоинформационных систем, применяемых на территории Ленинградской области с целью экологического контроля за предприятиями горной промышленности, следует отметить, что системы, занимающейся этим непосредственно, нет. Но в связи с тем, что горная промышленность в данном районе не имеет такого большого распространения, как, например, на Урале, то особой необходимости в создании отдельной ГИС не наблюдается.

Список литературы

1. Геоинформационные системы для бизнеса и общества [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://www.dataplus.ru/

2. Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации - Ленинградская область. [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://www.gisa.ru/region_47.html

3. ГИС Ленинградской области [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://www.geocenter.ru/index.php?id=100

4. ГИС "Мониторинг и аналитика" [Электронный ресурс]: Электрон. текст. данные./Режим доступа: www.gisinfo.ru/products/ecomonitor.htm

5. Доклад об экологической ситуации в Ленинградской области в 2012 году [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://www.nature.lenobl.ru/Document/1371535728.pdf

6. Использование ГИС в экологии [Электронный ресурс]: Электрон. текст. данные./Режим доступа: http://loi.sscc.ru/gis/geoeco/use_gis_eco.htm

7. Комитет по природным ресурсам Ленинградской области [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://nature.lenobl.ru/

8. Маценко А.М. Учет эколого-экономического ущерба при добыче, обработке и использовании гранита [Текст].

9. Полезные ископаемые Ленинградской области[Электронный ресурс]: Электрон. текст. данные./Режим доступа: http://protown.ru/russia/obl/articles/3431.html

10. Региональная информационная система "Геоинформационная система Санкт-Петербурга" [Электронный ресурс]: Комитет по земельным ресурсам и землеустройству Санкт-Петербурга. - Режим доступа: http://www.rgis.spb.ru/seo01-populyarno-rgis.asp

11. Экологический портал Санкт-Петербурга [Электронный ресурс] /Режим доступа: http://www.infoeco.ru/

Размещено на Allbest.ru