5.2. Источники информации

Основные источники информации для ГИС при проведении ОВОС:

картографическая информация на основе имеющихся топографических и тематических карт;
дистанционная аэро- и космическая информация (ДЦЗ);
информация полевых обследований с инструментальной пространственной привязкой;
литературная, фондовая и архивная информация;
информация по проектной документации.

Исходная картографическая информация должна отражать современное состояние окружающей среды и включать топографические карты, карты природных компонентов, ландшафтов и хозяйственного использования.

Топографические карты являются наиболее доступными для использования. Из них может быть получена информация о рельефе, гидрографии, населенных пунктах, транспортной сети и других хозяйственных объектах территории. Однако при этом следует учитывать, что топокарты отражают информацию 20-летней и более давности и требуют уточнения.

Информация о рельефе территории (горизонтали, высотные отметки, урезы воды) используется для построения цифровых моделей рельефа (ЦМР). ЦМР — основа для построения различных производных карт (углов наклона, горизонтальных и вертикальных кривизн, экспозиций, бассейнов и др.) и используется при имитационном моделировании процессов и создании ландшафтной карты (при ее отсутствии). Построение ЦМР производится по оцифрованным с топокарты данным о рельефе территории в векторном формате с образованием регулярной матрицы высот (растра) и/или нерегулярной треугольной сети (ТШ) в векторном формате. На основе растра высот и производных характеристик возможно осуществление автоматической классификации рельефа на типологические поверхности со сходными параметрами высот, углов наклона, кривизн и др.

При классификации рельефа могут использоваться различные алгоритмы. Выбор оптимальной классификации проводится статистическими методами.

При этом предпочтительней выбор классификации с отсутствием искажений рельефа, возникающих при построении его растра. Результаты классификации используются для составления ландшафтной карты. На основе анализа растра рельефа и ДДЗ возможно выделение линиментных структур как зон потенциального риска для хозяйственного использования, а также экологических коридоров и узлов как территорий, требующих повышенной охраны и имеющих повышенный природоохранный статус. Также на основе информации о рельефе возможен расчет различных индексов (разнообразия, фрагментации и др.), позволяющих оценить ценность территорий с экологической точки зрения. Для составления карт эрозионной опасности, геохимических миграций, трехмерных моделей рельефа и других моделей используется векторное представление рельефа в виде треугольной сети.

Таким образом, рельеф территории является одним из основных источников информации, используемой в ГИС для ОВОС. При использовании информации о рельефе территории следует учитывать, что для равнинных территорий с малыми уклонами масштаб исходной топокарты должен быть примерно в два раза крупнее, чем получаемое карты в процессе построения растра рельефа и его производных.. Это связано с недостаточным количеством информации о рельефе территории для поверхностей с малыми уклонами и возникающими в результате ошибками аппроксимации.

С топографических карт помимо информации о рельефе извлекаются сведения о населенных пунктах и транспортной сети. Информация о населенных пунктах необходима для учета риска воздействия на них планируемого объекта и оценки степени риска для населения при возникновении аварийных ситуаций. Информация о транспортной сети используется при оценке доступности проектируемого объекта и оценке необходимости создания новых транспортных путей. Информация о населенных пунктах и особенно транспортной сети перед использованием требует уточнения с использованием дистанционной информации и полевых обследований.

Тематические карты, используемые при создании ГИС для ОВОС, обычно включают геологическую карту, почвенную карту, карту растительности (карты лесной инвентаризации).

Наряду с ними, в зависимости от характера территории и проектируемого объекта, могут привлекаться геокриологические карты, мезоклиматические карты, карты земельных ресурсов, геоморфологические карты и др. Для использования информации этих карт при анализе в среде ГИС необходим перевод их в векторный формат представления данных.

Легенды тематических карт формализуются для введения их в общую базу данных. Однако применение большинства тематических карт при проведении ОВОС ограничено их масштабом, который редко бывает крупнее 1:200 000. В результате содержащаяся в них информация используется более на качественном уровне при составлении ландшафтной карты для выделения ПТК ранга сложных урочищ и местностей. Карты лесной инвентаризации обычно имеют масштаб 1:25000— 1:50 000, но их применение ограничено зачастую низким качеством составления. Карта земельных ресурсов (земельный кадастр) используется для представления существующего на момент проектирования землепользования и учета при проектировании площадей с особым статусом охраны.

Очень важным источником информации для ГИС являются данные дистанционного зондирования (ДДЗ): аэроснимки и космические снимки высокого разрешения. ДДЗ используются при состаааении карт растительности, наземного покрова, ландшафтных карт, а также при уточнении и обновлении информации, содержащейся на топографических и тематических картах. На основе многоканальных ДДЗ проводится расчет индексов, отражающих различные характеристики структуры наземного покрова (EVI, NDVI, Fragmentation Index, индекс разнообразия и др.). По ДДЗ дешифрируются и линиментные структуры, учет которых как зон потенциального риска хозяйственного использования важен при проведении ОВОС.

Данные многомаршрутной аэрофотосъемки содержат материалы масштабов 1:10 000-1:15 000. Таким образом, это один из самых крупномасштабных источников информации. Однако их применение ограничено панхроматическим характером изображения, большим количеством снимков, каждый из которых требует географической привязки, геометрической и оптической коррекции.

Поэтому использование АФС обычно ограничивается небольшими участками, на которых прогнозируется максимальное воздействие проектируемого объекта и для которых необходима наиболее крупномасштабная информация.

Космические снимки высокого разрешения, в отличие от АФС, имеют большой пространственный охват (от 100 х 100 км2 и более), геометрическую и оптическую коррекцию, географическую привязку, наличие нескольких каналов съемки. Все это делает использование космических снимков предпочтительным перед использованием АФС. В настоящее время космическая съемка высокого разрешения проводится несколькими съемочными системами.

При выборе снимков между различными съемочными системами следует учитывать не только их разрешение и количество каналов, но и число снимков на одну и ту же территорию. Большое число снимков позволяет провести их выбор с наименьшей облачностью для нужного сезона года, а при необходимости и за разные сезоны. Также возможно проводить исследование динамики наземного покрова при сравнении снимков за разные годы. В целом для большинства территорий наиболее информативными являются весенние (апрель-май) и осенние (сентябрь—октябрь) снимки. Наибольшее число снимков в свободном доступе с большим количеством спектральных каналов съемки предоставляют спутники Landsat и SРОТ.

Основное применение ДДЗ в рамках ОВОС — составление на их основе среднемасштабных (1:50 000-1:200 000) карт наземного покрова, растительности, ландшафтов и др., которые отражают современное состояние территории и используются для составления производных оценочных карт.

Для составления этих карт ДДЗ классифицируются. Алгоритмы классификаций реализованы во многих статистических (Statistica, SPSS, SYSTAT и др.) и ГИС программных пакетах (ArcInfo, ErdasImagine, Idrisi и др.). Использование различных алгоритмов класcификации дает значительно различающиеся результаты. Поэтому выбор оптимальной классификации должен осуществляется как на он 1С количественных статистических, так и экспертных качественных показателей.

В результате процедуры классификации выделяются тми изображения со сходной яркостью и структурой. При исходном разрешении космических снимков 20-30 м могут быть получены типы и изображения, соответствующие рангу урочищ (1:50 000-1:100 000). Далее полученные типы изображения сопоставляются с данными, полученными с тематических карт (геологической, геоморфологической, почвенной, лесной инвентаризации, землепользования) и в процессе полевых обследований. Сопоставление данных с типами и изображения проводится средствами статистического анализа, реализованного во многих ГИС пакетах, или с помощью специализированных статистических программных пакетов.

Таким образом, на основе яркостных и структурных характеристик и с привлечением информации об отдельных природных компонентах и полевых данных проводится насыщение полученных при классификации типов изображения смысловым (семантическим) содержанием. Эта информация используется как при составлении ландшафтной карты, так и для составления ряда компонентных карт. В результате могут быть получены карты растительности (на уровне формаций), карты типов наземного покрова (landcovermap), карты антропогенной трансформации наземного покрова и др.

При проведении ОВОС ландшафтная карта может рассматривать - как основа для составления оценочных карт (карт устойчивости ландшафтов, карты районирования по степени экологической опасности природопользования и др.), так как содержит комплексную информацию о природных компонентах и заменяет ряд карт компонентов. На ее основе проводится увязка данных, получаемых из различных источников информации. При отсутствии бумажной ландшафтной карты необходимого масштаба в ГИС возможно составление электронной ландшафтной карты.

Составление ландшафтной карты в среде ГИС проводится на основе объединения информации, полученной при классификации рельефа и ДДЗ. Это объединение может проводиться как на основе наложения (overlay) классификаций рельефа и ДДЗ, так и при помощи совместной классификации этих источников информации. В результате создается карта, содержащая типологические контуры, имеющие характеристики рельефа и природных компонентов, однородные для каждого из выделяемых типов. Привлечение информации о генезисе территории, которая может быть получена с геоморфологических карт, из материалов полевых обследований и литературных источников позволяет как конечный продукт получить типолого-генетическую ландшафтную карту. На основе полученной ландшафтной карты с привлечением других материалов проводится построение оценочных карт, используемых при проектировании размещения конкретных объектов. В итоге создается карта проектируемых объектов, карта прогнозируемого ущерба природным ресурсам, проектируется сеть мониторинга. На рис. 6 представлен один из вариантов схемы организации данных в рамках ГИС для проведения ОВОС.

<< | >>

↑

Источник: Дьяконов К. П.,Дончева Л. В.. Экологическое проектировагние и экспертиза: Учебник длявузов. — М.: Аспект Пресс. - 384 с.. 2005

Еще по теме 5.2. Источники информации:

- Экспертиза, аудит, сертификация -

- Исторические дисциплины - Маркетинг и менеджмент - Пищевая промышленность - Политология - Право - Психология - Транспорт - Учебники по бизнесу - Философия - Экологические дисциплины - Экономика -