1. Винокуров Ю.І., Широкова С.Л., Ловцкая О.В., Міхаіліді І.М. Інститут водних та екологічних проблем СО РАН

Винокуров Ю.І., Широкова С.Л., Ловцкая О.В., Міхаіліді І.М.

Інститут водних та екологічних проблем СО РАН

Наше деловое партнерство www.banwar.org

E-mail: [email protected]

Зростаючі масштаби взаємодії природи і людини, явища нерозумної експлуатації природних ресурсів, техногенної порушеності і промислового забруднення призводять до значного погіршення стану природного середовища, умов життєдіяльності людей і їх здоров'я. Загострення екологічної ситуації робить все більш актуальними роботи зі створення інформаційних баз, прикладних геоінформаційних систем і використанню ГІС-технологій для вирішення комплексу проблем, що виникають в області природокористування і охорони навколишнього середовища.

В Інституті водних і екологічних проблем СО РАН безпосередньо ГІС-технологіями і створенням прикладних ГІС для вирішення різних екологічних завдань занімаютcя з 1989 року. Спочатку ці роботи зводилися, в основному, до створення баз екологічних даних інвентарного типу і їх обробці в режимі інформаційно-пошукових систем з різних напрямків екологічних досліджень. Як приклади можна назвати розроблені нами в той час банки гідрологічних, гідрохімічних, гідрогеологічних, ґрунтових, геоботанічних даних і відповідні системи їх підтримки для вирішення завдань екологічного моніторингу, екологічної експертизи проектів та інших.

В даний час в інституті є парк персональних комп'ютерів від РС / АТ-286 до PENTIUM, дігітайзер фірми KURTA, сканер, струменевий принтер, плоттер. Склад обладнання на сьогоднішній день явно недостатній і поступово поповнюється.

Протягом декількох років експлуатується картографічна система Arc / Info. Освоюється система ArcView версії 2.1.

Розроблено ефективні алгоритми обробки зображень, створюються засоби і технології їх використання при вивченні стану природних ресурсів та екологічного стану територій.

Є практичні результати по інтеграції ГІС-засобів організації і відображення просторових даних із засобами аналізу інформації (статистичного аналізу, математичного моделювання та ін.) Для створення ГІС-додатків в операційному середовищі FOXPRO.

Нижче наводяться пропоновані нами в даний час типи інформаційних технологій і приклади їх використання в прикладних інформаційних системах, що розробляються в інституті. Вони являють собою комплексні системи на базі інструментальних картографічних засобів, СУБД і традиційних мов програмування.

1. Картографічна інструментальна система Arc / Info.

Основне застосування: створення і редагування цифрових картографічних основ територій, мнемосхем, картосхем різного тематичного змісту.

З метою вирішення регіональних екологічних завдань для території Алтайського краю в інституті з використанням Arc / Info створені цифрові картооснови краю (гідрографія, населені пункти, дорожня і автомобільна мережі, межі адміністративних районів), ландшафтна карта краю, деякі топооснови адміністративних районів, карти щільності населення краю , карти структури лісів і ряд інших тематичних карт (наприклад, рис.1).

Рис.1. Цифрова картооснови Алтайського краю

Типовим прикладом використання можливостей Arc / Info можна назвати її застосування в роботах по вивченню впливу ядерних вибухів на Семипалатинському полігоні на навколишнє середовище і здоров'я населення Алтайського краю. За допомогою цієї системи була виконана змалювання на ЕОМ близько 80 типів тематичних карт, що відображають результати аналізу і оцінки даних в просторовому вигляді. Приклад такої карти представлений на рис.2.

Рис.2. Слід від ядерного вибуху 1949 року

2. Мови програмування Foxpro, Pascal, С.

Основне застосування:

- створення атрибутивних баз даних різної тематичної спрямованості;

- створення інформаційних систем для роботи з атрибутивними базами даних, орієнтованими на кінцевих користувачів;

- математична, статистична обробка даних.

Наведемо два типові приклади використання нами названих мов програмування в роботах, що проводяться за програмою "Семипалатинського полігону" [1].

1. Використання системи Foxpro для накопичення, систематизації, зберігання даних по основних забруднювачів природних об'єктів і показниками захворюваності населення Алтайського краю і створення інформаційно-довідкової системи для пошуку і відображення даних за запитами дослідників. Як природних об'єктів розглядаються повітря, вода, грунт, рослини, сніг, продукти тваринництва. Як забруднювачів - важкі метали, пестициди, радіонукліди та інші. Основною особливістю цих робіт з'явилися величезні обсяги атрибутивних баз даних, ефективно впоратися з якими дозволили спеціалізовані засоби управління базами даних, наявні в Foxpro.

2. Статистична обробка даних для визначення ступеня впливу забруднення навколишнього середовища на стан здоров'я населення Алтайського краю. Обробка виконувалася з використанням оригінальних процедур статистичної аналізу, написаних на мовах Foxpro, C, а також пакетів статистичного аналізу SAS, STATGRAF. Виборами сpедства обpаботки визначають типом вирішує завдання, кількістю досліджуваних даних і складністю використовуваних методів. Для пpоведения "pазведочного аналізу" даних, їх пеpвоначального контpоля, виборами методу опрацювання зручно іспpользовать пакети програм, що мають Pазвитие призначений для користувача сеpвіс і шиpокий спектр спеціальних алгоритмів аналізу. Для однотипної обpаботки безлічі даних і пpедставления pезультатов в Форма, пpігодной для подальшого використання, pазpабативалісь спеціалізовані програмі.

Зазначеними засобами проведено аналіз дитячої та дорослої захворюваності по населеним пунктам Алтайського краю і республіки Гірський Алтай, дорослої захворюваності по промисловим і агропромисловим підприємствам.

3. комплексного середовища Foxpro-Arc / Info, управління даними з Arc / Info.

В цьому режимі підготовлені в Foxpro дані використовуються в середовищі Arc / Info, в якій здійснюється спільна обробка атрибутивних і картографічних даних, інтерфейс з користувачем і візуалізація інформації. Дана технологія використовується нами в тих випадках, коли гнітючий обсяг функцій обробки даних стосується аналізу їх просторових характеристик і просторового відображення результатів (обчислення площ, ізолінейное картографування і ін.).

Як приклад використання даної технології можна привести реалізовану в інституті завдання агроекономічного аналізу території Алтайського краю [2]. Для її вирішення в середовищі Foxpro створена база даних для опису параметрів оцінки природного і економічного потенціалів аграрного природокористування адміністративних районів і Алтайського краю в цілому. Ця база даних приєднана до картографічної бази даних Алтайського краю. Здійснено накладення карти ландшафтів на карту адміністративних кордонів краю. Залежно від того, який відсоток території адміністративного району зайнятий тими чи іншими ландшафтними місцевостями, обчислені різні показники для кожного району (наприклад, потенціал орних і кормових угідь, природний потенціал, сукупний агроекономічний потенціал і ін.). Отримані картосхеми відображають розподіл цих показників для території Алтайського краю (див. Рис.3).

Рис.3. Фондовий піднятий потенціал Алтайського краю

4. комплексного середовища Foxpro-Arc / Info, управління даними з Foxpro.

Цей режим симетричний попередньому: картографічні основи, підготовлені в середовищі Arc / Info, переводяться в спеціальний формат для системи Foxpro. Спільна обробка картографічних і атрибутивних даних ведеться в системі Foxpro. Дана технологія використовується нами у випадках переважної обробки великих обсягів атрибутивних даних з використанням як простих, так і складних математичних методів маніпулювання даними з табличній і картографічної формами їх подання.

В якості ілюстрації наведемо приклад використання даної технології при створенні інформаційної системи оцінки і прогнозу екологічного стану та використання природних ресурсів Алтайського краю (лісових, водних, земельних). Ця система розробляється нами для Алтайського крайового Комітету екології та природних ресурсів. Вона призначена для забезпечення обліку, аналізу, оцінки і прогнозу екологічного стану досліджуваних природних ресурсів стосовно районам, господарським одиницям Алтайського краю і краю в цілому. Система орієнтована на фахівців Комітету для інформаційної підтримки управлінських рішень. У той же час вона використовується нами для проведення наукових досліджень з проблем екологічного стану і зміни природних ресурсів і навколишнього середовища Алтайського краю.

Установка цієї системи на робочих місцях управлінських працівників Комітету, які не є фахівцями з комп'ютерної обробки даних і не оснащених досить потужною обчислювальною технікою, послужила істотним аргументом на користь вибору в якості основної інструментального середовища для її розробки та експлуатації СУБД Foxpro, що має багатий ринок доступних за ціною програмних продуктів і широке коло користувачів. Реалізуючи на перших етапах як прості, так і досить складні прикладні запити при мінімальних вимогах до апаратних засобів і комп'ютерної підготовки користувачів, ця інструментальне середовище може бути в майбутньому замінена на більш потужну ГІС-оболонку (типу ArcView). Однак, на нашу думку, цьому має передувати досить тривалий період експлуатації прикладної системи самими користувачами.

Суть який ми використовуємо типу інформаційної технології полягає в інтеграції традиційних методик і засобів обробки даних в середовищі Foxpro із засобами організації і відображення просторових даних, наявними в інструментальних ГІС. Для цих цілей в інституті розроблені програмні засоби, що забезпечують спільну обробку графічних, картографічних і атрибутивних даних [3]. Ці кошти спеціалізовані для прикладних програмістів і являють собою графічне розширення Foxpro. До їх складу входить набір об'єктно-орієнтованих процедур роботи з просторовими даними: пошук об'єктів, графічне зображення об'єктів, фрагментованість зображення, багатовіконний інтерфейс, система текстових і пиктографических меню. Маючи високі потенційні можливості просторової обробки, ці кошти дозволяють з найменшими ресурсними витратами створювати з урахуванням вимог кінцевих користувачів зручне середовище їх взаємодії з прикладної системою.

Технологія розробки ГІС-додатків в цьому випадку виглядає наступним чином: підготовка картографічних баз даних в середовищі Arc / Info, їх конвертація в текстовий формат з подальшим перетворенням у внутрішній формат названої графічної системи, створення процедур спільної обробки картографічних і атрибутивних даних в середовищі Foxpro.

Створювана для Алтайського крайового Комітету екології та природних ресурсів ГІС "Природні ресурси" будується в вигляді відносно незалежних підсистем за кожним видом природних ресурсів (ГІС "Лісові ресурси", ГВС "Водні ресурси", ГВС "Земельні ресурси) з подальшою можливістю взаємодії цих підсистем. встановлені в Комітеті і діючі в даний час підсистеми по лісовим і водним ресурсам відображають результати першого етапу робіт, орієнтованого на накопичення даних, їх узагальнення та відображення існуючого стану і які належать їм природних об'єктів. Підсистема по земельних ресурсах знаходиться в стадії розробки.

Основне навантаження в створюваної ГІС несе на собі база атрибутивних даних, що розробляється в системі Foxpro. База картографічних даних створюється в середовищі Arc / Info. Спільна обробка атрибутивних і картографічних даних в системі здійснюється за описаною вище технологією з використанням оригінальних графічних засобів.

Пропонуємо більш докладний опис ГІС "Природні ресурси". Система має наступний узагальнений склад:

ІНФОРМАЦІЙНА МОДЕЛЬ

лісові

ресурси

водні

ресурси

Земельні

ресурси

БАЗА ДАНИХ

• атрибутивні дані
• картографічні дані

АНАЛІТИЧНИЙ

БЛОК

• методики
• алгоритми
• математичні моделі

ІНТЕРФЕЙС

З КОРИСТУВАЧЕМ

• діалог
• відображення даних

ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

• Інструментальне програмне забезпечення
• Прикладне програмне забезпечення

Рис.4. Склад ГІС "Природні ресурси"

База атрибутивних даних містить по кожній підсистемі свій набір показників, що описують стан досліджуваних природних ресурсів і їх елементів і визначаються виходячи з цілей і завдань підсистем, а також інформаційної системи в цілому.

База картографічних даних призначена для зберігання комплексу базових топографічних карт (кордонів адміністративного поділу території, природно-господарських одиниць, річкових басейнів, доріг, населених пунктів і ін.) І серії тематичних карт, що отримуються в результаті рішення різних функціональних завдань з просторовим характером розподілу інформації.

Аналітичний блок містить в своєму складі методики, алгоритми та математичні моделі обробки, експертизи, аналізу тимчасових і просторово-розподілених даних про досліджуваних природних ресурсах і територіях, вирішення комплексу прикладних задач відповідно до функцій Комітету, а також вирішення різних фундаментальних науково-дослідних проблем.

Інтерфейс забезпечує предметний діалог з системою, що дозволяє запитувати необхідну інформацію в зручному для використання вигляді, програвати сценарії прогнозу стану природних ресурсів, просторово візуалізувати результати комплексного аналізу території.

Програмні засоби реалізують ГІС-технології просторової організації та візуалізації даних, а також технології обробки та аналізу інформації, засновані на використанні статистичних методів, методів математичного моделювання, експертних оцінок та ін.

ГІС "Лісові ресурси"

На території Алтайського краю площа земель лісового фонду становить 4241,5 тис.га, з них більша частина (79,5%) знаходиться у веденні федеральних органів лісового господарства, 18% - у веденні сільськогосподарських структурних формувань, 1,8% - у веденні адміністрацій міст, 0,2% - у веденні інших центральних органів виконавчої влади (рис.5).

Рис.5. Розподіл земель лісового фонду по землекористувачам

Географічне розташування лісів в краї нерівномірно. За природними і лісорослинним умов, ролі і народногосподарським значенням ліси краю поділяються на чотири лісогосподарських району: Стрічково-борової (поле і грунтозахисних, що займає 33% від площі всіх лісів краю), Пріобскій борової (водоохоронні-22%), Салаирский (черневой тайгі- 16%) і Передгірний (29%) (рис.6).

Рис.6. Лісогосподарські райони Алтайського краю

Контроль за використанням, охороною, захистом лісів і рослинних ресурсів краю здійснює відділ біологічних ресурсів крайового Комітету екології у взаємодії з Управлінням лісами краю. Однак необхідна для цього інформація, яка епізодично надходить до Комітету екології з Управління лісами, Управління міжгосподарських лісів, лісгоспів, районних комітетів екології та природних ресурсів і безпосередньо від власників лісом, несистематизованих і явно недостатня для проведення комплексної оцінки стану лісів. Крім цього розпорошеність інформації по різним організаціям і відомствам вкрай ускладнює порівнянність окремих показників стану лісів і їх спрямованість для застосування на крайовому рівні як інструмент управління природокористуванням.

ГІС "Лісові ресурси" покликана забезпечувати систематичний збір, зберігання і обробку просторово певних даних про ліси на основі набору показників, агрегованих для крайового рівня управління.

База атрібутіних даних

З усієї маси наявного інформаційного матеріалу була виділена та її частина, яка необхідна і цілком достатня для прийняття рішень на крайовому рівні. Весь інформаційний потік був розділений на наступні основні групи показників:

- загальна характеристика лісів,

- лісокористування,

- відновлення лісових ресурсів,

- охорона лісу,

- захист лісу.

Віхідною теріторіальною одиницею збору информации по ціх групах показніків були взяті лісгоспі як основні територіально-виробничі підрозділі, Які ма ють всі возможности для Виконання лісогосподарської ДІЯЛЬНОСТІ, а значить и ПОВНЕ набором необхідної информации. Використання Даних більш дрібного дроблення территории на лісніцтва, квартали, віділю, по-Перш, недоцільно для Досягнення поставленої мети, по-друге, требует значний витрат на реалізацію повної схеми інформаційного забезпечення обліку лісовіх ресурсов. Для вирішенню завдання управління комітету краще мати інформацію по назвах груп показніків на Рівні адміністратівніх районів краю. Однак в Сейчас годину така інформація на Рівні районів відсутня и отріматі ее, спіраючісь на дані лісгоспів, вельми складно. Так як лісгоспи територіально входять в райони в загальному випадку тільки своєю частиною, то виділити облікову інформацію по кожній такій частині можна лише на основі даних по кварталах з введенням в експлуатацію автоматизованої системи кадастру лісових ресурсів. Тому на рівні адміністративних районів нами був узятий обмежений набір агрегованих показників, що характеризують як ліси державного лісового фонду, так і лісу, які входять в лісовий фонд.

Спроектована база атрибутивних даних дозволяє, таким чином, накопичувати дані по лісгоспам і адміністративним районам, охоплюючи всі структури, у віданні яких знаходяться враховуються лісові ресурси краю. Вихідною інформацією для наповнення бази даних служать матеріали лісовпорядкування, п'ятирічного обліку лісового фонду, поточного річного обліку, інвентаризації земель, даних обліку лісових пожеж та інших антропогенних факторів.

Склад показників бази даних по групам:

- Розподіл лісів за категоріями земель, груп та категорій захисності: загальна площа земель держлісфонду, площа лісових (покритих, непокритих лісом, несомкнувшимися лісових культур) і нелісових земель;

- Розподіл лісів по переважаючим породам: площа вкритих лісом земель і запас лісонасаджень за групами і категоріями захисності;

- З редную таксаційні показники по основним лісоутворюючих порід: вік, бонітет, повнота, приріст, запас насаджень;

- лісокористування: площа різних рубок, розрахункова лісосіка і фактичне її освоєння;

- Відновлення лісових ресурсів: обсяг лісовідновлення, площа проведення реконструкції насаджень, введення молодняків в хозяйственноценние, переклад лісових культур в покриту лісом площу, площа загиблих з різних причин лісових культур і молодняків;

- Охорона лісу: площа обслуговування лісів за видами обслуговування, дані про лісові пожежі і завдані ними ущербах;

- Захист лісу: площа осередків шкідників і хвороб лісу і нанесений ними збиток, площа Лісопатологічне обстежень, дані про проведення заходів по боротьбі з шкідниками та хворобами лісу, площа загиблих з різних причин лісових насаджень;

- Відомості про ліси держлісфонду по лісгоспам і землекористувачам на території районів: загальна площа лісів в районі, площа лісів за групами лісів, запас деревини в лісах, що перебувають у віданні різних структурних формувань (федеральної служби лісового господарства, с / г формувань, адміністрацій міст, інших центральних органів виконавчої влади);

- Відомості про ліси на території районів: зведені дані про лісових площах держлісфонду (покритих, непокритих лісом, лісових розплідників) і площах деревно-чагарникової рослинності, яка не входить в лісовий фонд (за видами володіння).

База картографічних даних

База картографічних даних створюється у вигляді сукупності цифрових карт території лісового фонду краю, меж лісогосподарських підприємств, кордонів лісорослинних зон, меж ландшафтів, а також ряду тематичних карт, що характеризують лісистість територій, порідну і вікову структуру лісового фонду, осередки шкідників і хвороб лісу та ін. змістовне навантаження цифрових карт і їх масштаби орієнтовані на рішення функціональних завдань системи.

Збережені в базі даних карти формуються шляхом оцифровки (з використанням дигитайзера або сканера) існуючих карт, відповідних різних термінів проведення державного обліку лісів і лесоінвентарізаціі. Приклади таких карт представлені на рис.7, 8.

Рис.7. Ліси Алтайського краю

Рис.8. Ларічіхінскій лісгосп

аналітичний блок

До складу блоку входять алгоритми і моделі для вирішення функціональних завдань, пов'язаних з аналізом міститься в банку даних інформації про лісовий фонд краю, оцінкою і прогнозом динаміки екологічного стану і використання лісових ресурсів. На рис.8 наведено приклад уявлення результуючих даних.

Рис.9. Структура держлісфонду Алтайського краю

Склад і зміст завдань узгоджується з Комітетом, а їх реалізація виконується поетапно. Зокрема, для аналізу динаміки зміни стану лісів краю можуть бути отримані і відображені в табличному, графічному і картографічному вигляді як поточні облікові, так і похідні показники бази даних:

- лісистість території - відношення площі, покритої лісом, до всієї площі досліджуваної території;

- вкрита лісом площа, яка припадає на одного жителя району;

- загальний запас лісонасаджень в регіоні, виражений в кубічних метрах деревини (по групам порід);

- відношення площі відновленого лісу до площі вирубаного і загиблого в процентах;

- загальний приріст лісу в середньому за рік (всього і по групах порід);

- ставлення вирубаного і загиблого лісу (всього і по причин загибелі) до вкритої лісом площі регіону.

- спад лісових площ за рахунок вирубки і загибелі лісу з різних причин;

- відновлення лісових площ за рахунок посіву та посадки, а також за рахунок сприяння природному поновленню;

- виділення вкритих лісом площ, що знаходяться під загрозою загибелі.

ГІС "Водні ресурси"

Для цілей управління водними ресурсами краю необхідна водогосподарська інформація, що включає дані про ресурси та якості поверхневих і підземних вод, їх використанні з урахуванням всіх водокористувачів та трансформації. Ця інформація представляється в "Щорічнику якості поверхневих вод і ефективності проведення водоохоронних заходів", щорічнику "Дані узагальнення держобліку використання вод по Алтайському краю", формі "2-ТП-Водгосп" і можуть служити основою для створення геоінформаційної системи, що дозволяє вивчати і контролювати процеси на річкової мережі в комплексному вигляді.

ГІС "Водні ресурси" призначена для вирішення завдань контролю за станом і якістю вод річкового басейну, що змінюються в результаті виробничої і побутової діяльності людини, аналізу даних по водоспоживанню і водовідведення, прогнозу якості води.

Об'єктом ГІС є басейн річки Обі в межах території Алтайського краю.

База атрибутивних даних

Вміщені в цій базі дані розподілені за такими групами показників:

1) Довідники найменувань - містять коди і найменування водних об'єктів (річок, озер, водосховищ), водокористувачів, підприємств-забруднювачів, організацій-постачальників даних;

2) Довідники забруднювачів - містять коди, найменування та значення ГДК по 4-х груп забруднюючих речовин:

- фізичні властивості, газовий склад

- показники мінерального складу

- органічні речовини, похідні азоту і фосфору

- пестициди, важкі метали та інші забруднюючі речовини неорганічного походження

3) Списки об'єктів спостереження - містять дані про склад і місце розташування гідрологічних постів, гідрохімічних створів, водокористувачів, підприємств-забруднювачів: їх коди, назви, зв'язок з водними об'єктами, населеними пунктами, номераціфрових карт, на яких вони позначені;

4) Дані спостережень - містять показники:

- гідрологічні (рівень води, витрата, температура, мутність, середня швидкість течії і ін.);

- гідрохімічні (індекс забруднення води, кількість замірів, середня і максимальна концентрації забруднюючих речовин);

- водовідведення (обсяг скидання вод загальний, без очищення, недостатньо очищених, нормативно чистих, очищених різними способами);

- скидів забруднюючих речовин у складі стічних вод;

- водоспоживання (обсяги забраної води за періодами, цільове призначення води, яка забирається і ін.).

База картографічних даних

Картографічна база даних призначена для зберігання цифрової топооснови річкової мережі, картосхем річкових басейнів, ділянок річкової мережі, населених пунктів і пов'язаних з ними об'єктів спостереження. На картосхемах наочно відображається просторове розташування водокористувачів, об'єктів-забруднювачів, місць скидання стічних вод, пунктів контролю якості поверхневих вод, гідрологічних постів (рис.10).

Рис.10. Схема скідів стічних вод підприємствами Алтайського краю

аналітичний блок

Цей блок представлений двома групами функціональних завдань.

1. Завдання інформаційно-довідкового типу, щоб забезпечити отримання та візуалізацію такої інформації:

- динаміку гідрологічних характеристик по гідрологічним постам;

- динаміку забруднюючих речовин в заданих пунктах спостереження, на ділянках річкової мережі, в точках скидання стічних вод, по підприємствах-забруднювачів (рис.11);

- динаміку водоспоживання та водовідведення;

- відхилення значень показників забруднення від ГДК;

- діагностику місця аварійних скидів забруднюючих речовин.

Рис.11. Динаміка скидів забруднюючих речовин підприємствами
Алтайського краю

2. Завдання обробки даних для оцінки і прогнозу якості води у річковій мережі:

- розрахунок показників ступеня забруднення поверхневих вод в пунктах спостереження, на ділянках річкової мережі, в річкових басейнах;

- визначення класу якості води;

- оцінка антропогенного навантаження на водну систему;

- прогноз водозабезпечення, виходячи з наявності водних ресурсів.

ГІС "Земельні ресурси"

Основний обсяг інформації про земельні ресурси краю зосереджений в крайовому Комітеті із земельних ресурсів та землеустрою (Алтайкомзем), Алтайському підприємстві ЗапСібНІІгіпрозем (Гіпрозем), а також Алтайському інституті моніторингу земель, Алтайському агроуніверситеті, Алтайському філії інституту Гіпроводхоз. Основна частина первинної інформації про стан земель надходить в Гіпрозем з адміністрацій районів краю, районних служб із землеустрою та районних комітетів по екології. Внаслідок відомчого характеру виробництва інформації доступ до неї Комітету екології обмежений і здійснюється по епізодичним запитам в несистематизированном вигляді і неповному обсязі.

Створювана ГІС "Земельні ресурси" повинна забезпечувати систематичний збір, зберігання і обробку інформації з метою підтримки управлінських рішень Комітету з обліку земель по землепользоваателям, аналізу структури земельного фонду краю, контролю за використанням земель, проведення екологічної експертизи проектів, обліку та контролю деградованих земель, контролю за забрудненням земельних ресурсів.

База атрибутивних даних

До складу бази входять наступні групи показників:

1. Структурна характеристика земельних ресурсів - структура земельного фонду, розподіл земельних ресурсів по видам угідь, структура сільськогосподарських угідь за категоріями земель, структура ґрунтового покриву;

2. Якісна характеристика земельних угідь - врожайність, ерозія, солонцюватих, засолення, заболоченість, закустареннимі;

3. Забруднення грунтів - сільськогосподарське, промислове, транспортне за узгодженим з Комітетом переліку інгредієнтів (важкі метали, пестициди, нітрати, нітрити і т.д.).

База картографічних даних

Стримає сукупність цифрових топооснов Алтайського краю, ландшафтну карту краю, набір тематичних карт, змістовне навантаження і масштаби яких орієнтовані на відображення структури, якості земель і динаміку їх зміни (карти с / г угідь, родючості грунтів, гумусового стану грунтів, забруднення грунтів пестицидами, важкими металами та іншими високотоксичними речовинами і т.д.) (рис.12).

Рис.12. Метали в грунтах Алтайського краю

аналітичний блок

Блок представлений набором алгоритмів, математичних моделей і програм для вирішення наступних основних завдань:

- відображення поточного стану земельних ресурсів за окремими параметрами або їх можливим совокупностям у вигляді картосхем різного масштабу по різним територіальним одиницям і рівнями;

- оцінка стану і динаміка земельних ресурсів за різними параметрами (ерозія, засолення, забруднення грунтів, кислотність і т.д.)

- оцінка площі і продуктивності сільгоспугідь;

- прогноз можливої ​​зміни якості земель.

- оцінка економічного збитку від забруднення землі повітряного, водного та іншими джерелами.

При виборі технологій розробки і подальшої експлуатації прикладних інформаційних систем необхідно враховувати тип користувачів, на яких орієнтуються створювані системи. Від цього залежать різні характеристики майбутньої системи: швидкість її реалізації, гнучкість модифікації, простота і зручність для користувача інтерфейсу, тиражованою. На вибір технологічних рішень, на наш погляд, впливають три типу кінцевих користувачів:

- користувачі, які мають певні знання і навички роботи з інструментальними програмними засобами та володіють здатністю самостійно їх використовувати для вирішення своїх завдань, як правило, нескладних по виконанню (наприклад, фахівці науково-дослідних і проектних організацій);

- досвідчені користувачі, які вміють працювати з готовими прикладними інформаційними системами і адаптувати їх до постійно змінюваних умов своєї прикладної області в межах можливостей системи (наприклад, фахівці середньої та нижньої ланок управління, інженерно-технічний персонал);

- користувачі, що працюють з системами в інформаційно-довідковому режимі з регламентованими типами запитів на простому діалоговому мовою (наприклад, фахівці верхнього рівня управління, будь-які користувачі в довідковому режимі доступу до даних).

Чим більш досвідченим з точки зору комп'ютерної грамотності є користувач і чим більше часу він може собі дозволити для роботи з інформаційною системою, тим більш потужні та гнучкі за можливостями технологія обробки даних і призначений для користувача інтерфейс можуть бути йому запропоновані. Приступаючи до створення і впровадження інформаційної системи, розробник системи повинен добре розуміти істота своєї проблеми, оцінювати свій фінансовий потенціал і вибирати програмні продукти і технології, виходячи з чітко вироблених для себе критеріїв.

література:

1. Ядерні випробування, навколишнє середа і здоров'я населення Алтайського краю / Матеріали наукових досліджень. Том V. Книга 2. Барнаул. 1993. - 220с.

2. Krasnoyarova BA, Leonova NA, Mikhailidy IM GIS-Technologies in Natural and Economic Evaluation of a Region / Intercarto 2: GIS for Environmental Studies and Mapping, Irkutsk, Russia, 1996. - p.151-155.

3. Широкова С.Л., Ловцкая О.В., Шелепов С.М. Застосування геоінформаційних технологій для створення додатків / Інтеркарто 2: ГІС для вивчення і картографування навколишнього середовища. Матеріали міжнародної конференції. Іркутськ, 1996. - c.207-209.

| ГІС в СО РАН | | Новини | | Інформаційний бюлетень | | проекти | | Звіти | | ресурси | | документи | | Пошук |
© 1998 - 1999, Сібірське відділення Російської академии наук, Новосібірськ
Дата останньої модифікації: Thursday, 30-Sep-+1999 12:54:52 NOVST