Размещено на http://www.allbest.ru/

ГИС-проект мониторинга водоснабжения (на примере Старооскольского городского округа)

Стебунова А.И.



Введение

Вода - один из главных ресурсов природы, источников жизни. Водные ресурсы необходимы для жизни людей и для всех отраслей хозяйства.

Регионы Курской магнитной аномалии в последние годы испытывают определенный дефицит воды, пригодной для питьевых целей. Это связано с истощением разведанных запасов подземных вод, загрязнением подземных водоносных горизонтов в результате интенсивного водоотбора и разработки железорудных месторождений открытым способом.

Обострение экологической ситуации в Старооскольском городском округе делает все более актуальными работы по созданию информационных баз, прикладных геоинформационных систем и использованию ГИС-технологий для решения комплекса проблем, возникающих в области водопользования. В области мониторинга водоснабжения с помощью ГИС возможно решение задач: создание реестра водных объектов, оценка состояния, качества, уровня загрязнения, воды и др.

Для ведения мониторинга водоснабжения во всем мире и в России используют большое число программных средств, в основном это ГИС-продукты, так как применение ГИС-технологий позволяет резко увеличить оперативность и качество работы с пространственно - распределенной информацией по сравнению с традиционными «бумажными» методами.

В настоящее время в России большое количество компаний, разраба- тывающих геоинформационные системы, которыми создается множество программных продуктов. Среди геоинформационных систем, созданных отечественными производителями более заметными являются ГИС «Гео-Граф», ГИС «GeoMixer», ГИС «ZuluGIS», ГИС «IndorGIS», ГИС «Панорама», хотя из-за ограниченных возможностей эти программы работают с данными на небольших территориях.

Среди зарубежных систем следует отметить AutoCad, ArcGIS и MapInfo. Данные средства мощны и быстры в области пространственного анализа и бесспорно хороши для мониторинга, но они дороги для отечественного пользователя.

Целью данного проекта является создание ГИС-проекта мониторинга водоснабжения.

Исходя из поставленной цели, можно выделить следующие задачи исследования:

? проанализировать предметную деятельность;

? выполнить сбор данных и обосновать выбор геоинформационной системы для данного проекта;

? с использованием средств ArcGIS разбработать проект для мониторинга водоснабжения Старооскольского городского округа.

Объектом исследования является водоснабжение Старооскольского городского округа.

Предметом исследования является геоинформационные системы в мониторинге водоснабжения.

Данный проект состоит из введения, двух разделов, заключения, библиографического списка и приложения.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены объект, предмет, цель, задачи исследования.

В первом разделе представлен процесс проектирования ГИС-проекта. Второй раздел содержит практическую разработку ГИС-проекта.

В заключении обобщены результаты исследования, изложены его краткие выводы.

Библиографический список содержит 15 источников. В приложении содержатся таблицы, карты и диск с файлом проекта.



1. Анализ предметной области

Водоснабжение -- подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом [1].

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:

? расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ, полив огородов, газонов и полей, и т. д.),

? расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),

? расход для пожаротушения [12].

При подаче воды учитывают её качество, например, к питьевой воде предъявляются требования СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку.

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, её очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

? водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников;

? водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам её очистки, хранения или потребления;

? сооружения для очистки воды;

? водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам её потребления;

? башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения [6].

Для обработки пространственных данных, контроля и мониторинга объектов водоснабжения и представления общего состояния геоэкологической обстановки, все чаще используются географические информационные системы (ГИС). Они, как правило, используются во взаимосвязи с другими информационными системами, являясь как потребителями данных (собирая атрибутивную информацию), так и источниками пространственных данных для других информационных систем [8]. водоснабжение насосный arccatalog arcgis

ГИС позволяют повысить эффективность принятия управленческих решений за счет своевременного предоставления необходимой информации в удобном для восприятия виде.

2. Сбор данных

В настоящее время в г. Старый Оскол определены следующие обособленные технологические зоны, совпадающие с централизованными системами водоснабжения:

? зона водоснабжения муниципальной централизованной системы МУП «Водоканал»;

? зона водоснабжения централизованной системы промузла на ст.

Котёл, обслуживаемая ЗАО «Спецэнерго»;

? зона водоснабжения централизованной системы ОАО

«КМАпроектжилстрой» - м-н Степной;

? зона водоснабжения централизованной системы ОАО

«КМАпроектжилстрой» - Южная промкомзона;

? зона водоснабжения централизованной системы ОАО «Стойленский ГОК»;

? зона водоснабжения централизованной системы ОАО «ОЭМК».

Часть сетей и объектов водоснабжения Старооскольского городского округа состоят на балансе администрации и переданы в хозяйственное ведение МУП «Водоканал», оставшаяся часть находится в собственности и обслуживается ЗАО «Спецэнерго», ОАО «Стойленский горно-обогатительный комбинат», ОАО «КМАпроектжилстрой», ОАО «Оскольский завод металлургического машиностроения», ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», ОАО «Теплоэнерго» и

ЗАО «Строительный центр».

В зону технологического водоснабжения ЗАО «Спецэнерго» входят все предприятия, расположенные на промузле. ЗАО «Спецэнерго» эксплуатирует на промузле на ст. Котёл объекты водоснабжения: артезианские скважины, резервуары питьевой воды, хлораторную станцию, насосную станцию IIподъёма. Характеристики собственного источника водоснабжения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Общие сведения об источнике водоснабжения ЗАО «Спецэнерго»

Наименование источника водоснабжения	Водозабор базы «Стройиндустрии»
1	2
Год ввода в эксплуатацию	1979
Артезианские скважины	Глубина, м
№1	76
№2	76
№3	72,5
№4	72
1	2
№5	64
№6	73
Наличие водоподготовки	Обеззараживание

Система водоснабжения ОАО «КМАпроектжилстрой» имеет собственные источники водоснабжения, указанные в таблицах 2 и 3.

Таблица 1

Общие сведения об источнике водоснабжения ОАО «КМАпроектжилстрой»

Наименование источника водоснабжения	Тереховский водозабор
Год ввода в эксплуатацию	2013
Артезианские скважины	Глубина, м
Скважина №1	47
Скважина №2	58
Скважина №3	50
Скважина №4	49
Скважина №5	60
Скважина №6	57
Скважина №7	59
Скважина №8	64
Скважина №9	61
Скважина №10	54
Скважина №11	52
Скважина №12	52
	Год ввода в эксплуатацию	Количество, шт.
Насосная станция 2-го подъема	2013	3

Таблица 3

Общие сведения об источнике водоснабжения ОАО «КМАпроектжилстрой»

Наименование источника водоснабжения	Скважины площадки цем/завода
Год ввода в эксплуатацию	1975-1988 гг.
Артезианские скважины	Глубина, м
Скважина №2	113
Скважина №3	110
Скважина №5	165
	Год ввода в эксплуатацию	Количество, шт.
Насосная станция 2-го подъема	1975-1988	2

Данные по описанию системы водоснабжения ОАО «Оскольский завод металлургического машиностроения» отсутствуют.

Характеристики собственного источника водоснабжения ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» приведены в таблице 4.

Таблица 4

Характеристика источника водоснабжения ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат»

Наименование источника водоснабжения	Подземные воды
Год ввода в эксплуатацию	-
Артезианские скважины	Глубина, м
Скважины площадки пл. ОАО «ОЭМК»: №1	82
№2	82
№3	82,5
№4	84
№5	82
№6а	84

В настоящее время водоснабжение Старооскольского городского округа осуществляется за счет подземных вод следующих водозаборов:

? городские водозаборы МУП «Водоканал: Ильинский,

Незнамовский, Воротниковский, Бор-Малявинский, Гуменский, городской, водозабор Северной ПКЗ, водозабор ИЖС Углы, водозабор ул. Пирогова.

? обособленные водозаборы: водозабор промплощадки ОАО «ОЭМК», водозаборы сельских населенных пунктов (относятся к МУП «Водоканал»).

Большинство крупных промышленных предприятий имеют собственные водозаборы. Водоносные горизонты - альбсеноман, девонский. Вода, добываемая из артезианских скважин, соответствует санитарным требованиям, очистка воды не производится, на городских насосных станциях дезинфекция воды перед подачей в сеть осуществляется гипохлоридом натрия.

Сельские системы водоснабжения состоят из насосных станций 1-го подъёма (скважин), водонапорных башен и водонапорных сетей.

Общие сведения об источниках водоснабжения МУП «Водоканал» приведены в приложениях 1 и 2.

Качество питьевой воды является на сегодня одной из самых острых, животрепещущих проблем. Вредное влияние питьевой воды может сказаться лишь при определенных условиях, а именно если она содержит возбудители инфекционных заболеваний, химические вещества в концентрациях, опасных для здоровья человека, или обладает необычными органолептическими свойствами.

Контроль за качеством воды коммунальных водопроводов города и сельских населенных пунктов осуществляется производственной лабораторией МУП ОЖКХ (Муниципальное унитарное предприятие объединения жилищно-коммунального хозяйства).



Таблица 5

Показатели качества воды источников водоснабжения г. Старый Оскол

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обобщенные показатели	Показатели химического состава
		Неорганические вещества с органо- лептическим лими- тирующим призна- ком	Неорганические вещества с санитарно-токсилогическим лимитирующим признаком

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

БорМалявинский ВЗ	0,700	331	0,290	30,5	88,0	0,096	0,051	0,161	0,003	19,0
Воротниковский ВЗ	0,882	400	4,354	49,0	131,	0,063	0,164	0,172	0,002	35,5
Ильинский ВЗ	0,903	379	0,247	44,1	150,2	0,135	0,125	0,167	0,00	27,3
Незнамовский ВЗ	0,757	327	0,203	28,9	138,6	0,072	0,128	0,153	0,00	26,9
Городской ВЗ	0,662	344	1,196	160,8	98,90	1,702	0,054	0,292	0,002	6,0
Гуменский ВЗ	0,997	459	0,248	148,4	111,5	0,015	0,214	0,214	0,002	10,1
Водозабор м-на Углы	0,789	364	0,250	89,3	113,2	0,506	0,121	0,203	0,002	17,2

Показатели качества воды источников водоснабжения в сельской местности представлены в приложении 3.

ОАО «КМАпроектжилстрой» ведёт контроль за качеством питьевой воды в соответствии с графиком проведения лабораторных исследований питьевой воды по программе производственного контроля.

Показатели качества воды источников водоснабжения ОАО «КМАпроектжилстрой» представлены в таблице 6.



Таблица 6

Показатели качества воды источников водоснабжения

ОАО «КМАпроектжилстрой»

Определяемые показатели	Единицы измерения	Результаты исследования	Гигиенический норматив
Общая жесткость	-	5,0	не более 7
Окисляемость перманганатная	мг/дм3	0,03	не более 5,00
Железо общее	мг/дм3	<0,05	не более 0,30
Сухой остаток	мг/дм3	334,0	не более 1000,0
Нитрит-ионы	мг/дм3	0,003	не более 3,3
Нитрат-ионы	мг/дм3	12,5	не более 45,0
Хлорид-ионы	мг/дм3	14,1	не более 350,0
Сульфат-ионы	мг/дм3	18,0	не более 500,0
Фторид-ионы	мг/дм3	0,27	не более 1,5
Ионы свинца	мг/дм3	<0,001	не более 0,05
Нефтепродукты	мг/дм3	<0,005	не более 0,1

В ОАО «ОЭМК» качество питьевой воды соответствует СанПиН

2.1.4.1074-01. Справка о качестве питьевой воды представлена в таблице 7.

Протоколы лабораторных исследований ОАО «Спецэнерго» представлены в таблице 8 .

Таблица 7

Справка качества воды насосной станции ОАО «ОЭМК»

Определяемые показатели	Единицы измерения	Результаты исследования	Норматив
Окисляемость перманганатная	мг/дм3	0,97	не более 5,00
Железо общее	мг/дм3	0,12	не более 0,30
Сухой остаток	мг/дм3	343	не более 1000,0
Нитрит-ионы	мг/дм3	<0,003	не более 3,3
Нитрат-ионы	мг/дм3	14,8	не более 45,0
Хлорид-ионы	мг/дм3	12,2	не более 350,0
Сульфат-ионы	мг/дм3	36,0	не более 500,0
Фторид-ионы	мг/дм3	0,28	не более 1,5
Ионы свинца	мг/дм3	<0,005	не более 0,05
Нефтепродукты	мг/дм3	0,021	не более 0,1

Таблица 8

Показатели качества воды источников водоснабжения ЗАО «Спецэнерго»

Наименование вещества	Концентрация, мг/дм3	Норматив
Сухой остаток	535,86	не более 1000,0
Нефтепродукты	0,13	не более 0,1
Железо	0,23	не более 0,3
Азот нитритов	0,0373	не более 3,3
Азот нитратов	2,97	не более 45,
Сульфаты	94,14	не более 500,0
Фтор	0,27	не более 1,5
Хлориды	90,19	не более 350,0

Данные взяты с официального сайта Старооскольского городского округа. Таким образом, собранная информация послужила основой для разработки ГИС-проекта.



3. Обоснование выбора ГИС для разработки

ГИС, или Географические Информационные Системы - это компьютерные системы, позволяющие эффективно работать с пространственно - распределенной информацией. Они являются закономерным расширением концепции баз данных, дополняя их наглядностью представления и возможностью решать задачи пространственного анализа [11].

В настоящее время инженерные и научно-технические расчеты проводятся сугубо на компьютерах. Это касается и водного хозяйства городского округа. Созданы и успешно эксплуатируются мощные компьютерные программы, например, ArcGIS, AutoCad Map 3D, Auto Cad Civil 3D, Credo, ГИС «Панорама» и др. В данном проекте будет использована программа ArcGIS.

ArcGIS -- семейство геоинформационных программных продуктов американской компании ESRI. Применяются для земельных кадастров, в задачах землеустройства, учёта объектов недвижимости, систем инженерных коммуникаций, геодезии и недропользования и других областях.

Семейство продуктов под маркой ArcGIS подразделяется на настольные и серверные.

Основной серверный продукт -- ArcGIS for Server, предназначен для многопользовательских геоинформационных проектов с централизованным хранилищем и неограниченным числом рабочих мест, публикации интерактивных карт в Интернете.

ArcGIS for Desktop -- это группа настольных продуктов семейства ArcGIS, предоставляющая весь необходимый инструментарий для полноценной работы с географической информацией: создания и редактирования данных, оформления и публикации карт, построения запросов и анализа информации [13].

ArcGIS используются для улучшения рабочих процессов организации и решения разнообразных задач:

? управление активами и данными, включая интеграцию различных систем, управление территориями и услугами, управление филиалами и клиентской базой;

? планирование и анализ, например, прогнозирование и оценка рисков;

? бизнес-приложения для мониторинга и слежения, сбора данных в поле, обходов, обслуживания и эксплуатации оборудования, маршрутизации;

? ситуационные центры для поддержи принятия решений и предоставления доступа к информации заказчиков и общественности.

Основными преимуществами ArcGIS являются:

? быстрое и эффективное преобразование растров в векторные данные;

? упрощение процесса управления картографическим производством;

? возможность распространять карты и данные среди широкого круга пользователей бесплатно;

? автоматизация, упрощение и улучшение контроля качества данных;

? использование и распространение пространственных данных любых форматов и стандартов;

? решение задач сложной маршрутизации, анализ зон обслуживания, выбор местоположений торговых точек;

? расширенный пространственный анализ данных.

В ArcGIS удобно работать над совместными проектами и имеется возможность быстро создавать данные, карты, глобусы и модели в настольных программных продуктах, затем публиковать их и использовать в настольных приложениях, в веб-браузерах и в поле, через мобильные устройства.

Таким образом, ArcGIS обладает различными функциональными возможностями для разработки тематической карты, в соответствии с современными требованиями к её созданию. Эта программа позволяет создавать карты от самого начала до выведения её на печать.

4. Описание проекта

Для начала работы создали рабочую папку для ГИС-проекта, в которой сохранили все создаваемые файлы, затем скопировали в рабочую папку исходные файлы.

Запустили приложение ArcCatalog. В нем сделали подключение к нашей папке. В данной папке мы создали персональную базу геоданных.

Рис 1 - Создание персональной базы геоданных в ArcCatalog Внутри геобазы создали новый набор классов пространственных объектов. При создании наборов классов объектов мы использовали систему координат WGS 1984 из группы Projected Coordinate Systems - UTM - WGS 1984.

Чтобы нанести на карту Старооскольского городского округа объекты мониторинга водоснабжения и места их положения мы создали классы полигональных объектов: округ, город, населенные пункты (сельская территория), промзоны, водозаборы, очистные сооружения.

А также класс точечных объектов: скважины.

Рис 2 - Создание нового класса пространственных объектов

Таким образом, структура персональной геобазы представлена на рисунке 3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 3 - Структура персональной геобазы

После создания персональной геобазы мы перешли в программу ArcMap с пустым проектом и добавили из папки Мониторинг водоснабжения растр Старооскольский округ.jpg и классы пространственных объектов.

Оцифровку Старооскольского городского округа, населенных пунктов и города, промзон, водозаборов, очистных сооружений, скважин промзон и сел, выполнили на основе растровой подложки.

С помощью редактора нанесли объекты на карту, выделяя необходимые слои.

Рис 4 - Панель инструментов Редактора

Для прорисовки Старооскольского городского округа мы с помощью редактора добавляли вдоль границы округа вершины.

Рис 5 - Прорисовка округа

На рисунке 6 представлен отвекторизованный полигон.

Рис 6 - Отвекторизованный полигон

Таким образом, мы отвекторизовали оставшиеся слои: город, населенные пункты, промзоны, водозаборы, очистные сооружения.

Аналогично, нанесли точечные объекты с помощью редактора.

При нанесении объектов одновременно мы редактировали атрибутивные таблицы, добавляя сведения об объектах.

Атрибутивная таблица слоя «Скважины» представлена на рисунке 7.

Рис 7 - Атрибутивная таблица слоя «скважины»

Всего в атрибутивной таблице слоя «Скважины» содержится 120 записей об адресе нахождения скважин, глубине и годе ввода в эксплуатацию.

Атрибутивная таблица слоя «водозабор» представлена на рисунке 8.

Рис 8 - Атрибутивная таблица слоя «Водозабор»

Всего в атрибутивной таблице слоя «водозабор» содержится 10 записей об общей жесткости, сухом остатке, окисленность пермаганатная, хлориды, сульфаты, железо суммарно, свинец суммарно, фтор, нитриты, нитраты.

Атрибутивная таблица слоя «населенные пункты» представлена на рисунке 9.



Рис 9 - Атрибутивная таблица слоя «населенные пункты»

Всего в атрибутивной таблице слоя «населенные пункты» содержится 55 записей об общей жесткости, сухом остатке, окисленность пермаганатная, хлориды, сульфаты, железо суммарно, свинец суммарно, фтор, нитриты, нитраты.

Полученная карта представлена в приложении 4.

5. Рекомендации по использованию

Любая ГИС имеет возможность геообработки. Геообработка включает в себя большое количество инструментов для решения ГИС-задач, начиная от простого построения буфера и наложения полигонов до комплексного регрессионного анализа и классификации изображений. Многие из задач, которые необходимо автоматизировать, могут быть обычными, например, преобразовать группы данных из одного формата в другой. Или задачи, которые могут быть очень креативными, решение которых требует последовательности операций моделирования и анализа комплексных пространственных отношений, например, расчет оптимальных маршрутов через транспортную сеть, прогнозирование распространения природных пожаров, анализ и нахождение закономерностей в расположении мест совершения преступлений, определение территорий, подверженных оползням, или прогноз наводнения вследствие ливней.

Геообработка базируется на общей среде преобразования данных. Стандартный инструмент геообработки осуществляет операции с набором данных ArcGIS (таких как класс пространственных объектов, растр или таблица) и создает новый набор данных как результат работы инструмента. Каждый инструмент геообработки выполняет небольшую, но важную операцию с географическими данными.

В данной работе мы проводили следующие виды анализа данных: выборка, оверлейные операции.

Выборка - извлекает пространственные объекты из входного класса пространственных объектов или входного слоя пространственных объектов, как правило, с помощью выражения SQL (Structured Query Language), и сохраняет их в выходном классе объектов [14].

Для вызова инструмента откроем панель ArcToolbox и выберем Извлечение - Выборка.

Рис. 10 - Операция Выборка

С помощью операции Выборка выберем скважины, глубина которых больше или равна 100 метрам. В результате выполнения операции образуется слой, содержащий выборку слоя.

Полученая картосхема изображена на рисунке 11.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 11 - Выборка скважин сельской местности

Аналогично сделали выборку данных по жесткости воды в скважинах меньшей или равной 4°Ж (градус жесткости).

Полученая картосхема изображена на рисунке 12.

Рис. 12 - Выборка населенных пунктов по жесткости воды в скважинах

В атрибутивной таблице выборка выделена бирюзовым цветом

Рис. 13 - Атрибутивная таблица выборки слоя «Скважины»

Рис. 14 - Атрибутивная таблица выборки слоя «Населенные пункты»

Оверлейные операции (иначе называемые операциями наложения) являются одними из самых мощных и распространенных аналитических алгоритмов, используемых в среде ГИС. Эти операции основаны на наложении двух и более разноименных картографических слоев и создании производных объектов, возникающих при их геометрическом наложении [4].

Для проведения анализа пересечения двух объектов, мы воспользовались функцией ArcToolbox. Чтобы выяснить, какие скважины находятся в черте города, мы выполнили оверлейную операцию - принадлежность точки к полигону. Мы выбрали слои «город» и «скважины», используя функцию пересечение.

Рис. 15 - Оверлейная операция

В итоге получилось, что в черте города находятся 36 скважин. Полученая карта изображена на рисунке 16.

Рис. 16 - Принадлежность скважин к городу Результат анализа пересечения показан на рисунке 17.

Рис. 17 - Результат анализа пересечения

Затем таким же образом произвели анализ принадлежности территорий водозаборов к городской зоне. Полученая карта изображена на рисунке 18.

Рис. 18 - Принадлежность территории водозаборов к черте города

Таким образом, с помощью этих функций был проведён анализ и отражён конечный результат проделанной работы.

Используя приложения ArcGIS, мы можем выполнять любые задачи ГИС, включая отображение, пространственный анализ, организацию и управление данными, редактирование и обработку данных.



Заключение

В настоящее время в связи с обеспечением и поддержанием экологической безопасности в городах и населенных пунктах всё большую актуальность приобретает задача оперативного контроля использования и оценки качества вод. Особенно это является важным в населенных пунктах и районах использующих нецентрализованные системы водоснабжения. На территории РФ разработаны и функционируют системы геоэкологического мониторинга различного уровня, в рамках которых осуществляются регулярные наблюдения за водоснабжением населения. В связи с этим нужны точные данные о месте положения, о сроках эксплуатации, глубине залегания, о физико-химическом составе воды той или иной скважины. ГИС позволяет объединить эти данные в общую систему для более удобного мониторинга систем водоснабжения.

В проектировании была задействована геоинформационная система ArcGIS, которая позволила наглядно представить на карте нахождение основных объектов городского водоснабжения.

В результате исследований, при использовании программы ArcGIS и её функций, мы решили поставленные задачи:

? проанализировали предметную деятельность;

? выполнили сбор данных;

? обосновали выбор геоинформационной системы для проекта;

? разбработали проект для мониторинга водоснабжения Старооскольского городского округа с использованием средств ArcGIS.

На первом этапе исследования было проведено проектирование базы данных. Были даны описания первичных данных, также обоснован выбор геоинформационных технологий - ArcGIS.

На втором этапе исследования была проведена практическая разработка ГИС-проекта. В результате были обозначены основные объекты водоснабжения округа, такие как: водозаборы, очистные сооружения, скважины. Рассмотрены основные данные, которые отображены на картах, созданных в ArcGIS, расписаны этапы работы в ГИС.

Таким образом, поставленные цели и задачи исследовательской работы решены. Полученные знания станут существенным подспорьем в разбработках проектов с использованием средств ArcGIS, так как в данном программном обеспечении можно выполнить любую задачу ГИС, простую или сложную, включая картографирование, географический анализ, редактирование данных, управление данными, их визуализацию и геообработку.



Библиографический список

1. «Водный кодекс Российской Федерации» от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ (ред. от 28.11.2015) // Собрание законодательства РФ, 5.06. 2006, №23, ст.1.

2. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01: Утверждено Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 26 сентября 2001 г. // Информационно-издательский центр Минздрава России, 01.01.2002, № 2002.

3. ГОСТ Р 52407-2005. Вода Питьевая. Методы определения жесткости [Текст] - Введ. 2005 - 12 - 20. - М.: Национальные стандарты стандартов, 2006. - 18 с.

4. Блиновская, Я.Ю. Введение в геоинформационные системы: учебное пособие для студентов вузов / Я.Ю.Блиновская, Д.С.Задоя. - М.: ФОРУМ, 2014. - 112 с.

5. Воробьева, А.А. Геоинформационные системы территориального управления: учебное пособие [Текст] / А.А. Воробьева. - СПб: Университет ИТМО, 2012. - 130 с.

6. Глухов, В. В. Экономические основы экологии: учебное пособие [Текст] / В. В. Глухов, Т. П. Некрасова. -- СПб: Питер, 2011. - 384 с.

7. Горшков, М.В.Экологический мониторинг [Текст] / М.В. Горшков. - 2010. - 306 с.

8. Добрецов, Н.Н.Обработка пространственных данных и дистанционных мониторинг природной среды и масштабных антропогенных процессов / Н.Н. Добрецов, А.В.Юрченко, А.Т.Зиновьев, Е.А. Мамаш // Российская академия наук, Сиб. отделение, институт водных и экологических проблем. - Барнаул: Пять плюс, 2013. - 136 с.

9. Ивчатов, А.Л. Химия воды и микробиология: учебник для студентов средних специальных учебных заведений / А. Л. Ивчатов, В. И. Малов. - М.: ИНФРА-М, 2011. - 218 с.

10. Лайкин, В.И. Геоинформатика: учебное пособие [Текст] / В.И.Лайкин, Г.А. Упоров. - Комсомольск-на-Амуре: АмГПГУ, 2010. - 162 с.

11. Кучинский, В.Ф.Теоретические основы экономической информатики: учебное пособие [Текст] / В.Ф. Кучинский, Т.П.Спирина. - СПб: НИУ ИТМО, 2014. - 90 с.

12. Павлинова, И. И. Водоснабжение и водоотведение: учебник

[Текст] / И. И.Павлинова, В. И. Баженов, И. Г. Губий. - М.: Юрайт, 2013. - 480 с.

13. Настольные ГИС: [Электронный ресурс] // ESRI-CIS.- режим до-

ступа: http://www.esri-cis.ru/products/arcgis-for-desktop/detail/key-features/ (Дата обращения 19.05.2016).

14. Справка ArcGIS. Выборка: [Электронный ресурс] // ArcGIS Re-

sources. Режим доступа: http://resources.arcgis.com/ru/help/main/10.2/index.html#/ na/000800000005000000/ (Дата обращения 20.05.2016).

15. Схемы водоснабжения и водоотведения Старооскольского городского округа на период до 2024 года (включительно): [Электронный ресурс] //

Официальный сайт органов местного самоуправления. Режим доступа: http://oskolregion.ru/menu/zhkh/jinf/ (Дата обращения

02.05.2016).



ПРИЛОЖЕНИЯ

Общие сведения об источниках водоснабжения МУП «Водоканал»

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

	1	2	3	4	5
Бор-Малявинский водозабор	1984-2006	Скважина № 1	44	-
		Скважина № 2	43	-
		Скважина № 3	43	-
		Скважина № 4	43	-
		Скважина № 5	42	-
		Скважина № 6	43	-
		Скважина № 7	43	-
		Скважина № 8	46	-
		Скважина № 9	43	-
		Скважина № 10	42	-
		Скважина № 11	43	-
		Скважина № 12	43	-
Воротниковский водозабор	1978-2012	Скважина № 1	35	2003
		Скважина № 2	34	2003
		Скважина № 3	35	2004
		Скважина № 4	43	2004
		Скважина № 5	44	2003
		Скважина № 6	43	2003
		Скважина №7(стоит)	43	2003
		Скважина № 8	42,3	1999
		Скважина № 9	40	2003
		Скважина № 10	42	2002
		Скважина № 11	42	1997
		Скважина № 12	43,5	2001
		Скважина № 13	39	2003
		Скважина № 14	43,5	2003
		Скважина № 15	37	1999
		Скважина № 16	37	2003
		Скважина № 17	41	2003
		Скважина № 18	35	2001
		Скважина № 19	42,5	2003
		Скважина № 20	35	2001
		Скважина № 21	42	2003
		Скважина № 22	41	2003
		Скважина № 23	36	2003
		Скважина № 24	41	2010
		Скважина № 25	41	2010
	2	3	4	5
Городской водозабор	1967-1989	Скважина № 2	115	2003
		Скважина № 3	127	2003
		Скважина № 4	118	2004
Гуменский водозабор	1986-2004	Скважина № 1	62	2003
		Скважина № 2	80	2002
		Скважина № 3	80	-
		Скважина № 4	80	2004
		Скважина № 5	90	2003
		Скважина № 6	80	2003
		Скважина № 7	80	2002
		Скважина № 8	67	2004
		Скважина № 9	70	2003
		Скважина № 10	73	2003
		Скважина № 11	-	2003
		Скважина № 12	78	2001
Ильинский водозабор	1978-2011	Скважина № 1		2003
		Скважина № 2	42	2003
		Скважина № 3	44,5	2003
		Скважина № 4	40	2003
		Скважина № 5	43	2003
		Скважина № 6	43	2001
		Скважина № 7	42	2002
		Скважина № 8	44	2003
		Скважина № 9	41,4	2003
		Скважина № 10	46	2004
		Скважина № 11	42	2003
		Скважина № 12	40	1999
		Скважина № 13	42	1999
		Скважина № 14	43	2004
		Скважина № 15	44,5	2002
		Скважина № 16	45	2004
		Скважина № 17	42	2003
		Скважина № 18	47	2003
		Скважина № 19	47	2003
		Скважина № 20	40,5	2003
		Скважина № 21	40,5	2003
		Скважина № 22	38	2002
		Скважина № 23	38,5	2000
Незнамовский водозабор	1976-2010	Скважина № 1	46	2001
		Скважина № 2	41	2003
		Скважина № 3	44,6	1997
		Скважина № 4	45	н/д
		Скважина № 5	40	1990
		Скважина № 6	45	2002
		Скважина № 7	47	2003

1	2	3	4	5
Незнамовский водозабор	1976-2010	Скважина № 8	45	2000
		Скважина № 9	46,5	1990
		Скважина № 10	44	2000
		Скважина № 11	45	2001
		Скважина № 12	45	2003
Водозабор м-на Углы	1989-2000	Скважина № 1(Каменки)	-	37
		Скважина № 2	-	41
		Скважина № 3	-	44,6
		Скважина № 4	-	45
		Скважина № 5	-	40

Показатели качества воды источников водоснабжения в сельской местности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
х. Аксё- новка	6,36	331,8	5,58	203,2	30,2	0,062	0,030	0,27	0,305	17,3
с. Архан- гельское	1,18	400,9	4,81	225,7	266,6	0,37	0,04	0,06	2,561	40,6
с. Верхнее- Чуфичево	1,77	379,6	5,75	322,1	8,5	0,013	0,06	0,37	1,64	10,54
с. Влади- мировка	5,92	327,4	1,45	91,5	460,3	0,25	0,04	0,11	3,56	19,56
с. Ворот- никово	7,74	344,1	1,74	314,6	101,1	0,034	0,046	0,50	1,162	35,65
с. Выползово	2,02	459,1	0,48	76,4	405,0	0,21	0,041	0,24	0,640	36,5
с. Глуш- ковка	1,72	306,0	0,28	146,2	490,8	0,032	0,044	0,47	3,64	26,4
с. Горо- дище	7,18	364,9	4,43	327,5	10,92	0,03	0,05	0,81	3,54	39,3
с. Гринёвка	5,64	340,5	3,22	314,6	132,	0,6	0,001	0,58	2,19	25,65
с. Долгая Поляна	1,63	548,6	1,01	341,1	403,1	0,095	0,005	0,99	3,64	13,65
с. Дмит- риевка	5,5	845,5	0,19	277,0	313,6	0,068	0,06	0,33	3,49	27,01
х. Змеёвка	2,1	254,1	0,68	273,6	271,0	0,115	0,055	0,77	0,68	32,32
с. Знаменка	3,38	265,8	4,69	79,1	295,6	0,015	0,002	0,19	3,687	10,99
с. Ивановка	2,41	95,99	0,95	93,6	161,4	1,002	0,010	0,82	3,441	36,92
с. Казачок	5,47	658,4	0,49	54,9	302,6	0,002	0,033	0,38	1,654	21,16
с. Коте- нёвка	5,00	321,4	4,36	108,5	217,1	1,412	0,011	0,73	1,64	9,0
с. Котово	1,28	465,3	3,25	349,	290,9	0,516	0,021	0,08	2,605	32,33
с. Крутое	7,62	269,8	1,34	2662	324,1	0,3	0,046	0,72	2,654	1,66
с. Курское	5,72	498,9	0,96	268,3	313,2	0,16	0,054	0,86	0,65	29,56

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
с. Лапыгино	2,98	468,4	3,61	259,6	26,6	0,54	0,032	0,93	2,65	4,31
с. Луганка	2,85	567,6	2,84	76,9	149,6	0,18	0,012	0,66	3,054	23,9
с. Малый Присынок	7,36	189,4	2,59	192,4	485,1	0,98	0,022	0,59	0,654	31,00
с. Лапыгино	2,98	468,4	3,61	259,6	26,6	0,54	0,032	0,93	2,65	4,31
х. Мен- жулюк	2,44	289,3	3,48	272,5	216,0	0,725	0,06	0,33	2,640	20,61
с. Монаково	4,97	685,9	1,82	200,1	205,9	0,726	0,05	0,70	3,210	22,84
с. Нижне- атаманское	7,96	349,4	2,53	312,5	165,5	0,886	0,01	0,70	3,564	24,64
х. Новая Деревня	2,33	46,8	0,01	124,9	23,9	0,140	0,05	0,33	2,5	37,10
с. Нижне- Чуфичево	7,01	232,9	5,60	230,1	300,1	0,107	0,01	0,59	1,654	37,22
с. Нагольное	7,57	669,1	1,24	167,6	298,6	0,211	0,015	0,13	3,54	27,98
с. Незнамово	7,24	192,5	0,35	100,6	395,1	1,201	0,05	0,24	1,654	28,51
с. Но- воалександровка	4,92	554,6	5,44	67,9	45,0	0,632	0,02	0,76	3,654	4,11
с. Но- вокладовое	7,63	74,1	2,80	346,5	134,9	0,973	0,001	0,03	3,647	11,9
с. Ново- николаев- ка	6,18	896,9	2,33	173,8	10,8	0,654	0,02	0,55	1,564	31,65
с. Обу- ховка	1,8	931,1	0,19	273,9	398,9	0,459	0,001	0,87	3,6	20,6
с. Озёрки	6,2	584,6	4,31	205,2	27,1	0,506	0,20	0,16	2,50	11,00
с. Пасечный	2,56	739,1	4,05	315,1	421,6	0,853	0,010	0,57	1,325	35,65
с. Песчанка	2,49	690,5	0,98	140,8	426,6	0,775	0,055	0,84	1,65	30,64
х. Петровский	2,56	303,6	0,23	245,1	309,5	0,824	0,011	0,53	3,650	4,10
х. Плота	1,45	541,1	0,02	262,0	448,4	0,087	0,050	0,39	1,654	12,64
с. Потудань	5,32	763,9	2,16	74,0	217,9	1,239	0,033	0,36	2,152	2,640
с. Преоб- раженка	2,54	888,1	1,87	114,6	178,1	0,893	0,018	0,59	1,065	16,36



1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
с. Прокудино	6,19	538,8	3,07	14,1	442,0	0,861	0,054	0,51	1,65	37,65
с. Реку- новка	5,44	366,1	2,78	211,5	250,9	0,082	0,088	0,16	2,651	1,65
с. Роговатое	8,50	493,0	5,46	341,1	197,5	0,341	0,086	0,58	1,106	8,30
с. Сергеевка	3,6	748,6	5,08	335,0	234,6	0,154	0,30	1,00	3,616	4,65
с. Солдатское	3,15	735,5	2,7	320,3	310,0	0,25	0,01	1,3	3,2	15,40
с. Соро- кино	7,0	881,1	3,41	313,8	62,15	0,03	0,002	1,08	2,4	26,08
с. Терехово	8,5	378,6	3,45	241,8	271,1	0,08	0,03	1,13	3,29	28,5
с. Терновое	1,3	113,3	5,1	214,8	311,7	0,03	0,06	0,15	0,18	4,13
с. Федосеевка	4,85	458,6	0,12	26,15	60,13	0,01	0,001	0,87	1,3	15,8
с. Хоро- шилово	3,15	486,1	1,75	328,5	200,6	0,05	0,015	0,5	1,85	44,0
с. Черниково	4,18	118,2	1,13	430,0	245,5	0,15	0,02	0,86	3,2	18,0
с. Чужиково	1,88	710,0	0,61	215,6	203,8	0,738	0,04	0,3	2,85	28,1
с. Шата- ловка	6,0	513,0	2,54	300,0	152,4	0,73	0,03	0,24	2,33	40,5
с. Шмарное	3,85	610,8	3,85	280,5	138,6	0,14	0,014	0,13	1,23	39,0
Нормативы	<7	<1000	<5	<350	<500	<0,3	<0,05	<1,5	<3,3	<45

Размещено на Allbest.ru