CC BY
15
УДК 504.5+911.6+911.9 И.Н. Ротанова
Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул
НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРОБЛЕМЫ И ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННО-КАРТОГРАФИЧЕСКОГО БЛОКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ БАССЕЙНА ОБИ
I.N. Rotanova
Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Altai State University 1 Molodyozhnaya St., Barnaul, 656038, Russia
NORMATIVE REQUIREMENTS, ISSUES AND APPROACHES TO THE DEVELOPMENT OF GEOINFORMATION-CARTOGRAPHICAL BLOCK FOR INFORMATION PROVISION OF SCHEME OF COMPLEX USE AND CONSERVATION
The drafts of Schemes of complex use and conservation of water objects being developed for a number of basins of large Russian rivers including the Ob involve the section of information provision incorporating maps and the basin geoinformation system. More than 30 maps make up a set of situation, evaluation, executive and forecasting maps. However, no technique for the construction of such maps is available, and the mapped characteristics are not approved yet. IWEP SB RAS has started research works in the Ob river basin. According to the working plan, the tasks to be performed within the geoinformation-cartographical block were formulated; territory division into several hydrographical units and hydroeconomic regions was made. Also the level of cartographic study of the basin was determined, particularly, landscape-cartographical provision; grounds to map scales were grounded; infrastructure of spatial data for creating GIS was discussed; software tools were chosen. Representative dataware, the creation of cartographic and thematic data bases, development of pilot GIS will contribute to formation of well-founded system for making decisions to achieve sustainable hydroeconomic functioning of the Ob river basin.
В состав проектов Схем комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО), разрабатываемых в настоящее время на ряд бассейнов крупных рек России, согласно нормативно-правовой документации, входят работы по информационному обеспечению, включающие картографирование и развитие бассейновых геоинформационных систем [1, 2].
Основной задачей разработки Схем является формирование инструментария принятия управленческих решений. В пункте 12 «Методических указаний...» указано, что Схемы разрабатываются на геоинформационной основе в соответствии с требованиями к техническим и программным средствам ведения слоев цифровой картографической основы [3]. Там же, в пункте 22, картографирование и создание ГИС отнесены к направлению фундаментальных (базисных) мероприятий при разработке вариантов программ, направленных на сохранение и восстановление водных объектов, обеспечение устойчивого функционирования водохозяйственных
систем и достижение целевых показателей по предотвращению негативного воздействия вод [3].
Актуальность такого подхода связана с необходимостью обеспечения единства и непрерывности информационного, нормативно-методического пространства Российской Федерации в сфере использования и охраны водных объектов, систематизации материалов о состоянии водных объектов и составе водохозяйственных и водоохранных мероприятий.
В проекты Схем в обязательном порядке должен включаться комплект ситуационных, оценочных, исполнительных и прогнозных карт (в электронном и бумажном виде) масштабов от 1:1 000 000 до 1:100 000, сопровождаемых, при необходимости, картами-врезками более крупного масштаба [3].
Комплект ситуационных карт, отображающих фактологическую информацию на момент их составления, включает:
- Топографическую карту;
- Ландшафтную карту с нанесенными природоохранными территориями;
- Гидрографическую карту с границами гидрографических единиц и водохозяйственных участков, постами гидрологического и гидрохимического мониторинга, сопровождаемую таблицами, характеризующими гидрологическую изученность речного бассейна;
- Карту водохозяйственных участков с основными их характеристиками;
- Карту водных объектов по категориям, сопровождаемую таблицами, характеризующими водные объекты и их режимы;
- Карту водохозяйственной инфраструктуры с водохозяйственными системами и сооружениями, сопровождаемую таблицами, с параметрами и характеристиками водохозяйственных систем и сооружений;
- Карту водоносных горизонтов подземных вод;
- Карту водоносных горизонтов, характеризующихся интенсивным отбором подземных вод (скважины мониторинга, месторождения подземных вод, границы депрессионных воронок, защищенность горизонтов от загрязнения).
Комплект оценочных карт, отражающих результаты анализа данных ситуационных карт, а также содержащиеся в документированных сведениях в области управления водными объектами, включает:
- Карту зонирования водосборной территории по степени антропогенной нагрузки на водные объекты;
Карту водных рисков, обусловленных различными видами негативного воздействия вод;
- Карту периодически затопляемых территорий речного бассейна (границы зон затопления при максимальных уровнях воды расчетных обеспеченностей - 1 %, 3 %, 5 %, 10 %, 25 % и 50 %);
Карту зонирования речного бассейна по степени паводковой опасности;
- Карту основных видов водопользования;
- Карту природного и техногенного загрязнения поверхностных вод;
- Карту природного и техногенного загрязнения подземных вод;
- Карту водохозяйственных балансов (по водохозяйственным участкам);
Карту оценки состояния водных объектов по результатам государственного гидрохимического мониторинга водных объектов;
- Карту экологического состояния водных объектов;
- Карту защищенности эксплуатируемых водоносных горизонтов от загрязнения.
Комплект исполнительных и прогнозных карт, отражающих прогнозные ситуации, включает:
- Карту прогнозного изменения водности речного бассейна на период действия Схемы (с учетом природно-климатических и антропогенных факторов);
Карту прогнозного изменения антропогенной нагрузки на водные объекты речного бассейна на период действия Схемы;
- Карты лимитов и квот забора водных ресурсов из водных объектов по этапам реализации Схемы (по водохозяйственным участкам);
- Карты лимитов и квот сброса сточных вод в водные объекты речного бассейна по этапам реализации Схемы (по водохозяйственным участкам);
- Карты целевых показателей качества воды в водных объектах;
- Карты целевых показателей снижения негативного воздействия вод;
- Карты развития систем мониторинга состояния водных объектов и водохозяйственных систем;
Карты планируемых структурных мероприятий на территории речного бассейна;
- Карту прогноза развития депрессионных воронок в пределах бассейнов подземных вод и водоносных горизонтов, где происходит интенсивная эксплуатация подземных вод.
Достаточно внушительный по количеству и содержанию список карт, к сожалению, пока не подкреплен методическими разработками по их составлению. Также не утверждены и показатели, которые должны найти свое картографическое отображение.
Одним из крупнейших водных объектов России, для которого должна разрабатываться СКИОВО, является бассейн Оби. Река Обь является одной из крупнейших в мире (пятое место), занимая первое место в России по водосборной площади (около трех миллионов кв. км) и третье по стоку после Енисея и Лены (объем стока более 400 куб. км в год). Разработке СКИОВО предшествует комплекс научно-исследовательских работ (НИР) по теме «Исследование современного состояния и научное обоснование методов
и средств обеспечения устойчивого функционирования водохозяйственного комплекса в бассейне Оби», цель которых определена как:
- Комплексная оценка состояния водных объектов Обь-Иртышской бассейновой системы, количественная и качественная оценка ресурсов поверхностных и подземных вод;
- Разработка информационно-моделирующих комплексов и систем поддержки принятия решений для задач интегрированного управления водными ресурсами в бассейне Оби;
- Научное обоснование методов и средств обеспечения устойчивого водопользования и гидроэкологической безопасности;
- Подготовка информационного обоснования для разработки СКИОВО Обской бассейновой системы.
В завершающем квартале 2008 года Институт водных и экологических проблем СО РАН приступил к комплексу НИР по Обскому бассейну. В рамках плана работ были сформулированы задачи геоинформационно -картографического блока, основные из которых следующие:
Этап 2008 г. Оценка современного состояния и использования водных ресурсов бассейна Оби.
1. Выполнить сбор, обработку и анализ имеющейся исходной картографической информации, содержащей данные по характеристике и оценке условий формирования водных ресурсов, количественным и качественным аналитическим и оценочным показателям состояния водных объектов в бассейне Оби.
2. Применить картографический метод исследования для комплексной оценки состояния водных объектов в бассейне Оби.
3. Сформулировать основные принципы и положения методик водно-ресурсного и водно-экологического картографирования для информационного обеспечения разработки СКИОВО бассейна.
4. Подготовить базовые цифровые картографические основы и материалы по инфраструктуре пространственных данных для разработки серии ситуационных, оценочных и прогнозных карт.
Этап 2009 г. Исследования процесса формирования количества и качества поверхностных и подземных вод и факторов, их определяющих:
1. Провести полевые ландшафтно-картографические работы для получения данных по оценке состояния водных объектов и их водосборных бассейнов.
2. Разработать методику водно-ресурсного и водно-экологического мелкомасштабного, среднемасштабного и крупномасштабного картографирования для геоинформационно-картографического обеспечения разработки СКИОВО.
3. Выполнить картографическую оценку количественных и качественных показателей поверхностных и подземных вод и факторов, их определяющих, с использованием разработанных методик картографических исследований.
4. Разработать структуру специализированных баз данных по водным объектам бассейна по тематике исследований в увязке с форматами Государственного водного реестра и мониторинга водных объектов.
5. Разработать концепцию, структуру и информационное наполнение геоинформационно-картографического блока системы поддержки принятия решений (СППР) для целей управления водными ресурсами в бассейне Оби (на модельных водных объектах).
6. Создать картографический блок целевой базы данных ГИС и разработать картографическое обеспечение пилотного ГИС-проекта.
Этап 2010 г. Разработать научно обоснованное информационно-картографическое обеспечение устойчивого функционирования водохозяйственного комплекса в бассейне Оби.
1. Разработать картографический метод оценки влияния рассредоточенных источников загрязнения вод.
2. Разработать блок геоинформационно-картографического обеспечения для информационно-моделирующих комплексов СППР управления конкретными водными экосистемами в Обском бассейне.
3. Разработать геоинформационно-картографическое сопровождение комплексной оценки состояния водных объектов с учетом особенностей водосборных бассейнов и водно-ресурсного потенциала.
4. Разработать геоинформационно-картографический блок ГИС поддержки принятия решений по управлению водными ресурсами в бассейне Оби.
5. Разработать методику картографирования и создать серию водно-ресурсных и водно-экологических карт модельных бассейнов рек.
Для проведения научно-исследовательских работ в бассейне Оби с целью изучения природных условий, выявления их особенностей для формирования водных ресурсов выполнено деление территории на гидрографические единицы - речные бассейны (бассейновый уровень) и подбассейны (подбассейновый уровень), а также на водохозяйственные районы и участки [4].
Исследована картографическая изученность бассейна, в частности, ландшафтно-картографическое обеспечение НИР, что позволило сделать выводы о наличии значительного количества ландшафтно-типологических карт на отдельные административные территории, но площадь бассейна охвачена неравномерно. Имеет место различие в подходах к выделению природно-территориальных комплексов различного таксономического ранга, что затрудняет целостную адекватную оценку всего изучаемого бассейна. Обоснован масштабный ряд карт, который будет использоваться для составления авторских рабочих оригиналов и результирующих карт. Обсуждена инфраструктура пространственных данных для создания ГИС, сделан выбор программных средств. При этом особое внимание уделено созданию баз геоданных, унификации исходной информации (созданию и использованию классификаторов), ее
проверки, разработки специализированного пользовательского интерфейса для поиска, анализа и визуализации данных.
Репрезентативное информационное обеспечение для разработки СКИОВО, создание картографических и тематических баз данных, разработка пилотных ГИС будут способствовать формированию обоснованной системы поддержки принятия решений для устойчивого водохозяйственного функционирования Обской бассейновой системы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Водный кодекс Российской Федерации 74-ФЗ от 03.06.06 в редакции Федерального закона от 14.07.2008 г. №118-ФЗ.
2. Постановление Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2006 г. N 883 "О порядке разработки, утверждения и реализации схем комплексного использования и охраны водных объектов, внесения изменений в эти схемы" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2007, N 5, ст. 651)
3. Приказ. Министерство природных ресурсов РФ. 04.07.07 № 169. Об утверждении Методических указаний по разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов.
4. Приказ МПР России от 25.04.2007 N 112. Об утверждении Методики гидрографического районирования территории Российской Федерации", зарегистрирован Минюстом России 23.05.2007, регистрационный N 9538.
© И.Н. Ротанова, 2009
