Информационная база экологического проектирования

ЛЕКЦИЯ №14

ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Для экологического обоснования градостроительных проектов производят сбор и анализ материалов, характеризующих природные (зональные и региональные) особенности территории; современное и перспективное хозяйственное использование территории города, рай­она и т.д.; современное экологическое состояние городской среды; демографические особенности территории, ее историко-культурную ценность; режим природопользования на территории, особо охраняе­мые природные объекты, распространение активно-опасных природ­ных процессов и явлений; ресурсную обеспеченность города (источ­ники водоснабжения, подземные воды и т.д.); инфраструктурную обес­печенность (транспорт, связь и т.д.); состояние здоровья местного населения и динамику его численности.

Для получения информации используют результаты государствен­ных съемок территории; геологической, гидрогеологической, почвенной и т.д.; космическую информацию и аэрофотосъемку. Наиболее широко используются фото- и сканерные съемки. Необходимо использовать из­данные геологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, ландшафтные, почвенные, растительнные, зоогеографические карты, а также тематические эколого-географические, геоэкологические (эколого-геологические), биоэкологические, эколого-геохимические, ме­дико-экологические карты.

Материалы по природным условиям региона собирают в архивах и фондах научно-исследовательских, научно-про­изводственных организаций, выполняющих ландшафтные, почвен­ные, геоботанические, медико-биологические исследования на тер­ритории РФ.

Материалы по состоянию и загрязнению компонентов ландшафта — в архивах государственных органов по охране окружаю­щей среды и их территориальных подразделениях, центрах по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, центрах санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава России.

Используются также данные статистической отчетности, в том числе экологической, сведения о техногенной трансформации территории могут быть получены в территориальных органах по строительству и архитектуре, в управлениях предприятий, водопроводно-канализационного хозяйства, службах эксплуатации жилищно-коммунального хозяйства и других природно-техногенных систем.

Информационная база экологического проектирования

Информационная основа процесса экологического проектирова­ния как процедуры — это совокупность правовых, нормативных и методических документов, разработанных Госкомэкологией, Мин-

природы, МПР, Институтом стандартов, Минздравом, Госстроем и т.д. Это, прежде всего, строительные нормы и правила (СНиП), санитарные правила и нормы проектирования (СанПиН), своды правил по экологическому проектированию, санитарные нормы, ведомственные и федеральные инструкции. Так, оценка воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду (ОВОС) регламентируется «Положением об оценке воздействия...» (2000); экологическое обоснова­ние хозяйственной деятельности на стадиях прединвестиций, обоснования инвестиций и т.д. — инструкцией Минприроды «Экологическое обоснование хозяйственной и иной деятельности» (1995).

Экологическое проектирование оценок воздействия на окружаю­щую среду (ОВОС) должно основываться на уже существующих исследованиях определенного типа воздействия на окружающую среду. Мри прогнозировании воздействий и их экологических последствий используются данные по изученным техногенным аналогам в иден-тичных зональных условиях. Географами за последние 15-20 лет осу­ществлены исследования различных типов воздействия хозяйствен­ной деятельности на ландшафты разных природных зон: базовых от­раслей промышленности — горно-рудных разработок КМА (Г. В. Звонковой), энергетики (Л. К. Казаковым), черной металлургии (15. Н. Калуцковым), цветной металлургии (А. В. Дончевой), нефтегазового комплекса (Н. П. Солнцевой), экогеохимии городов (Н. С. Кагимовым и др.), водохранилищ ГЭС (К. Н. Дьяконовым), осушитель­ных мелиорации (И. А. Авессаломовой, К. Н. Дьяконовым), сельско-хозяйственного производства (С. Г. Покровским), рекреационных зон и национальных парков (А. И. Ивановым, В. П. Чижовой).

Рассмотрим использование баз данных территориальных (регио­нальных) информационных систем.

Экологические информационные системы (ЭИС) (синоним экологические геоинформационные системы, ГИС) — автоматизированные аппаратно-программные системы, осуществляющие сбор, хранение, обработку, преобразование, отображение и распространение пространственно координированных экологи­ческих данных.

Они предназначены для решения научных и прикладных задач инвентаризации, анализа, оценки, прогноза и управления экологи­ческими ситуациями. Их основная функция — информационно-кар­тографическое обеспечение принятия управленческих решений.

Основу экологических информационных систем составляют базы цифровых экологических данных и автоматические картографические системы с подсистемами ввода, логико-математической обработки и иывода данных. Информация организуется в систему «слоев», содер­жащих цифровые данные о компонентах среды — рельефе местности, гидрографии, ландшафтах, почвах, растительности, административном делении, источниках воздействия на среду, показатели загрязне­ния и т.д. На этой основе выполняются программы анализа, сопостав­ления слоев, их преобразования с целью получения новой информа­ции, необходимой для тех или иных экологических решений. Инфор­мационное обеспечение таких систем — карты и атласы экологические, аэро- и космические снимки, статистические и гидрометеорологи­ческие данные, результаты экологических исследований.

Различают глобальные, общегосударственные (национальные), реги­ональные, муниципальные и локальные ЭИС. Полезно создание темати­ческих экологических информационных систем, предназначенных спе­циально для экологического проектирования. Примером таких разра­боток могут быть экологические информационные системы оценки территории под строительство.

В экологическом проектировании успешно применяют результаты экологического картографирования.

Экологическое картографирование — совокупность методов и процессов создания экологических карт и атласов в аналоговой или цифровой форме.

Оно охватывает все компоненты среды: рельеф, воды суши и моря, воздух, почвы, растительный и животный мир, а также условия жиз­ни и деятельности населения. По тематике различают:

· отраслевое ЭК — эколого-геохимическое, медико-экологичес­кое, ландшафтно-экологическое, эколого-демографическое и т.д.;

· комплексное ЭК— эколого-географическое;

· геоэкологическое ЭК — геолого-экологическое.

Суть комплексного системного экологического картографирова­ния состоит в картографическом моделировании экосистем, их ком­понентов, структурных особенностей, внутренних и внешних связей, динамики, функционирования.

Информационные источники — результаты экологических наблюдений и замеров, картографические материалы, аэро- и космические снимки, данные статистической отчетности и ста­ционарных гидрометеорологических наблюдений, нормативные данные и т.д.

Для экологического проектирования применяется оценочное кар­тографирование природных и социально-экономических условий фор­мирования экологических обстановок; картографирование антропо­генных (техногенных) воздействий на природную среду для прогноза их развития; картографирование устойчивости среды к внешним воз­действиям; картографирование экологического состояния среды, степе­ни ее нарушенности, факторов риска; медико-экологическое и рекреационно-экологическое картографирование; оценочно-прогнозное картографирование экономических и социальных последствий ухудшения экологической безопасности. Для экологического проектирова­ния особенно результативно применение электронных карт, создан­ных на основе баз цифровых экологических данных. Применяют экологические карты крупномасштабные (крупнее 1: 200000), среднемасштабные (1: 200 000 — 1: 1000000) и мелкомасштабные, или обзорные (мельче 1: 1 000000).

Инвентаризационные карты фиксируют наличие, местоположение и состояние экологических явлений с максимальной для данного мас­штаба точностью и детальностью.

Оценочные — отражают степень воздействия какого-либо эколо­гического явления или фактора на жизнь и функционирование орга­низмов, уровень опасности и возможность предотвращения.

Прогнозные — характеризуют предполагаемые или недоступные для непосредственного изучения последствия экологических факторов на организмы и среду.

Рекомендательные — определяют размещение мер по использованию благоприятных условий и предотвращению негативных последствий.

Широко используются материалы дистанционных космических и аэрофотосъемок, при дешифрировании которых решаются экологи­ческие задачи, составляются ландшафтно-экологические карты, схе­мы хозяйственного использования территории и т.д.

Аэрокосмическое зондирование — комплекс дистанционных ме­тодов исследования, используемых при экологическом проек­тировании, включающий многозональную и спектрозональную аэрофотосъемку, тепловую инфракрасную аэросъемку, перспек­тивную аэрофотосъемку в сочетании с материалами космичес­ких фото-, сканерной, телевизионной, радиолокационной, инфракрасной и других видов съемки, осуществляемых с ис­кусственных спутников Земли, орбитальных станций и пилоти­руемых космических кораблей.

В практике наиболее широко используются фото- и сканерные съемки. Съемка — основа для решения таких частных задач, как выяв­ление техногенных элементов ландшафта, нарушенности его морфо-структуры, техногенных комплексов, экологических последствий антро­погенного воздействия (ареалов загрязнения, нарушения раститель­ного покрова, гарей, вырубок, сукцессии, ареалов развития активно опасных техногенных явлений и процессов, динамики изменения эко­логической обстановки). Так, например, по загрязнению снежного покрова, зарегистрированному ИСЗ «Метеор», были выделены гра­ницы промышленных регионов (рис. 4). На рисунке изображены сфе­ры воздействия крупных комплексов цветной металлургии, установ-

Рис. 4. Сферы воздействия крупных комплексов цветной металлургии, установленные по загрязнению снежного покрова, зарегистрированно­му из космоса:

а— Мончегорск-Апатиты; б— Балхаш; в— Джезказган; г— Норильск; 1 — ареал загрязнения снега; 2 — площадь застройки; 3 — роза ветров. (Загрязнение снежного покрова оценивалось по отражательной способности снежного покрова на телеви­зионных изображениях с ИСЗ «Метеор» по данным ГГИ.)

ленные по отражательной способности снежного покрова на изобра­жениях с ИСЗ «Метеор».

Экологическая изученность региона определяется материалами и временем государственных съемок: топографической, геологической, гидрогеологической, инженерно-геологической, почвенной, расти­тельности, лесной таксации и т.д. Используются также опубликован­ные и фондовые некартографические и картографические материалы научно-исследовательских и производственных организаций, прово­дящих геологические, инженерно-геологические, гидрогеологические, ландшафтные, почвенные, зоогеографические, медико-географичес­кие, эколого-географические, ландшафтно-геохимические, эколого-социальные и прочие исследования.

Состояние компонентов ландшафтов оценивается по данным эко­логического мониторинга Роскомгидромета, отраслевых и региональ­ных мониторингов, экологическим докладам ежегодной экологичес­кой статистики. Экологическая обстановка оценивается по данным медицинской статистики, наблюдениям санитарно-эпидемиологического надзора, департаментов по охране природы и использованию природных ресурсов. В случае недостаточной экологической изученно­сти территории планируются инженерно-экологические изыскания определенной степени сложности и в разном объеме.