Перспективы создания инфраструктуры пространственных данных по объектам загрязнения воздушной среды крупных городов

магистрант

Таштай Ерлан Таштаевич,

кандидат технических наук, заведующий кафедрой, кафедра электроники, телекомуникации и космической технологии,

Все большее значение будут приобретать методы ДЗЗ, в том числе - космическая и цифровая аэросъемка, лазерное сканирование. Необходимость разработки градостроительной документации будет стимулировать практическое применение данных космического зондирования и аэрофотосъёмки для обновления топографогеодезических основ. Растет интерес к трехмерному моделированию, такие мегаполисы как Алматы и Нурсултан уже планируют бюджетное финансирование на создание трехмерных моделей городской среды. Однако, при нынешнем уровне подготовки цифровых данных ИПД в республике в соответствии с рекомендациями Европейского Союза INSPIRE вызывает множество проблем. В частности, подготовка ИПД по (Приложение III, п.п. 12 - 13 [5]) по качеству воздуха требует особенного внимания.

Загрязнение воздуха является одной из самых актуальных проблем в крупных и промышленных городах республики. Среди них ведущее место в городе Алматы. Это связано с природными, климатическими, техногенными условиями: горные районы. накопление вредных примесей в воздухе. Их основными источниками являются автомобильный транспорт, промышленные предприятия, частный сектор жилья и отопление твердым топливом. Атмосферный воздух города насыщен окисью углерода, двуокисью азота и формальдегидом, а средняя концентрация этих химикатов превышает максимально допустимую концентрацию, установленную санитарными нормами. В последние годы состояние Алматы находится на современном уровне и в состоянии снижения уровня загрязнения воздуха, особенно парка транспортных средств, точнее зеленых зон.

Грязный воздух - самый крупный в мире экологический риск для здоровья человека. Результаты мониторинга воздуха на VOCs (ежегодно с 2015 года) показали, что по качеству воздуха Алматы стоит в ряду с одними из самых загрязненных городов в мире, такими как Нью-дели (Индия), Хошимин (Вьетнам), Каир (Египет). Оцените масштаб проблемы по численности населения: Нью-Дели - 22 миллиона человек, Хошимин - 8,5 миллионов, Каир - 9,5 миллионов, в Алматы - меньше двух миллионов человек.

Индекс загрязнения воздуха в Алматы составляет 9, хотя фиксируют и более высокие показатели. Даже индекс 7 считается очень высоким и опасным для здоровья. Исследование показали, что основным источником выбросов являются выхлопные газы от работающих автомобилей старого выпуска. Потребляемый у нас бензин имеет не такое высокое октановое число и не соответствует евро стандартам. На выхлопных трубах машин нет фильтров. Особенно сильно выхлопы влияют на высокое содержание серный кислоте [6].

Для определения дальнейших методов и шагов по улучшению экологии Алматы необходимо понимать реальный уровень загрязнения воздуха, выявить источники.

Сегодня официальный мониторинг атмосферы, в том числе, измерения компонентов PM2.5 и PM10 производится посредством 16 датчиков РГП «Казгидромет» (5 стационарных и 11 автоматических станций наблюдения) на всей территории города Алматы.

Решения этой проблемы предлагались и реализовывались самые разные. Активно обсуждается переход алматинской ТЭЦ-2 на газ: это приведёт к 30-кратному снижению выбросов в атмосферу, добиваются перехода автобусных парков на газ, а также появились проекты AUA и AirKaz.org. Принцип работы софта «Яндекс. Пробки»: в онлайн - режиме уже сами алматинцы, без поддержки со стороны государства, стали устанавливать у себя дома пылемеры и собирать данные для интерактивной карты загрязнения воздушного бассейна Алматы. В мегаполисе было установлено более 20 датчиков загрязнения атмосферного воздуха частицами PM2,5 и РМ10, из которых снимается непрерывно первичная информацию для базы данных [7].

Для подготовки метаданных (МД) необходимо организация структуры геопортала (рис. 1) ИПД по загрязнению воздушной среды города, в частности города Алматы.

Рис. 1. Структура геопортала ИПД по загрязнению воздушной среды города Алматы

геопортал пространственный цифровой коммуникация

В процессе эволюции подготовки метаданных ИПД отрабатывались данные различного уровня иерархии. Так ИПД местного самоуправления и уровня городов обычно вели большие масштабы 1:5000 и средние 1:25000, в то время как национальные ИПД имеют тенденцию небольшие до 1:100000, а глобальные данные обычно ведутся в масштабе 1:1000000.

Рис. 2. Коммуникация потребителей с компонентами ИПД

Инфраструктура пространственных данных - это инициатива, направленная на создание среды, в которой все заинтересованные стороны могут сотрудничать и взаимодействовать с ИПД - на гражданском, политическом и административном уровнях. Основными технологическими компонентами ИПД являются сети ввода данных, административные процедуры и стандарты подготовки данных (рис. 2). различные проблемно-ориентированные модели данных, направленные на решение конкретных потребительских проблем [8]. База данных ArcGIS поддерживает объектно-ориентированные векторные и растровые данные, которые представлены их собственными свойствами, поведением и отношениями. ArcGIS уже имеет встроенные возможности для работы с различными типами объектов. С выбросами и переносом загрязняющих веществ. Он основан на Орхусской конвенции [9], которая относится к международному документу, обеспечивающему соблюдение права на доступ к информации. ГИС для мониторинга выбросов или их инвентаризации. Организация данных в базы данных MD, включая выбор приложений.

Анализ существующих серверных и инфраструктурных ГИС-технологий для создания пространственных баз данных, ГИС-серверов и ГИС-площадок показал, что существует множество типов ИПД для мониторинга загрязнения, его типы уже существуют [10]. Следовательно, основное внимание загрязнения ИПД должно быть уделено структуре, содержанию и функциям его компонентов. Примерами программных продуктов являются Esri ArcSDE для создания хранилища основных данных и метаданных, Esri ArcGIS Server, пакет ConTerrasdi для создания элементов и интерфейс геопортала, расширение ArcGIS Server Geoportal для профиля метаданных загрязнения в целом. города.

Геопортал публикуется в Интернете и обеспечивает доступ к данным широкому кругу лиц. Посетители геопортала могут производить поиск и доступ к этим информациям для использования их с собственными проектами. Посетителям Геопортала предоставляется возможность зарегистрироваться и более широкие возможности его использования.

Ресурсы регистрируются на геопортале с использованием метаданных. Имея доступ к порталу о объектах загрязнений, организация может принимать решения, основанные на их информации.

Учитывая то, что задачи связанные с объектами выбросов весьма актуальны, а проработка вопроса явно недостаточна, создание инфраструктуры пространственных данных по объектам загрязнения (ИПД ОЗ) на современном этапе полагается весьма востребованным. Представленная концепция предлагает последовательное и системное решение на самом современном техническом уровне.

Перспективность использование данного предложение очевидны, так как их использование позволяет одновременно решать целый ряд экономических, социальных и экологических задач крупных городов:

- оценка прогресса в отношении снижения риска и предотвращения загрязнения на национальном уровне;

- рационализация и интеграция существующих требований отчетности о средне специфическом загрязнений;

- идентификация соответствующих источников выбросов в пространственных данных (географическая увязка);

- отслеживание тенденции выбросов загрязняющих веществ по кадастру;

- планирование мероприятий для снижения рисков превышения допустимых норм;

- обязательный и постоянный мониторинг существующих норм по выбросам представление информации всем заинтересованным сторонам любых объектов загрязнений;

- выполнение международных требований отчетности в рамках различных международных конвенции и соглашений.

Несмотря на явное отставание Республики Казахстан в области разработки и проектирования национальной инфраструктуры пространственных данных, сегодняшняя ситуация имеет ряд положительных сторон. Во-первых, интеграция в Евразийскую технологическую платформу «Космические и геоинформационные технологии - продукты глобальной конкурентоспособности» позволит объединить имеющиеся ресурсы СНГ и их опыт по внедрению ИПД. Во-вторых, принципы построение ИПД по загрязнению региональных инфраструктур, в частности крупных городов позволить обобщить собственный опыт, выявить достоинства и недостатки опробованных методик проектирования узлов геопортала.

Список литературы