Региональная научно-техническая конференция (стр. 2 )

Наиболее известной проблемой является катастрофа Аральского моря, возможно, это первое подобное масштабное проявление антропогенного изменения климата.

Во всех странах Центральной Азии существуют деградированные земли, захороненные или открытые могильники токсических и радиоактивных отходов, загрязненные поверхностные или подземные воды и, до сих пор, действующие, устаревшие предприятия, выбрасывающие ядовитые газы в атмосферу.

В связи с этим, крайне важно, чтобы Узбекистан и другие страны СНГ планировали свое развитие в качестве независимых стран в дружественной для окружающей среды форме, чтобы не допустить усугубление данного пагубного наследия, которое может воспрепятствовать повышению уровня жизни настоящего и следующих поколений.

, ., .,

.,

Институт минералогии УрО РАН, Миасс

Мониторинг состояния особо охраняемых природных территорий как составляющая часть мониторинга

природопользования в регионе

Министерство по радиационной и экологической безопасности Челябинской области совместно с Институтом минералогии УрО РАН (г. Миасс) в рамках областной целевой «Программы природоохранных мероприятий оздоровления экологической обстановки в Челябинской области на годы» осуществляет работы по организации и ведению государственного кадастра особо охраняемых природных территорий (ООПТ).

Кадастр представляет собой государственный свод регулярно обновляемых систематизированных данных, необходимых для управления особо охраняемыми природными территориями и обеспечения экологически безопасного развития регионов Российской Федерации.

Сведения кадастра служат основанием для принятия управленческих и иных решений в области природопользования и охраны окружающей природной среды.

Данные кадастра подлежат обязательному учету при разработке планов экономического и социального развития территорий, схем землеустройства и районной планировки, градостроительной документации, при проведении государственной экологической экспертизы, при решении других вопросов, имеющих отношение к использованию природных ресурсов и воздействию на окружающую природную среду.

Кадастр ООПТ включает в себя многообразные данные, представленные на единой картографической основе: характеристики экосистемы, климата, почвенного покрова, гидрологической сети, растительности и животных, экспликация земель, географические координаты, организационное и финансовое обеспечение функционирования ООПТ, количество нарушений, описание научной деятельности на территории ООПТ.

Комплексное управление природоохранной деятельностью осуществляется командами, состоящими из представителей разных направлений деятельности: геологов, биологов, маркшейдеров, лесоустроителей, инженеров по обслуживанию объектов и коммуникаций, расположенных на территории ООПТ, юристов, экологов и спасателей.

Эффективность функционирования таких групп значительно повышается за счет использования ими единой информационной системы, особенно при создании и работе с комплексными многослойными тематическими картами, включающими информацию о пространственном расположении объектов.

Основными задачами проекта являются: разработка автоматизированной технологии ведения государственного кадастра ООПТ Челябинской области на основе веб-сервисов, осуществление сбора данных, регистрация ООПТ и данных, полученных в ходе проведения экспедиционных работ, в государственном кадастре с использованием автоматизированной технологии его ведения, предоставление удаленного доступа к кадастровым данным по ООПТ для использования их в Министерстве по радиационной и экологической безопасности Челябинской области и других заинтересованных ведомствах.

Значительная часть данных должна быть общедоступна в сети Интернет для целей экологического образования и других, напрямую не связанных с ведением государственного кадастра ООПТ.

В 2007 году Министерством промышленности и природных ресурсов Челябинской области был проведен конкурс по выбору исполнителя работ по созданию информационной системы «Природопользование Челябинской области», в результате которого исполнителем работ было выбрано .

В процессе уточнений по содержанию работ по данному проекту было достигнуто соглашение о взаимодействии и совместном использовании информационных массивов и технологий, применяемых для организации и ведения кадастра ООПТ Челябинской области.

В результате, уже создана единая картографическая программно-техническая основа для проведения работ по проектам, результатом которых должна явиться технологическая платформа для осуществления постоянного мониторинга состояния природопользования Челябинской области.

, ,

Управление Роспотребнадзора по Свердловской области, Екатеринбург

Екатеринбургский медицинский научный центр

профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, Екатеринбург

», Екатеринбург

Использование геоинформационных технологий

при управлении санитарно-эпидемиологической обстановкой в Свердловской области

Результативность реализации системы социально-гигиенического мониторинга во многом зависит от эффективности информационных технологий, применяемых для его ведения.

Система социально-гигиенического мониторинга (далее СГМ) - государственная система наблюдения за состоянием здоровья населения и среды обитания, их анализа, оценки и прогноза, а также определения причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания.

Используемые в системе СГМ информационные технологии должны обеспечивать оперативное наблюдение за состоянием санитарно-эпидемиологического благополучия населения, его оценку и прогноз изменений, установление и устранение воздействия факторов среды обитания на здоровье населения.

В системе информационного обеспечения мониторинга используется комплексная многоаспектная информация различных ведомств – субъектов ведения социально-гигиенического мониторинга (СГМ), включающая медико-демографические, социально-экономические, санитарно-гигиенические, экологические данные, взаимоувязанные характеристики элементов региональной инфраструктуры, градостроительства, земельных и природных ресурсов.

Для решения комплекса поставленных задач могут быть применены географические информационные системы (ГИС).

ГИС представляют собой - аппаратно-программный комплекс, позволяющий осуществлять сбор исходных данных, наполнять реляционные таблицы, решать аналитические и расчетные задачи и через СУБД отображать полученный результат на картографической основе в виде тематической информации.

Геоинформационная система социально-гигиенического мониторинга (далее ГИС СГМ), разрабатываемая в Свердловской области, позволяет создавать базы данных и проводить пространственный анализ для оперативного управления и снижения экологических рисков для здоровья населения на региональном и местном уровне.

В геоинформационной системе СГМ реализованы следующие блоки:

·  блок сбора исходной информации, позволяющего оперативно получать доступ к необходимым данным;

·  аналитический блок, позволяющий выполнять анализ для выработки управленческих решений;

·  картографический блок, представляющий собой цифровые карты и планы муниципальных образований с возможностью отображения результатов анализа для формирования тематических карт.

Проведенное предпроектное обследование выявило ряд проблем информационного обеспечения ведения мониторинга: дублирование и потери данных при передаче от различных ведомств, разные форматы данных, отсутствие единой цифровой картографической основы, адресных планов городов, требований к единым форматам обмена данными.

Создаваемая ГИС СГМ позволяет выполнять следующие функции:

·  создание, обновление и актуализацию, в том числе в режиме реального времени, баз данных о состоянии здоровья и среды обитания человека в единых форматах информационного фонда, “привязывая” анализируемые явления к конкретной точке (объекту) на карте;

·  обеспечение основы для документооборота, в частности, использование разнообразной информации, необходимой для ведения СГМ, от субъектов мониторинга и предоставление возможности использования внесенной в систему информации на всех уровнях управления;

·  пространственно-временной анализ и совместная интерпретация качественных, а также количественных признаков, фиксируемых на местности; выявление взаимосвязей между изучаемыми явлениями, с использованием встроенных функций статистического анализа;

·  синтез тематических, комплексных и специализированных картографических материалов;

·  представление имеющихся в системе данных в наиболее наглядном виде - в качестве информационных слоев, нанесенных на единую топографическую основу; формирование электронных медико-экологических атласов территорий;

·  представление обработанной, наглядно интерпретированной информации и подготовка проектов решений для лиц, принимающих решения, для разработки и обоснования целевых программ.

Внедрение ГИС СГМ ведется на территориях городов Свердловской области с экологически неблагополучной обстановкой.

Цифровая картографическая основа ГИС представлена картами муниципальных образований масштабов 1:10000 – 1:25000 в формате ГИС «ИнГЕО».

В системе ГИС СГМ создаются и актуализируются информационные базы данных по мониторингу загрязнения среды обитания, состоянию здоровья населения, социально-экономической обстановке, численности населения в единых форматах информационного фонда.

Проводится ранжирование микрорайонов городов по загрязнению атмосферного воздуха по результатам моделирования рассеивания, рискам для здоровья населения, пространственный анализ и выбор техногенно загрязненных зон, оценка численности проживающего населения, дошкольных учреждений и групп риска среди детей, как наиболее подверженных воздействию.

Создаются тематические слои медико-экологической информации, проводится анализ и ранжирование территорий области по показателям санитарно-эпидемиологической обстановки с формированием атласа «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Свердловской области» для лиц, принимающих решения.

Необходимо межведомственное взаимодействие, создание единых информационных баз данных по показателям состояния здоровья населения, загрязнения среды обитания, численности населения и т. д., программного обеспечения в системе социально-гигиенического мониторинга, базирующегося на геоинформационных технологиях, что позволит обеспечить работу всех субъектов мониторинга, направленную на установление приоритетных направлений деятельности для разработки эффективных профилактических мероприятий.

В Свердловской области геоинформационные технологии применяются на этапе гигиенической оценки влияния факторов загрязнения среды обитания на состояние здоровья населения при выполнении работ, направленных на обеспечение адресности и действенности реабилитационных мероприятий.

В соответствии с постановлением Правительства Свердловской области от 01.01.2001 г. «Об утверждении плана мероприятий по реализации Концепции экологической безопасности Свердловской области на период до 2015 года и сроков достижения предельно-допустимых нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух» для организаций-природопользователей, расположенных на экологически неблагополучных территориях, может быть предложно применение геоинформационных технологий при ведении экологического мониторинга в муниципальных образованиях.

,

», Екатеринбург

Геоинформационная система управления рисками

чрезвычайных ситуаций.

Опыт создания паспортов безопасности территорий

с использованием ГИС (на примере Свердловской области)

Свердловская область является крупным промышленным центром, в пределах ее границ располагается множество различных производств.

При этом существует постоянный риск возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) с различными последствиями.

Прогнозирование возможных ЧС, оценка риска и последующее его снижение является необходимым условием устойчивого развития территории.

Для комплексного решения задач управления рисками ЧС также необходима совместимость разных информационно-аналитических уровней и возможность их взаимодействия.

Необходимо, чтобы специалисты по управлению ЧС на местах (местный муниципальный уровень) обладали всей полнотой информации об опасных объектах в пределах своей территории, а специалисты более высокого уровня управления (территориальный) имели возможность «включаться» в местный контекст с минимальными усилиями и в минимальные сроки.

Это может быть достижимо только при использовании общей масштабируемой программной технологии работы с пространственными данными, а также на основе единых стандартов представления пространственной и описательной информации, т. е. при создании единого геоинформационного пространства в системе управления рисками, предупреждения и ликвидации ЧС.

Разработка и внедрение автоматизированных способов работы, связанной с анализом, прогнозированием и моделированием происшествий, аварий и чрезвычайных ситуаций является непременным условием информационно-аналитического обеспечения управления рисками чрезвычайных ситуаций.

Средства моделирования, интегрированные в ГИС-пакеты, позволяют оперативно прогнозировать развитие ситуации с учетом пространственных данных и обеспечивать управление риском возможных ЧС.

Цифровая тематическая карта является удобным средством визуализации расчетных и статистических данных и служит неотъемлемой составляющей при принятии управленческих решений.

Основным преимуществом оценки риска с применением ГИС-технологий является автоматизация наиболее трудоемких этапов решения и наглядное представление зон уровней риска.

По заказу Территориального центра мониторинга и прогноза ЧС Свердловской области » была разработана «Информационно-аналитическая система управления рисками ЧС Свердловской области».

Данная система служит для решения расчетно-аналитических задач, паспортизации опасных объектов и прогнозирования последствий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Система состоит из следующих компонентов:

·  цифровая картографическая основа под управлением ГИС-оболочки «ИнГео»;

·  прикладное программное обеспечение для прогноза последствий ЧС, запускается из среды ГИС-оболочки;

·  базы данных под управлением MS SQL Server.

Для решения расчетных задач и визуализации результатов в ГИС «ГО и ЧС Свердловской области» были использованы цифровые топографические карты (ЦТК) следующих масштабов: 1:1 1: 1:10000 – 1:25000.

В масштабе 1:200000 создана обзорная карта на Свердловскую область.

На обзорной карте, помимо общетопографических, нанесены специфические тематические слои: «перевозка опасных грузов», «экологический мониторинг», «зоны сейсмической опасности», «сеть наблюдения и лабораторного контроля», «радиоэкологическая обстановка», «паводкоопасные направления», «очаги природных пожаров», «местное самоуправление».

Также в картографическую базу включены растровые планы 72 муниципальных образований Свердловской области масштаба 1:10000 – 1:25000.

Планы использованы для нанесения потенциально опасных объектов.

Кроме тематической карты комплекс содержит блок прогнозирования последствий ЧС, который состоит из различных модулей (в докладе перечислены все элементы).

Данный блок позволяет быстро спрогнозировать последствия ЧС природного и техногенного характера.

В зависимости от вида возможной ЧС выбирается соответствующий модуль.

Пользователь вводит начальные данные и устанавливает место аварии или возникновения природного явления на карте, после чего программа рассчитывает зоны действия поражающих факторов, количество погибших, пострадавших и количество населения, у которого возможны нарушения условий жизнедеятельности.

Вся рассчитанная информация отображается на карте.

Электронные методики оценки последствий ЧС выполнены согласно утвержденной нормативной документации.

Для прогноза зон затопления при паводках и наводнениях, а также при катастрофических разрушениях гидротехнических сооружений разработана программа построения трехмерной модели рельефа, которая, кроме того, позволяет рассчитать и визуализировать на карте зону затопления при разрушении ГТС (плотины и др.)

Программа определения маршрутов следования позволяет построить граф по имеющейся на цифровой карте сети рек (улиц, дорог или других линейных объектов); при указании первоначальной и конечной точек маршрута, высветить маршрут на карте.

Поскольку программа работает с линейными объектами, то может использоваться и для прогноза последствий ЧС на теплосетях, линиях электропередач, трубопроводах.

С целью расширения функциональных возможностей ГИС-оболочки, специалистами «Уралгеоинформ» были разработаны программные модули: «Пространственный запрос» и «Модуль формирования отчётов».

Для хранения информации об опасных объектах создана база данных «Реестр потенциально опасных объектов». Данная база позволяет накапливать сведения о промышленных предприятиях области.

Реестр представляет собой набор таблиц, спроектированных согласно структуре типового паспорта безопасности потенциально опасного объекта.

При работе с базой данных пользователь имеет возможность вносить (редактировать) данные об организациях, имеющих потенциально опасные объекты, данные о потенциально опасных объектах, делать выборки по отдельным параметрам и набору параметров, экспортировать данные в офисные программы Word, Excel.

Записи в базе данных возможно связывать с объектами, вынесенными на цифровую карту.

В настоящее время разработана вторая версия Реестра на базе продуктов MS.

Разработанная ГИС применялась нами также при создании Паспорта безопасности.

В годах » был разработан по заказу Министерства природных ресурсов Свердловской области Паспорт безопасности территории Свердловской области.

Основными задачами разработки паспорта безопасности территории явились:

·  оценка вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций;

·  оценка последствий возможных чрезвычайных ситуаций;

·  оценка показателей степени риска;

·  разработка мероприятий по снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций на территории.

При создании Паспорта безопасности Свердловской области работы выполнялись поэтапно:

·  изучение методик расчета рисков возникновения ЧС;

·  сбор данных для заполнения таблиц паспорта;

·  заполнение таблиц паспорта;

·  подготовка картографического материала;

·  расчет показателей комплексного риска;

·  создание карты комплексного риска.

Далее в докладе приводится информация о требованиях к паспорту безопасности территорий субъектов Российской Федерации и муниципальных образований в соответствии с приказом МЧС России и сложностях при разработке Паспорта безопасности Свердловской области, с которыми столкнулись разработчики ».

Кроме самого паспорта, была составлена Расчётно-пояснительная записка к Паспорту безопасности Свердловской области.

В качестве иллюстративного материала к паспорту были созданы ЦТК масштабов: 1:10:1000000 на территорию всей Свердловской области и муниципальных образований Свердловской области.

На карты вынесены источники рисков чрезвычайных ситуаций, маршруты перевозки опасных грузов, зоны возможных чрезвычайных ситуаций.

Основную ценность в паспорте безопасности территории имеет карта комплексного индивидуального риска, на которой выполнено ранжирование территорий области по уровням риска.

Для создания данной карты был разработан специальный модуль, проводящий ранжирование территории и формирующий данный тематический слой.

В результате работы модуля получается слой изолиний уровня риска для территории и вычисляется численное значение показателя комплексного индивидуального риска (этот показатель является целью разработки паспорта безопасности, данный модуль позволяет автоматизировать процесс его расчета).

В заключение можно сказать, что разработка паспортов безопасности территорий является делом актуальным, важным и полезным.

Однако эта работа требует серьезной методологической проработки, имеющиеся рекомендации для разработчиков необходимо совершенствовать.

В противном случае, информационная ценность получаемых оценок безопасности невелика.

Главной проблемой является отсутствие грамотно разработанных паспортов безопасности потенциально опасных объектов и организации, осуществляющей экспертизу данных документов, отсутствие системы (механизма) сбора информации.

,

Главное управление МЧС России по Саратовской области, Саратов

Применение ГИС «Ингео» в системе управления рисками Саратовской области

На территории Саратовской области по заказу ГУ МЧС России по Саратовской области разработчиками » с участием филиала Северо-Кавказского АГП создается Геоинформационная система управления рисками чрезвычайных ситуаций (ГИСУРСО)

Целью разработки системы является переход на качественно более высокий уровень управления рисками ЧС на основе современных ГИС - технологий.

Основными задачами, решаемыми ГИС, являются создание и поддержка цифровых электронных карт области, моделирование последствий ЧС и многопользовательский доступ к базе данных системы.

С помощью разрабатываемой системы автоматизируется анализ информации, моделирование процессов развития ЧС природного и техногенного характера, а также выполнение расчётов и подготовка предложений по проведению неотложных и других аварийно-восстановительных работ.

Вся расчетно-аналитическая и прогнозная информация отображается на электронных картах области масштаба 1:10000 и 1:200000.

ГИСУРСО функционирует в сетевой многопользовательской среде с распределением решаемых задач между пользователями. Локальная вычислительная сеть построена в доменной архитектуре, позволяющей распределять защищенный доступ в различных подсетях.

В настоящее время разрабатываемая ГИС дает возможность моделировать последствия следующих чрезвычайных ситуаций: затопление при паводках; разрушение гидротехнических сооружений (ГТС); аварии с агрессивными химическими отравляющими веществами (АХОВ) с отображением этих ЧС на карте.

В докладе приводятся примеры работы прикладных программ ГИС –моделирования последствий паводков на примере р. Медведица в Аткарском и Лысогорском районах.

Исходными данными для расчетов являются фактическая динамика уровней рек, а также трехмерные данные рельефа местности, которые необходимы для точных вычислений зоны затопления. Следует отметить, что данная методика расчета трехмерных данных рельефа является экономически значительно эффективнее по сравнению с другими аналогами.

Возможности ГИС позволяют выдавать информацию о затопленных объектах с указанием их характеристик и параметров затопления, например, таких как название объекта, численность населения, площадь, процент затопления, протяженность затопления. С другой стороны, данный модуль требует значительной доработки, чтобы сделать получение результатов максимально удобным для пользователей ГИС.

ГИС управления рисками является основным вычислительным звеном в общей системе информационного взаимодействия в паводкоопасный период.

Разнообразная информация от источников Главного управления, министерств и ведомств поступает в центр мониторинга и прогнозирования ЧС, где обрабатывается в ГИС.

После вычислений вся необходимая информация передается в заинтересованные и вышестоящие организации.

В докладе также приводятся примеры реализации в ГИС прогнозирования последствий ЧС, вызванных авариями с АХОВ и возможности ГИС по расчету последствий разрушений ГТС.

Дальнейшие перспективы развития ГИС – разработка модулей с учетом специфики региона для прогнозирования последствий лесных пожаров, аварий на радиационноопасных, взрывопожароопасных объектах, для моделирования организации эвакуационных мероприятий и прямого получения данных со спутников для отображения обстановки по чрезвычайным ситуациям на электронных картах ГИС управления рисками Саратовской области.

В докладе отмечается ряд проблемных вопросов, связанных с разработкой ГИС на основе «Ингео», на примере системы управления рисками Саратовской области, устранение которых даст возможность решать задачи управления рисками ЧС качественно и оперативно, на высоком техническом и технологическом уровнях.

», Екатеринбург

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ», Екатеринбург

Экологический мониторинг городских территорий

на основе космической съемки сверхвысокого разрешения

Экологический мониторинг - это комплекс взаимосвязанных работ по регулярному наблюдению, контролю, оценке и прогнозу состояния окружающей природной среды, ее ресурсов и источников антропогенного воздействия.

Данные работы выполняются по научно обоснованным программам.

Основная задача системы экологического мониторинга – это поставка информации для выработки рекомендаций и вариантов управленческих решений по обеспечению рационального природопользования, экологической безопасности и экологического благополучия населения.

Экологический мониторинг осуществляется на различных уровнях:

·  глобальном (в биосфере в целом, в рамках международных программ и проектов);

·  федеральном (для территории России в целом);

·  региональном или территориальном;

·  муниципальном;

·  локальном (в пределах природно-техногенной системы, находящейся в пользовании у природопользователя, получившего лицензию на тот или иной вид деятельности).

Наблюдение, оценка и прогноз состояния отдельных компонентов природной среды и источников антропогенного воздействия осуществляют в рамках соответствующей функциональной подсистемы экологического мониторинга. Организация мониторинга на федеральном и региональном уровнях в рамках функциональной подсистемы возлагается на соответствующие специально уполномоченные Правительством РФ федеральные ведомства.

Среди технических и информационных средств, обеспечивающих ведение экологического мониторинга на глобальном, федеральном и региональном уровнях особое место занимают системы космического дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

Космические системы наблюдений позволяют осуществлять мониторинг больших территорий на основе обработки мультиспектральных и радиолокационных изображений с использованием технологий географических информационных систем (ГИС).

Примером программы глобального мониторинга может служить система Environmental Observation System (EOS), реализуемая уже в течении более 20 лет. В ее основе лежит обработка данных, получаемых со спутников EOS AM-1 “Terra” EOS AM-2 “Aqua”, оснащенных радиометрами MODIS, ASTER, радиовысотомерами и другой аппаратурой.

Действующими на территории России системами спутникового мониторинга оценки состояния окружающей среды, природных и антропогенных объектов являются:

·  система спутникового мониторинга Росгидромета,

·  система мониторинга сельскохозяйственных земель Минсельхоза,

·  система дистанционного мониторинга лесных пожаров Рослесхоза,

·  система мониторинга бореальных экосистем РАН.

Эти системы, в основном, используют информацию, получаемую космическими системами ДЗЗ низкого и среднего пространственного разрешения: Метеор-3М (Россия), NOAA, Terra, Aqua, (США), Meteosat, ENVISAT (ЕКА), SPOT (Франция), IRS (Индия), RADARSAT (Канада), GEOS (США), GMS (Япония).

Для решения задач экологического мониторинга на региональном уровне эти системы поставляют следующие виды информационных продуктов:

·  оперативные карты границ снежного покрова и ледовой обстановки;

·  оперативные карты зон затоплений при паводках и наводнениях;

·  карты динамических структур и параметров загрязнений акваторий;

·  обновляемые маски пахотных земель и карты вегетационных индексов для оценки состояния посевов;

·  информацию о действующих пожарах на лесных и сельскохозяйственных землях и их последствиях;

·  обновляемые карты лесной растительности с оценкой зон вырубок.

Таким образом, данные ДЗЗ стали неотъемлемой частью информационного обеспечения ряда региональных и отраслевых автоматизированных систем мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов, получили широкое распространение при решении задач регионального планирования и управления.

Вместе с тем многие потенциальные пользователи не до конца представляют реальные возможности спутниковых систем для обеспечения мониторинга состояния территорий.

В последние годы расширилась доступность космических снимков сверхвысокого пространственного разрешения (1 м и лучше), что открывает возможности использования данных ДЗЗ в задачах мониторинга городских территорий, позволяет создать на основе ГИС-технологий информационную продукцию, сочетающую широкое покрытие территории с детальностью проработки.

На космических снимках, полученных системами сверхвысокого разрешения, выделяются: капитальные здания и легкие строения жилой и промышленной застройки, спортивные сооружения (стадионы, спортплощадки, открытые бассейны и др.), автомобильные и пешеходные дороги, мосты, автостоянки, ограждения, уверенно дешифрируются городские парки и их элементы, такие как пруды, дорожки, зеленые насаждения и, даже, отдельные деревья.

Особым достоинством данных ДЗЗ сверхвысокого разрешения является возможность выбора для оптимизации решения конкретной задачи различных режимов съемки: моно - и стереоскопический режимы, панхроматическая, мультиспектральная, надирная или перспективная съемки.

В Уральском региональном информационно-аналитическом центре «Уралгеоинформ» совместно с кафедрой теоретических основ радиотехники УГТУ-УПИ в настоящее время выполняется всесторонний анализ информационного потенциала данных ДЗЗ сверхвысокого разрешения и результатов их обработки для решения различных задач мониторинга городских территорий.

Исследуются возможности организации информационного обмена и существующие в настоящее время технологии, которые обеспечивают автоматизированное получение и интеграцию различных информационных продуктов в системы мониторинга городских территорий.

Данные ДЗЗ сверхвысокого разрешения могут являться основой информационного обеспечения для решения следующих задач экологического мониторинга на муниципальном уровне:

·  контроль целевого использования охранных, рекреационных и прочих зон (водоемы, лесопарки);

·  выявление и фиксирование границ полигонов твердых бытовых отходов (как официальных, так и несанкционированных);

·  актуализация сведений о состоянии объектов недропользования: открытые карьерные разработки, шламонакопители, отстойники промышленных стоков;

·  мониторинг состояния зеленых насаждений (парки, скверы, газоны и отдельные деревья);

·  мониторинг территорий и объектов нового строительства – их наличие, границы, фаза строительства, выявление объектов точечной застройки;

·  выявление несанкционированных автостоянок, парковок, скоплений индивидуальных гаражей.

По материалам космической стереосъемки создаются метрические трехмерные модели городов с точным соблюдением размеров и пропорций объектов местности.

Особенностью этих информационных продуктов является возможность моделирования и контроля экологических параметров проживания: инсоляции, направления воздушных потоков, накопления дождевых и снеговых вод, распространения загрязнений в приземном слое атмосферы с учетом рельефа и высотной застройки.

Для эффективного использования детальных космических снимков должны быть подробно проработаны все технологические и организационные вопросы, начиная с грамотного заказа оперативных или архивных материалов космической съемки, до методов тематической обработки и интеграции в ГИС с информационными продуктами, созданными в других системах наблюдения.

Важнейшим вопросом является использование единой картографической основы, при создании и обновлении которой основную роль также играют детальные космические снимки.

Технология, обеспечивающая работу с детальными космическими снимками в системах мониторинга, включает этапы первичной и тематической обработки.

Первичная обработка полученных из различных космических систем данных включает следующие операции: коррекция и калибровка изображения; выделение изображения контролируемого участка; топографическая привязка анализируемых изображений; изготовление ортофотопланов и построение стереомоделей.

Результатом этапа тематической обработки является составление тематических карт или слоев ГИС на основе дешифрирования и интерпретации материалов ДЗЗ.

Интерпретация объектов дешифрирования проводится в интерактивном режиме с использованием данных, полученных в ходе наземных наблюдений. Используемые на этом этапе программные комплексы обработки данных ДЗЗ, такие как ERDAS, ENVI и другие реализуют как процедуры традиционной обработки изображений, так и специальные задачи.

К первой группе относятся алгоритмы обнаружения слабоконтрастных точечных и протяженных объектов, построения границ однородных областей, определения периметра и площадей выделенных объектов, фильтрации изображений с использованием широкого набора фильтров: линейных, медианных, локальных адаптивных и т. п.

Вторую группу образуют алгоритмы вычисления текстурных характеристик в локальном окне, алгоритмы вычисления главных компонент, расчета вегетационных индексов. В эту же группу включаются методы тематической интерпретации многослойных данных на основе использования нейронных сетей.

Обработанные таким образом изображения и атрибутивные данные вносятся в ГИС мониторинга, на базе которой и производится весь цикл дальнейшей обработки данных: от анализа текущей обстановки до прогнозного и ситуационного моделирования или формирования баз данных, отчетов и оперативных карт.

Необходимо отметить, что на наиболее крупные населенные пункты имеется архив детальных космических снимков.

Так, на территорию Екатеринбурга материалы ежегодной космической съемки существуют, начиная с 2000 г.

Это облегчает решение задач по изучению динамики развития городских районов или определению правомерного использования территорий при размещении экологически опасных объектов.

, ,

Приволжско-Уральский филиал ВНИИ ГОЧС (ФЦ), Екатеринбург

Дистанционное зондирование Земли

как метод диагностики экологической ситуации

Сложность решения экологических проблем в немалой степени объясняется тем, что создание самых совершенных машин, орудий и очистных сооружений, технически возможных на современном уровне знаний, не гарантирует от загрязнения и разрушения природной среды, так как всегда остается вероятность возникновения аварийной ситуации.

В этом случае, экологический контроль является неотъемлемым звеном в системе обеспечения действующих природоохранных и ресурсосберегающих правил, требований и норм на всех этапах производства, строительства или иной деятельности человека.

Основные задачи экологического контроля: формирование информационной базы состояния и изменения окружающей среды, получение необходимой достоверной информации о воздействиях и состоянии природной среды, выявление случаев вредных воздействий на отдельные ее компоненты, профилактика сверхнормативного экологического ущерба и т. д.