Географическая информационная база данных по особо охраняемым территориям Карелии Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Географическая информационная база данных по особо охраняемым территориям Карелии

Ю. Ю. Герасимов 1 С. А. Кильпеляйнен Г. А. Давыдков В. М. Костюкевич Петрозаводский государственный университет

Создана база данных по особо охраняемым территориям республики Карелия, географически привязанная к лесхозам, лесничествам и лесной квартальной сети. Система сформирована в среде пакета МарШо 4.0 и способна развиваться и дополняться.

Ключевые слова: базы данных, лесное хозяйство, географические информационные системы, особо охраняемые природные территории.

ВВЕДЕНИЕ

В условиях мощного техногенного воздействия на природу огромное значение имеют особо охраняемые природные территории (ООПТ) - природные комплексы и объекты, которые изъяты из хозяйственной деятельности и для которых установлен режим особой охраны. По состоянию на 01.03. 1997 года на территории Карелии находится 152 ООПТ, общей площадью 986972,09 га., что составляет 5,46% от общей площади республики, из них 3 ООПТ являются резервными для организации национальных парков в 1996 - 2000 гг.

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Основой для создания электронных карты и базы данных по особо охраняемым территориям являются лесохозяйственные и географические карты масштаба 1:200 000, постановления правительства Республики Карелия, а также литературные источники [1].

СОСТАВ ПРОЕКТА И СТРУКТУРА БАЗ ДАННЫХ

Основным содержанием проекта является географическая локализация объектов природы и общества и отражение связей между ними и соответствующими семантическими данными. Выделены два типа объектов: географические и специальные.

К географическим объектам относятся:

• государственная граница Российской Федерации;

• автомобильные и железнодорожные магистрали;

' Авторы - соответственно профессор, старший преподаватель и преподаватель кафедры тяговых машин и доцент кафедры технологии металлов и ремонта

© Ю. Ю. Герасимов, С. А. Кильпеляйнен, Г. А. Давыдков, В. М. Костюкевич, 1999

• гидрография;

• населенные пункты.

К специальным объектам относятся:

• границы лесхозов;

• границы лесничеств;

• квартальная сеть;

• границы особо охраняемых территорий.

Объекты обоих типов изображены с использованием площадных, линейных и точечных условных обозначений. Каждому графическому объекту соответствует свой набор семантических данных. Формирование электронной карты выполнено в свете концепции многослойного представления данных, заключающейся в том, что на разных слоях одной и той же математической основы хранятся расчлененные по тематике элементы. Структура баз данных включает лесохозяйственные карты республики с послойным выделением:

• границ лесхозов;

• границ лесничеств;

• квартальной сети;

• дорожной сети;

• гидрографии;

• железнодорожной сети;

• населенных пунктов;

• границ ООПТ.

Назначение каждого из слоев различно и определяется полнотой заложенной базы данных.

В данном проекте слои автомобильных и железных дорог, населенных пунктов служат для формирования правильного представления о географическом пространстве и не предназначены для фиксации информации. связанной с дорожной сети.

Также гидрография служит только для географической характеристики территории и носит вспомогательный характер. В связи с этим гидрографическая информация разнесена на следующие слои: "Внутренние водоемы", "Реки" и "Береговая линия крупных озер и морей". Основное информационное содержание заложено в семантической составляющей по ООПТ. Она включает в себя:

• номер ООПТ;

• наименование;

• площадь.

Семантическая информация по лесхозам, лесничествам и квартальной сети позволяет определить как географическую ориентацию, так и ответственных за содержание и охрану ООПТ.

Связь между графической и семантической информацией осуществляется на основе установления взаимооднозначного соответствия между графическим объектом (площадным, линейным или точечным), представ-

Ю. Ю. Герасимов, С. А. Кильпеляйнен, Г. А. Давыдков, В. М. Костюкевич. Географическая

25

ленным в векторной форме, и соответствующими ему описаниями в таблицах баз данных в разных таблицах.

Создание подобной структуры позволяет:

• получать справочно-статистическую отчетность;

• визуализировать границы субъектов и отображать на устройствах вывода графической информации;

• формировать схемы перспективного тематического картографирования.

Для специалистов лесной отрасли наличие данных возможностей позволяет:

• решать неотложные задачи лесопользования, связанные с экологическим контролем лесозаготовительного процесса;

• обеспечить получение оперативной информации о природных охраняемых объектах (наименование, площадь, в состав какого лесхоза и лесничества входит данная территория);

• обеспечить проведение мониторинга;

• использовать для разработки эффективных схем защиты и формирования экосистем.

Кроме того, географическая система может использоваться для частных и комплексных анализов текущего и прошлого состояния, а также для прогнозирования будущего состояния ООПТ.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

За основу построения компьютерной информационной системы по ООПТ взят пакет Maplnfo - программа, которая предназначена для создания электронных карт и баз данных в среде Microsoft Windows.

Этапы работы2 включали в себя:

• сканирование лесохозяйственных планшетов масштаба 1:200 ООО лесхозов, с созданием растровых файлов в формате PCX;

• послойную векторизацию растрового покрытия с использованием программы EASY-TRACE и экспорта в формат файла DFX;

• создание полигонов на основе векторных файлов пакетом GEODRAW и экспорта в формате файлов Maplnfo.

• идентификацию и формирование баз данных по площадным, линейным и точечным объектам в пакете Maplnfo;

• создание базы данных по ООПТ в пакете Maplnfo.

Программа позволяет сравнительно легко составлять отчеты, проводить статистический анализ данных и осуществлять поиск оптимальных решений. Особый интерес представляет возможность введения в базы данных рисунков и таблиц с пересылкой информации по электронной почте.

2 Работы проводились в кооперации с ГИС лабораторией ПетрГУ. Рук. А. М. Шредере

Для работы с системой требуется:

• любой ШМ PC совместимый компьютер с процессором 486 и выше;

• не менее 8 MB оперативной памяти;

• система Microsoft Windows 3.1 или более поздняя;

• программа Maplnfo 4.0 и более поздние.

РАСПОЛОЖЕНИЕ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ

На рис. 1 показано расположение особо охраняемых территорий с указанием номера территории, согласно [1] и постановлениям правительства Республики Карелия. Соотношение площадей ООПТ представлено на

рис. 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Достоинствами предложенной базы данных являются ее простота и открытость, возможность дальнейшего расширения и совершенствования на уровне рядового пользователя.

Данная компьютерная система совместима с другими Microsoft приложениями, что позволяет экспортировать в нее графическую информацию и импортировать необходимые данные для последующего моделирования .

Система может рассматриваться в качестве основы для автоматизации различных технико-экономических расчетов.

Перспективным направлением развития компьютерной системы является также введение ряда данных: о целях создания каждой ООПТ, режиме охраны и природопользования, о культурной и эстетической ценности, и др.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хохлова Т. Ю., Антипин В. К., Токарев П. Н. Особо охраняемые природные территории Карелии / КНЦ РАН. Петрозаводск, 1995. 146 с.

Рис. 1. Расположите особо охраняемых территорий в Республике Карелия

Ю. Ю. Герасимов, С. А. Кильпеляйнен, Г. А. Давыдков, В. М. Костюкевич Географическая.

27

Площадь (га)

410000

205000 41000

Национальны^парк "ГгаЛнЬрви"

5

г • ** ?й , \

- ЧКалеваль&сий / ,

»' • ------------.

" Ьновецкий

Костомукшский государственный заповедник

} шг

■С муезсрский

юзерский

Рис. 2. Площади особо охраняемых территорий Республики Карелия