CC BY
9Ученые записки Таврического национального университета имени В.И.Вернадского Серия «География». Том 26 (65). 2013 г. № 1, С. 49-54.
УДК 626:504.064
РЕАЛ1ЗАЦП ГЕО1НФОРМАЦ1ЙНИХ ТЕХНОЛОГ1Й П1ДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ Р1ШЕНЬ ДЛЯ УПРАВЛ1ННЯ ВОДОКОРИСТУВАННЯМ ТА ЕКОЛОГ1ЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ ОЗЕРНИХ ЕКОСИСТЕМ Вишняков В. Ю., Охарев В. О., Радчук I. В., Шумейко В. О.
1нститут телекому нжацш i глобального шформацшного простору НАНУ E-mail: okhariev.vo@gmail.com
Представлено результати використання сучасних геошформацшних технологш, заснованих на використанш даних космiчного мошторингу довкшля на прикладi дослщження озерних екосистем Захiдного Полiсся. Для удосконалення процесу прийняття управлшських ршень в галузi водокористування наведено модель репонально! геошформацшно! системи охорони водних ресурЫв. Ключовi слова: просторово-орieнтоване представлення еколопчно! шформацп, векторна картографiчна модель, дистанцшш методи екологiчного монiторингу, температуры аномалп тдстилаючо! поверхнi, регiональна еколопчна геоiнформацiйна система.
В умовах стабшьно высокого р1вня техногенного навантаження на територ1ю Укра!ни, все бшьшого значення набувае розробка та впровадження регюнальних (обласних) автоматизованих шформацшних систем управлшня природокористуванням та охороною довкшля, головним завданням яких е шдтримка системи мошторингу навколишнього природного середовища, своечасна швентаризащя джерел забруднення та видача попереднього прогнозу наслщюв техногенного навантаження на довкшля.
Сучасш технологш геошформацшних систем (Г1С) мають шструментарш для геопросторового представлення емтричних даних та !х всеб1чного анатзу, створення векторних картограф1чних моделей будь-якого р1вня складност з подальшою !х актуал1защею, проведення геостатистично! обробки даних мошторингу навколишнього природного середовища. Передбачаеться застосування мехашзм1в автоматизованого 1мпорту даних контактного мошторингу вод та статистики водокористування (наприклад, звтв за формою ТП-2-водгосп). Статистика агрегуеться в склад1 регюнально! Г1С в форм1 атрибутивно! бази географ1чно прив'язаних даних. В результат! користувач Г1С отримуе електронну карту, що характеризуе яюсть води та штенсивнють водокористування в будь-якш точщ дослщжувано! територп. На рис. 1 наведено приклад векторно! карти област з показниками водокористування та якост води.
Кр1м даних контактного мошторингу, сучасш технологи Г1С дозволяють всеб1чно використовувати даш дистанцшного зондування Земл1 з космосу (ДЗЗ). За допомогою поеднання можливостей Г1С та технологш косм1чного мошторингу можна оргашзувати безперервний процес актуал1зацп просторових даних за допомогою дешифрування косм1чних зшмюв, !х векторизацп, анал1зу поточно! ситуацп в регюш, прогнозування та пошуку прийнятних управлшських ршень. В контекст мошторингу поверхневих вод суходолу технологи ДЗЗ е незамшними, зокрема, при оцшюванш еколопчного стану л1мнолопчних об'екпв та великих водойм антропогенного походження.
Рис. 1. Векторна картографiчна модель антропогенного навантаження на водш ресурси Рiвненськоl область
В якост прикладу комплексного застосування можливостей ДЗЗ наведемо дослщження лiмнолоriчноl системи озера Нобель ^вненська область). Для анашзу техногенного навантаження на його акваторда та прибережну зону використовувались знiмки високо! роздшьно1 здатностi - Spot, GeoEye, DigitalGlobe, Ci4-2 рiзних дiапазонiв. Ареали техногенного забруднення можна детермiнувати за допомогою виявлення температурних аномалш. На рис. 2 показано зображення територи лiмнолоriчноl системи, синтезоване у ближньому шфрачервоному, середньому шфрачервоному i панхроматичному дiапазонах. Таке поеднання дае можливiсть щентифшаци температурних аномалш акватори.
Рис. 2. Синтезоване космiчне зображення територи навколо озера Нобель (Зарiчненський р-н Рiвненськоl обл.).
Застосовуючи контактнi методи дослiджень, за допомогою пдролокацшного пристрою, була проведена зйомка глибин та побудована векторна модель акваторп озера Нобель - в тому чист, в формат 3Б (рис. 3).
Рис. 3. Картографiчнi моделi рельефу дна озера Нобель (Зарiчненський р-н Рiвненськоl обл.).
За результатами наведених дослiджень зроблено наступш висновки про характер еколопчних проблем екосистеми озера Нобель:
- спостер^аеться iнтенсивна евтрофiкацiя поверхнi озера Нобель, що пов'язана зi змшою хiмiчного складу води (пiдвищеним вмютом азоту та
фосфору), спричиненою змивом мшеральних добрив з сшьськогосподарських земель; - внаслщок мелiорацiйних заходiв поступово змшюеться водний режим озера, що, враховуючи його проточнiсть, може спричинити змiни гiдроекологiчного стану басейну р. Прип'ять.
Можна констатувати, що рiвень антропогенно! порушеносп дослщжувано! озерно! екосистеми е порiвняно невисоким, що спричинено в першу чергу 11 географiчним розташуванням на територп з низькою густотою населення, i, як наслщок, невисокою iнтенсивнiстю господарського та рекреацшного навантаження.
Синтезованi 3D-моделi озера Нобель, результати обробки космiчних зображень, попередню статистику екологiчного монiторингу iнтегровано в склад розроблювано! регюнально! геошформацшно! системи управлшня природокористуванням та екологiчною безпекою. На рис. 4 запропоновано модель автоматизованого робочого мюця (АРМ) оператора регюнально! Г1С управлiння екологiчною безпекою, природокористуванням та охороною навколишнього природного середовища.
Рис. 4. Структура АРМ оператора регюнально! еколопчно! Г1С.
На основi представлених дослiджень зроблено висновок про необхщшсть комплексного використання ДЗЗ/ГIС-технологiй для автоматизацп оцiнки та прогнозування поточного еколопчного стану водних ресурсiв та видачi рекомендацiй для пiдтримки прийняття управлшських рiшень.
Список лггератури
1. Красовський Г.Я. Космiчний монiторинг безпеки водних екосистем Í3 застосуванням геоiнформацiйних технологiй: монографiя / Г.Я. Красовський -К.: 1нтертехнолопя, 2008. - 480 с.
2. Красовський Г.Я. Районування територш за piBHeM антропогенного навантаження з залученням тeхнологiй дистанцiйного зондування зeмлi з космосу i геошформацшних систем / Г.Я. Красовський, В.О. Охарев. // Еколопчна безпека та природокористування. -2010. - №3. - С. 5-44
3. Сучасш шформацшш технологи управлшня eкологiчною безпекою, природокористуванням, заходами в надзвичайних ситуащях: матepiали Мiжн. науково-практично'1 конф., (АР Крим, 15-21 вересня 2012 р.) К., 2012. - С. 133-138
4. Клименко В.1. Застосування сучасних шформацшних технологш для дослщжень eкологiчного стану Шацьких озер / В.1. Клименко, С.А. Загородня, Д.Л. Крета, В.О. Охарев, 1.В. Радчук, Н.А. Шевяюна, О.С. Бутенко, В.Ю. Вишняков. // Еколопчна безпека i природокористування. - 2010 р. - №2. - С. 33-51
Вишняков В.Ю. Реализации геоинформационных технологий поддержки принятия решений для управления водопользованием и экологической безопасностью озерных экосистем / В.Ю. Вишняков, В.А. Охарев, И.В. Радчук, В.И. Шумейко // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: География. - 2013. - Т. 26 (65). - № 1С. 49-54.
Представлено результаты использования современных геоинформационных технологий, основанных на использовании данных космического мониторинга окружающей среды на примере исследования озерных экосистем Западного Полесья. Для усовершенствования процесса принятия управленческих решений в сфере водопользования приведено модель региональной геоинформационной системы охраны водных ресурсов.
Ключевые слова: пространственно-ориентированное представление экологической информации, векторная картографическая модель, дистанционные методы экологического мониторинга, температурные аномалии подстилающей поверхности, региональная экологическая геоинформационная система
GIS-TECHNOLOGIES FOR DECISION MAKING IN CONTEXT OF WATER-RESOURCE MANAGEMENT AND ECOLOGICAL SAFETY OF LIMNOLOGICAL ECOSYSTEMS Vishnyakov V. Y., Okhariev V. O., Radchuk I. V., Shumeiko V. I.
Institute of telecommunications and global information space, Ukrainian National Academy of
Sciences
E-mail: okhariev.vo@gmail.com
The actuality of comprehensive information and the water use management was automated for and ecological safety of water resources and in particular lake ecosystems. The integrated use of current technologies of remote sensing from space and geographic information systems was offered. In this context, a study was conducted of Nobel limnological ecosystems, environmental belonging to the basin of the Pripyat. By using the data of distance monitoring and through thematic interpretation of satellite images, the synthesized images have been provided of the Nobel lake and the surrounding area. This gave an opportunity to determinate the industrial pollution territory. The method that has
been used was temperature statistics comparison of underlying surface. Also the Nobel lake area bottom was researched by hydro locating. This helps determine the genesis and specifics of the processes of this particular ecosystem. Therefore there were made the conclusions of the origin of industrial impact on this lymnological system: about the presence of intense eutrophication of surface Nobel lake, which may be connected to changes in water chemistry (high content of nitrogen and phosphorus), caused by flushing fertilizers from agricultural land. Also, the dynamics of the water balance of lakes was researched and the reclamation activities gradually changed water dynamics, given its transit nature may cause hydro ecological changes of Pripyat basin. Synthesized 3D-model of Nobel Lake, satellite images results, previous statistics for environmental monitoring were integrated with regional information system for environmental management and environmental safety, and layout workstation operator of GIS was proposed.
Keywords: spatial-oriented representation of environmental information, vector cartographic model, remote sensing for environmental monitoring, land surface temperature anomalies, regional environmental geographic information system.
References
1. Krasovskiy G.Y. Remote monitoring of hydroecosystem safety with GIS technologies using (Intertehnology, 2008)
2. Krasovskiy G.Y., Okhariev V.O. Territorial classification by industrial influence level with remote sensing and GIS technologies, Environmental safety and resource management. - Vol. 3 (2010). -P. 5-44
3. Vyshniakov V.Y., Kreta D.L., Klymenko V.I., Novokhatska N.A., Okhariev V.O., Radchuk I.V. Remote sensing for ecological situation in Nobel lake area, Modern information technologies for environmental safety management, resource management, decisions in emergencies, Crimea (2012). -P.133
4. Klymenko V.I., Zagorodnya S.A., Kreta D.L., Okhariev V.O., Radchuk I.V., Shevyakina N.A., Butenko O.S., Vyshniakov V.Y. Using of modern information technologies for ecological researches in Shatsk National Park. Environmental safety and resource management. - Vol. 4 (2010). - P. 33
Поступила в редакцию 22.05.2013 г.
