CC BY
275
Картография
УДК 528.9
ОБ ОПЫТЕ И РЕЗУЛЬТАТАХ СИСТЕМНОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ НОВОСИБИРСКА
Юрий Васильевич Гаврилов
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры картографии и геоинформатики СГГА, тел. (383)361-06-35
Ольга Николаевна Николаева
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры экологии СГГА, e-mail:
Лариса Анатольевна Ромашова
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики СГГА, тел. (383)361-06-35
В статье рассмотрен вопрос создания серии экологических карт на территорию г. Новосибирска. Указаны перспективы дальнейшего практического использования результатов работ.
Ключевые слова: экологическая ситуация, экологическая карта.
SYSTEM MAPPING OF NOVOSIBIRSK ECOLOGICAL SITUATION:
EXPERIENCE AND RESULTS
Yuri V. Gavrilov
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph.D, prof, of the department of Cartography and Geoinformatics, tel. (383)361-06-35
Olga N. Nikolayeva
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph.D, senior lecturer of the department of Ecology, e-mail: [email protected]
Larisa A. Romashova
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph.D, senior lecturer of the department of Cartography and Geoinformatics, tel. (383)361-06-35
The problem of making ecological maps series of Novosibirsk territory is considered. The prospects for future practical use of the work results are shown.
Key words: environment, ecological map.
Новосибирск является одним из важнейших промышленных центров Сибири, в пределах которого сосредоточены несколько сотен промышленных предприятий, относящихся ко всем основным отраслям экономики. Наряду с этим Новосибирск, в силу своего географического положения, представляет
55
Картография
собой крупнейший в Сибири транспортный узел, через который непрерывно следует мощный поток автомобильного и железнодорожного транспорта. Столь интенсивное использование территории города не может не сказываться на его экологическом состоянии.
Новосибирск является одним из тех городов, чью экологическую обстановку можно считать весьма напряженной. На его территории ведется экологический мониторинг, результаты которого используются для составления отраслевых экологических карт, отображающих источники, качественные и количественные параметры отдельных видов загрязнения окружающей среды (загрязнения воздушного бассейна, водных объектов, шумового загрязнения и т. д.). Согласно «Справке о состоянии загрязнения природной среды на территории деятельности Западно-Сибирского Управления Гидрометеослужбы в 2008 году», уровень загрязнения атмосферы в среднем по городу был оценен как высокий с преобладанием таких загрязняющих веществ, как фенол и пыль. Также отмечались многократные превышения ПДК загрязняющих веществ в малых реках города (Плющиха, Каменка, Ельцовка-2).
Руководящими органами города неоднократно отмечалась необходимость разработки мероприятий по охране и восстановлению состояния окружающей среды Новосибирска. Эффективное планирование и внедрение природоохранных мероприятий затруднительно без использования соответствующего картографического обеспечения, наглядно отображающего распределение по территории г. Новосибирска источников выбросов вредных веществ и зон загрязнения.
В лаборатории медико-экологического картографирования при кафедре картографии и геоинформатики СГГ А в течение нескольких последних лет интенсивно ведутся научно-исследовательские и практические работы по созданию серии экологических карт на г. Новосибирск. К указанным работам ежегодно привлекаются студенты старших курсов, осуществляющие дипломное проектирование на кафедре картографии и геоинформатики.
В процессе проектирования данной серии карт учитывалось то, что их основными заказчиками являются научно-исследовательские организации, занятые экологическими исследованиями (Западно-Сибирский центр мониторинга окружающей среды, ГП «Березовгеология» и др.), которые владеют обширными массивами многолетних экологических данных, но не имеют в своем штате сотрудников-картографов, способных быстро и качественно представить накопленную информацию в картографическом виде, более удобном для анализа, нежели статистические таблицы и графики. Потребителями же отраслевых экологических карт являются как сами специалисты-экологи, которые используют их для планирования перспективных наблюдений за состоянием окружающей среды, так и сотрудники административно-хозяйственных органов, связанных с регламентацией и контролем мероприятий по охране и восстановлению окружающей среды. Иными словами, отраслевые экологические карты создаются для потребителей, не имеющих специальной картографической подготовки.
56
Картография
И потому в процессе проектирования серии отраслевых экологических карт на территорию г. Новосибирска требовалось обеспечить не только информационную полноту этих карт, но и наглядность представления на них экологических данных, легкость их чтения и привлекательность внешнего вида.
Основной методологический принцип при проектировании данной серии карт состоит в структурировании и распределении тематической информации в соответствии с характером загрязняемого природного компонента и типом загрязнения. Для визуализации пространственной локализации экологически опасных объектов и выявления взаимосвязей между ними применялись основные методы и приемы геоинформационного картографирования, позволившие сформировать базу экологических данных на территорию г. Новосибирска, обновлять ее, производить обработку и анализ данных. Логичность построения и внутреннее единство карт серии достигается за счет использования системного подхода к проектированию всей серии карт, согласования карт в отношении картографической основы, масштаба, компоновок, знаковых систем, принципов генерализации и оформления. Исходя из этого, разработанная серия слагается из следующих карт, выполненных на г. Новосибирск:
- «Общее загрязнение воздушного бассейна» (на карте охарактеризованы объем загрязняющих выбросов от стационарных источников и автомобильного транспорта, суммарный показатель состояния атмосферного воздуха на автомагистралях, районирование территории города по уровню пылевой нагрузки);
- «Загрязненность воздушного бассейна от стационарных источников» (на карте показаны площадки основных промышленных предприятий, класс опасности предприятий, объем и качественный состав загрязняющих выбросов от них);
- «Состояние водных объектов» (на карте показаны места и объем сброса сточных вод предприятиями Новосибирска, концентрация приоритетных загрязнителей и классы качества воды в городских реках);
- «Загрязнение почв» (на карте представлено зонирование территории города по уровню загрязнения почв тяжелыми металлами и нанесены наиболее крупные геохимические техногенные аномалии, полигоны складирования бытовых и промышленных отходов);
- «Техногенные радиоэкологические факторы» (на карте показаны техногенные радиационные аномалии, участки техногенного радиационного загрязнения, источники ионизирующего излучения);
- «Природные радиоэкологические факторы» (на карте отображены зонирование территории города по уровню естественного гамма-фона, выявленные и предполагаемые зоны повышенного радоновыделения, различные тектонические объекты, обусловливающие повышенный уровень природного радиационного фона);
- «Электромагнитное и шумовое загрязнение» (на карте охарактеризовано шумовое загрязнение города от автотранспорта и авиации, показаны базовые станции сотовой связи, выделены зоны влияния электромагнитного излучения от радиоцентров, телецентра и аэропортов);
57
Картография
- «Загрязнение снежного покрова» (карта дает комплексную характеристику загрязнения снежного покрова Новосибирска тяжелыми металлами);
- «Г радостроительная ситуация и уровень экологического риска на территории» (на карте представлены селитебные зоны с градацией по этажности застройки и их принадлежность к различным зонам экологического риска для здоровья населения).
Все экологические карты, входящие в данную серию, составлены в масштабе 1 : 32 000. Этот масштаб позволяет дать достаточно подробное и наглядное размещение экологически опасных объектов и явлений по городу. На рис. 1 и 2 приведены фрагменты и легенды некоторых карт, входящих в серию.
Как показал опыт создания экспериментальных образцов карт серии, наиболее загруженными в плане тематического содержания оказались карты «Радиационная обстановка в г. Новосибирске» (фрагмент карты и легенда представлены на рис. 2) и «Загрязнение атмосферы в г. Новосибирске» (фрагмент и легенда представлены на рис. 3). В тематическое содержание этих карт входит значительное количество узкоспециальных экологических параметров (например, суммарный показатель состояния атмосферного воздуха на автомагистралях, суммарная эффективная эквивалентная доза радиации, уровень аэро-гаммаполя и т. п.). Картографируемые показатели привязаны к линейным объектам (например, дорогам), сконцентрированы на небольших площадях в виде ареалов или привязаны к локальным объектам. Поэтому выбор способов картографического отображения этих показателей и их совмещение на одной картографической основе не вызвали затруднений.
Рис. 1. Фрагмент и легенда карты «Электромагнитное загрязнение
г. Новосибирска»
58
Картография
Уровень й^рощмшышпя, ilixx'ia niiTciuifHiiociit, мкР/ч
Рис. 2. Фрагмент и легенда карты «Радиационная обстановка
в г. Новосибирске»
Рис. 3. Фрагмент, легенда и элементы вспомогательного оснащения карты «Загрязнение атмосферы в г. Новосибирске»
59
Картография
Более простой по содержанию оказалась карта «Загрязнение почв и снежного покрова Новосибирска тяжелыми металлами» (фрагмент карты представлен на рис. 4). Ее основным тематическим содержанием стали две системы изолиний, выражающие уровень загрязнения почв и снежного покрова тяжелыми металлами по комплексным показателям Zc и Zp. Однако обе системы изолиний занимали на карте весьма значительную площадь. Поэтому в процессе экспериментальных работ особое внимание было уделено графической загруженности карты и читаемости прочих элементов тематического содержания (контуров промышленных площадок, геохимических индексов) на фоне ареалов и диаграмм.
Уровень суммарного загрязнения
Рис. 4. Фрагмент, легенда и элементы вспомогательного оснащения карты «Загрязнение почв и снежного покрова Новосибирска тяжелыми металлами»
При разработке фонового (цветового) оформления серии отраслевых экологических карт на территорию г. Новосибирска использовалась разнообразная гамма ярких красок, цвета которой гармонично сочетались между собой и вместе с тем способствовали фиксации внимания потребителя карты на наиболее крупных источниках и ареалах загрязнения и их основных параметрах. Все карты по своему содержанию получились весьма информативными, с достаточным набором показателей отображаемых на картах объектов и явлений, обеспечивающих последним в целом комплексную характеристику. Информативность многих карт расширена за счет применения дополнительных диаграмм и гра-
60
Картография
фиков, размещенных на свободных полях карт. Системы условных обозначений карт, разработанные с учетом законов семиотики, реализованы в среде графического редактора CorelDraw.
Дальнейшее научно-практическое использование созданной серии карт заключается в разработке и создании экологического атласа на г. Новосибирск. В последнее время интерес к атласам возрос в связи с внедрением компьютерных технологий, позволяющих оперативно создавать картографические произведения. Современные геоинформационные системы любого уровня и назначения включают разнообразные ГИС-атласы в виде серий карт.
В настоящее время в лаборатории медико-экологического картографирования ведутся работы по разработке математической основы экологического атласа на г. Новосибирск и его структуры по разделам карт. Кроме того, ставятся задачи по унификации легенд карт атласа и по решению задач генерализации их содержания. Такой атлас позволит систематизировать и комплексно оценить экологическое состояние территории города и его влияние на здоровье населения, обосновать рациональное размещение промышленных предприятий, селитебных территорий, зеленых зон; разработать рекомендации по улучшению условий жизни населения и охране окружающей среды. В перспективе экологический атлас г. Новосибирска может вполне стать базой данных для разработки информационной картографической системы экологического состояния территории.
Получено 31.03.2011
© Ю.В. Гаврилов, О.Н. Николаева, Л.А. Ромашова, 2011
61
