ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Экологическое картографирование зародилось в рамках картографирования природопользования и охраны окружающей среды и в настоящее время оформилось как новый раздел тематического картографирования. Разработка этого раздела связана с современным пониманием предмета экологии как науки

2015-05-02

51.83 KB

49 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ФРАНЦИСКА СКОРИНЫ»

А.П. Гусев

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Курс  лекций

Гомель, 2002


Составитель: А.П. Гусев, доцент, к.г.-м.н.

Рецензент: И.И. Богдель, кандидат географических наук

Кафедра экологии ГГУ им. Ф. Скорины

Курс лекций «Экологическое картографирование» предназначается для студентов специальностей Н.06.01. «Экология» и Н.05.01. «География»

  •  Гусев А.П., 2002
  •  Учреждение образования «Гомельский государственный

университет имени Франциска Скорины», 2002


ВВЕДЕНИЕ

Курс «Экологическое картографирование» является важным в структуре дисциплин специальности Н.06.01 «Экология» и Н.05.01 «География».

В условиях все увеличивающихся информационных потоков о состоянии окружающей среды, значительного усложнения теоретических и методологических проблем, требующих пространственного решения, все более возрастает роль экологического картографирования. Высокая информационная емкость (степень уплотнения информации) картографических материалов, достигаемая за счет совершенствования картографической знаковой системы, наглядность и доступность карт для непосредственного восприятия, пространственного анализа и обобщения, делают картографический метод незаменимым в научных и прикладных исследованиях. Эколого-картографический метод является необходимой составляющей эколого-географических исследований, эколого-географического прогнозирования, эколого-географической экспертизы.

Экологическое картографирование зародилось в рамках картографирования природопользования и охраны окружающей среды и в настоящее время оформилось как новый раздел тематического картографирования. Разработка этого раздела связана с современным пониманием предмета экологии как науки, изучающей взаимоотношения живых организмов и окружающей их среды.

Целью преподавания курса является формирование у студентов представления о целях, задачах, принципах и методах экологического картографирования. Основные задачи курса:

  •  получение представления об экологических картах;
  •  получение навыков построение тематических экологических карт;
  •  изучение методов оценки состояния территории на основе экологических карт;
  •  изучение возможностей картографического метода в экологии при решении различных задач (оценка природно-ресурсного потенциала территории, оценка состояния природной среды, оценка антропогенной трансформации ландшафтов территории, оценка экологических проблем и ситуаций, прогнозирование экологического состояния природной среды, прогнозирование острых и чрезвычайных экологических ситуаций и т.д.).


ЛЕКЦИЯ 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

В условиях все увеличивающихся информационных потоков о состоянии окружающей среды, значительного усложнения теоретических и методологических  проблем, требующих пространственного решения, все более возрастает роль экологического картографирования. Высокая информационная емкость (степень уплотнения информации) картографических материалов, достигаемая за счет совершенствования картографической знаковой системы, наглядность и доступность карт для непосредственного восприятия, пространственного анализа и обобщения, делают картографический метод незаменимым в научных и прикладных исследованиях.

Достоинства картографического метода:

  1.  высокая информационная емкость;
  2.  наглядность и доступность для восприятия;
  3.  возможность пространственного анализа;
  4.  возможность пространственной оценки и прогноза.

В экологическом картографировании можно выделить три  основных раздела:

  1.  Биоэкологическое картографирование;
  2.  Геоэкологическое картографирование;
  3.  Антропоэкологическое картографирование.

Наиболее популярные тематики в экологическом картографировании за последние 20 лет: антропогенные воздействия и изменение природной среды (47% всех карт); неблагоприятные и опасные процессы и явления (14%); охрана природы (10%); медико-географические и рекреационные (14%); комплексные экологические (9%); оценка природных условий и ресурсов для жизни и деятельности человека (4%).

Существуют разные подходы к оценке и отображению на карте состояния окружающей среды: по состоянию отдельных компонентов, по распространению загрязнения, по степени деградации, состоянию экосистем, по оценке природных условий жизни населения и т.д. Наиболее значительные достижения в области изучения влияния среды на человека отмечаются в медико-географическом картографировании.

Начало комплексного экологического картографирования в СССР было положено в 1989 году – «Карта наиболее острых экологических ситуаций СССР» масштаба 1:8000000. В начале 90-х годов были созданы карты: «Экологические ситуации Украины» (1:2500000); «Экологические ситуации Аральского региона» (1:2500000); «Экологические проблемы мира» (1:50000000); «Экологические ситуации северных территорий России» (1:4000000) и другие.

Что же такое экологическая карта? По мнению В.С. Преображенского экологические карты – это не карты природы вообще (ландшафтные, почвенные, геоботанические и т.д.), а карты организации надорганизменных систем или карты отношений организмов и среды. Множество отношений не может быть полностью отражено некой единой экологической картой.

Экологическая карта – это картографическое произведение, осуществляющее экологическую оценку какой-либо территории. Экологическая карта позволяет компактно отображать характеристики среды, которые оказывают влияние на состояние живых организмов, в том числе на жизнь и здоровье людей.

Требования, предъявляемые к экологическим картам:

  1.  Биоцентризм. Экологическими могут считаться только такие карты, на которых показано состояние биоты. Другие факторы окружающей среды показываются в том лишь объеме, который необходим для характеристики условий обитания живых организмов, в том числе человека.
  2.  Антропоцентризм. Человек выступает не только в качестве разрушителя биосферы, но и в качестве жертвы.
  3.  Факторность. Экологические карты могут указывать на состояние отдельных компонентов среды.
  4.  Оценочность и прогнозность. В задачи экокартографирования входит оценка современного состояния среды и прогноз ее динамики.
  5.  Системность. Картографирование и оценивание ведется на основе системного подхода к среде.

Классификация экологических карт производится по различным признакам.

По А.Г.Исаченко экокартографирование включает в себя:

  1.  Изучение и оценка экологического потенциала экогеосистем;
  2.  Изучение техногенного воздействия на природную среду и выявление техногенных экологических аномалий;
  3.  Выявление реакций биоты на техногенные изменения природной среды;
  4.  Выявление реакций населения на состояние естественной среды и ее техногенное изменение;
  5.  Исследование устойчивости природных систем к техногенному воздействию;
  6.  Прогноз экологических ситуаций, разработка экологических нормативов и путей оптимизации окружающей среды.

Перечисленные этапы соответствуют системе экологических карт.

По классификации С.С. Карпухина и др. экологические карты делятся на: 1) базовые (исходное ресурсо-экологическое состояние территории);

2) карты загрязнений и нарушений окружающей среды;

3) оценочные;

4) прогнозные и рекомендательные.  

По целевым функциям выделяют (Л.Г. Руденко, А.И. Бочковская) карты:

  1.  изучение глобальных проблем выживаемости человека в деградирующей среде;
  2.  исследование экологических проблем регионального и локального уровня;
  3.  мониторинг среды;
  4.  задачи образования и информирования широких слоев населения о состоянии среды.

Функциональная классификация экологических карт:

  1.  инвентаризационные;
  2.  оценочные;
  3.  оценочно-прогнозные;
  4.  рекомендательные;
  5.  справочные;
  6.  учебные;
  7.  пропагандистские.

Классификация экологических карт по иерархическому уровню:

  1.  глобального и субглобального уровня;
  2.  континентального и крупнорегионального уровня;
  3.  национального уровня;
  4.  регионального уровня;
  5.  локального уровня;
  6.  детального уровня.

Классификация экологических карт по масштабу (пространственному уровню):

  1.  локального (1:1000 – 1:25000);
  2.  мезорегионального (1:50000 – 1:200000);
  3.  макрорегионального (1:250000- 1:2500000);
  4.  глобального (свыше 1:250000).

Классификация экологических карт по содержанию:

  1.  карты факторов или условий;
  2.  карты процессов;
  3.  карты состояния;
  4.  карты проблем;
  5.  карты организации охраны природы;
  6.  карты организации природопользования.

Классификация по способу представления информации:

  1.  бумажные;
  2.  электронные.

Комплексная классификация экологических карт (Л.М. Корытный) включает практически всю совокупность важнейших их характеристик. По направлению карты делятся на: антропоцентрические и биоцентрические; по полноте охвата связей: частные и комплексные; по содержанию: факторов или условий, процессов, состояния, проблем, ситуаций, организации охраны природы и природопользования; по характеру представления информации и уровню анализа: инвентаризационные, оценочные, прогнозные, рекомендательные. По предназначению: базовые и оперативные. По ячейке картографирования: административная единица, ландшафт, бассейн, природно-хозяйственный или ресурсный район и т.д.

Комплексными экологическими картами являются геоэкологические карты. Геоэкологические карты – компактное и полное отображение всех характеристик окружающей среды, которые влияют на состояние биоты и человеческого населения. Они позволяют передавать пространственную информацию и получать общее и наглядное представление о степени остроты экологической ситуации в целом. Примерами геоэкологических карт являются карты экологических ситуаций и экологических проблем.

Основным содержанием комплексной экологической карты является оценка современной ландшафтной структуры и свойств среды, имеющие важное значение для жизни человека. Эти свойства или факторы определяются как экологически значимые и зависят от особенностей самих ландшафтов. Созданный таким образом тип карт наиболее полно характеризует изменение природных условий и систем жизнеобеспечения в пространственно-временном выражении. Подобное положение разделяется в последнее время многими исследователями.


ЛЕКЦИЯ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И СИТУАЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Изменение природной среды в результате техногенного воздействия, ведущее к нарушению структуры и функционирования природных систем и приводящее к негативным социальным, экономическим и иным последствиям рассматривается как экологическая проблема (Б.И. Кочуров, 1998).

Такое понимание не противоречит двойному определению проблемы: природоохранный – поскольку ее возникновение требует ответных мер по восстановлению (охране) естественных средо- и ресурсоформирующих процессов и свойств природной среды, и экологической – так как те же процессы и свойства природной среды имеют важное экологическое значение и прежде всего по отношению к человеку.

Экологическая проблемы – это любые явления, связанные с заметным воздействием человека на природу, обратными природы на человека и его экономику, жизненно и хозяйственно значимые процессы (Н.Ф. Реймерс, 1992).

Будем считать что: Экологическая проблема – это негативные с точки зрения человека изменения окружающей среды, обусловленные как техногенными, так и природными факторами.

Экологическая ситуация представляет собой сочетание различных условий и факторов, создающих определенную экологическую обстановку на территории разной степени благополучия или неблагополучия.

Под экологической обстановкой подразумевается конкретное состояние окружающей среды, обусловленное взаимодействием природных и техногенных факторов.

Экологическая ситуация (неблагоприятная) представляет собой пространственно-временное сочетание экологических проблем, определяющее состояние систем жизнеобеспечения человека и создающее определенную экологическую обстановку на территории разной степени неблагополучия (остроты).

Отсутствие проблем или их слабое проявление свидетельствует о нормальной или удовлетворительной экологической ситуации.

Неблагоприятную экологическую ситуацию отличают следующие признаки:

  1.  изменение свойств природных систем, неблагоприятных, в первую очередь, для человека, что создает для него проблему, которую необходимо решать;
  2.  разная степень остроты этих проблем, которые являются одновременно и природоохранными и экологическими (антропоэкологическими).

Источником проявления проблемы и развития негативной экологической ситуации являются различия в структуре и функционировании природных и социотехногенных систем, несоответствие характера и уровня техногенных воздействий потенциалу природной среды (устойчивость, самоочищение и т.д.).  

По существу, изучение экологических проблем сводится к анализу соотношения между техногенной нагрузкой и свойствами природной среды, в результате чего выявляются негативные с точки зрения человека изменения (загрязнение, истощение и проч.).

Целью классификации экологических проблем и ситуаций является создание предпосылок для выбора адекватных методов пространственного анализа экологических ситуаций. В качестве классификационных признаков выделяют следующие: причина возникновения, сложность, основной изменяющийся компонент природной среды; время возникновения, время проявления, скорость развития, место возникновения, масштабность, зональность, форма проявления, принадлежность, последствие, острота, возможность решения, приоритетность решения, способ решения.

Классификация проблем и ситуаций базируется на следующих принцинпах:

  •  системный – рассмотрение объекта как системы;
  •  генетических – анализ исходного состояния явления и выведение из него последующих состояний;
  •  антропоэкологический – учет условий проживания и здоровья населения, сохранения генофонда;
  •  информационный – фиксация устойчивых признаков, опирающихся на базы данных;
  •  конструктивный – выбор путей гармонизации взаимоотношения природы и общества и подходов к решению экологических проблем.

Экологические проблемы, связанные с нарушением отдельных компонентов природной среды, можно условно объединить в шесть групп:

  1.  Атмосферные (загрязнение атмосферы – физическое и химическое);
  2.  Водные (истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод, морей и океанов);
  3.  Геолого-геоморфологические (развитие неблагоприятных геологических процессов, нарушение рельефа, истощение недр);
  4.  Почвенные (загрязнение, эрозия, засоление, заболачивание и т.д. почв);
  5.  Биотические (сведение растительности, вымирание видов живых организмов, снижение видового разнообразия и т.д.);
  6.  Комплексные (ландшафтные – опустынивание, обезлесивание, деградация ландшафтов).

По экологическим последствиям выделяют группы экологических проблем и ситуаций:

  1.  Антропоэкологические (связаны с изменениями условий жизни и здоровья населения);
  2.  Природно-ресурсные (связаны с истощением и утратой природных ресурсов);
  3.  Ландшафтно-генетические (связаны с нарушением целостности природных ландшафтов, утратой генофонда, потерей уникальных природных объектов).

По сложности (структуре) выделяют проблемы и ситуации: простые; сложные; очень сложные.

По причине возникновения выделяют: природные, природно-техногенные, техногенные.

По времени возникновения: прошлые; современные; унаследованные.

По скорости развития: мгновенные; быстроразвивающиеся; медленно развивающиеся; скачкообразные.

По принадлежности к территории: местные, трансграничные, смешанные.

По масштабу: локальные, сублокальные, региональные, субрегиональные, глобальные.

По форме проявления: точечные, линейные, площадные.

По возможности решения: решаемые; трудно решаемые; практически не решаемые.

По приоритетности  решения: приоритетные; неприоритетные.

По способу решения: организационные; экономические; технические; правовые и т.д.

Наиболее существенным является разделение экологических проблем и ситуаций по их остроте. Оценка остроты основана на анализе территориальных сочетаний экологических проблем, характере и интенсивности проявления их последствий. Определение остроты ситуаций зависит от региональных особенностей и специфики ведущих проблем и может рассматриваться с точки зрения условий проживания населения и состояния его здоровья, состояния природных ресурсов и т.д.

Выделяют следующие категории экологических ситуаций по степени остроты:

  1.  Катастрофическая;
  2.  Кризисная;
  3.  Критическая;
  4.  Напряженная;
  5.  Конфликтная;
  6.  Удовлетворительная.

Катастрофическая ситуация (Кс). Характеризуется глубокими и часто необратимыми изменениями среды, утратой природных ресурсов, резким ухудшением условий проживания населения, вызванным в основном многократным превышением техногенной нагрузки на экогеосистемы региона. Важный признак катастрофической ситуации – угроза жизни людей и их наследственности, утрата генофонда и уникальных природных объектов. В этом случае смертность и заболеваемость населения резко превышает  фоновые уровни.

Кризисная ситуация (Крс). Характеризуется очень значительными и слабокомпенсированными изменениями экогеосистем, полное истощение природных ресурсов, резкое ухудшение здоровья населения.

Критическая ситуация (Кртс). Значительные и слабокомпенсированные изменения экогеосистем, быстрое нарастание угрозы истощения или утраты природных ресурсов, устойчивый рост заболеваемости населения. Техногенная нагрузка превышает нормативные величины. При уменьшении или прекращении техногенной нагрузки, возможна нормализация экогеосистем и частичное их восстановление.

Напряженная ситуация (Нс). Отмечаются негативные изменения в отдельных компонентах экогеосистем, нарушение и деградация природных ресурсов, ухудшение условий проживания населения.

Конфликтная ситуация (Кфс). Отмечаются локальные изменения в отдельных компонентов экогеосистем, в том числе средо- и ресурсовоспроизводящих свойств. При снятии техногенной нагрузки экогеосистемы восстанавливаются.

Удовлетворительная ситуация (Ус). Отсутствие прямого или косвенного техногенного воздействия или оно находится в допустимых пределах.

Оценка остроты экологических ситуаций базируется на следующих принципах:

  •  антропоцентризма (оценка с позиций человека, его жизнедеятельности);
  •  территориальности (привязка к конкретному району, региону);
  •  системности;
  •  приоритетности (избирательности);
  •  факторности;
  •  хронохарактерности (рассмотрение характерного времени формирования ситуации);
  •  конструктивности (оптимизация взаимоотношения человека и природной среды).

Оценка остроты осуществляется путем определения степени деградации или нарушения отдельных компонентов среды. Критериями такой деградации или нарушения являются превышения различных норм (ПДК, ПДУ) и индикаторы (содержания токсичных веществ, проективное покрытие, биоразнообразие и т.д.). Интегральным индикатором изменения качества среды является реакция здоровья населения (детская смертность, патологии беременности, врожденные аномалии, заболеваемость детей и взрослых и т.д.).

В общем виде экологическая оценка территории с учетом состояния населения, техносистем и природной среды может быть представлена следующим образом – табл. 1. В совокупности эти показатели характеризуют складывающуюся экологическую ситуацию разной категории остроты. Данная схема носит экспертный характер и имеет принципиальное значение для выявления и изучения стадий деградации природной среды и определения направлений по нормализации ситуации.  

Таблица 1

Экологическая оценка состояния территории

Общая оценка экологической ситуации

Геосистемы

Население

Техносистемы

Удовлетворительная

Норма

Норма

Норма

Напряженная

Признаки деградации отдельных компонентов

Признаки ухудшения состояния здоровья отдельных групп населения

Усложнение функционирования

Критическая

Деградация отдельных компонентов

Ухудшение состояния здоровья отдельных групп населения

Снижение эффективности, рост риска аварий

Кризисная

Деградация геосистем с признаками необратимости

Повсеместное ухудшение здоровья населения. Рост детской смертности

Падение эффективности. Признаки деградации, нарушение функций. Рост аварийности

Катастрофическая

Глубокие и необратимые изменения, деградация

Тенденции к вымиранию

Нарушение структуры производства. Прогрессирующие потери. Деградация.

Экологические ситуации функционируют и дают возможность на их основе развиваться новым ситуациям. Это может происходить по четырем основным путям:

  1.  когда ситуация развивается от одной стадии к другой, главным образом путем суммативного и куммулятивного эффекта;
  2.  при увеличении техногенной нагрузки;
  3.  появление новых видов техногенных нагрузок;
  4.  когда на существующую ситуацию накладывается сильный внешний фактор.


ЛЕКЦИЯ 3. СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ И СИТУАЦИЙ: МЕТОДЫ, МЕТОДИКИ, ЭТАПЫ

Картографирование экологических ситуаций процесс сложный, особенно при выявлении острых экологических ситуаций, требующих прежде всего обобщения большого количества картографических материалов.

Под выявлением экологических ситуаций имеется в виду:

  1.  пространственная локализация экологических проблем;
  2.  установление перечня (набора) экологических проблем;
  3.  определение комбинации (сочетания) экологических проблем и отнесение выявленного ареала к той или иной степени остроты экологической ситуации.

Процесс выявления и картографирования экологических проблем и ситуаций взаимосвязан и неделим.

Вопрос пространственной локализации экологических ситуаций исходит из специфики объекта картографирования и степени информационного обеспечения. Так, точность проведение границ ареалов ситуаций зависит от уровня современных знания, опирающихся на существующие технологии контроля среды и качество исходных материалов, квалификации разработчиков.

Перечень картографируемых проблем зависит от масштаба исследования. Чем мельче масштаб, тем более обобщенно формулируются проблемы и, как правило, на первое место выходят наиболее значимые и важные проблемы. При укрупнении  масштаба и работе с региональным уровнем детализации появляются проблемы, присущие данной территории.

Существуют два алгоритма составления карт экологических ситуаций: при отсутствии необходимых количественных данных и при достаточном информационном обеспечении. Оба варианта предполагают представление исходной информации в картографической форме в виде одномасштабных карт. В первом случае используют аналитические экспертные оценки, во втором – метод формализованных оценок.

Метод экспертных оценок. Он позволяет решать 2 задачи: 1) выявление экологических проблем; 2) их пространственную локализацию. Данный метод имеет ограничения: анализ должен проводить эксперт-эколог, хорошо знающий территорию.

Выявление проблем происходит при сопоставлении уровней техногенной нагрузки на данную территорию и потенциала устойчивости самой территории. Используются известные экологические проблемы, но не имеющие точного пространственного адреса. Пространственная локализация их проводится экспертом. При этом необходимы карты использования земель, природных ландшафтов, плотности населения. Привлекаются также материалы о распространении загрязнений, нарушений и деградации среды, литературные данные.

Поскольку экологические проблемы вызваны техногенным воздействием, связанным с определенным использованием территории, постольку можно говорить о проявлении конкретных проблем при соответствующих видах землепользования.

Карта плотности населения также позволяет корректировать ареалы экологических проблем. Рубежи плотности населения характеризуют степень освоенности территории, ее техногенную трансформацию, поэтому в отдельных случаях ареалы экологических проблем привязываются к ареалам карты плотности населения.

Метод формализованных оценок. Для составления карт в этом случае привлекаются показатели, имеющие количественное выражение и ставится задача исключения экспертных оценок уже на стадии выявления экологических проблем. Для работы привлекаются только присущие данному регионы экологические проблемы, для которых существуют количественные данные, представленные в картографической форме (карты загрязнения, карты трансформации и т.д.).

Картографирование экологических ситуаций предусматривает ряд строго последовательных действий и создание многолистовой системы карт, обеспечивающей целенаправленную характеристику состояния природы, хозяйства и населения. Сложность и многоаспектность экологических проблем и ситуаций не дает возможности показать их на одной комплексной карте.

Система карт состоит из 3-х крупных разделов (блоков):

  1.  Экологически значимые природные свойства и природные ландшафты территории (карты природных ландшафтов; карты отдельных компонентов природы – растительности, почв, рельефа и т.д.; карты экологически значимых свойств и  природных процессов);
  2.  Использование территории, техногенная нагрузка, плотность населения (карты использования земель; карты техногенных нагрузок и воздействий;  карты изменения природной среды – загрязнения, деградации, истощения, нарушения; карты плотности населения; карты истории освоения территории);
  3.  Оценка экологической ситуации (карты социально-экологических последствий; карты отдельных экологических проблем;   карты экологических ситуаций).

Разработка системы карт должна быть подчинена одной идее, заложенной в завершающей (комплексной и синтетической) экологической карте.

Рассмотрим ход выполнения отдельных процедур при составлении синтетической карты экологических ситуаций.

На 1 этапе по картам природной среды:

  •  определяется природно-ландшафтная дифференциация территории;
  •  выявляются природные предпосылки (экологически значимые факторы) возникновения экологических проблем;
  •  определяется природно-ресурсный потенциал территории;
  •  устанавливаются негативные процессы и явления в природной среде;
  •  прогнозируются возможные ответные реакции среды на техногенное воздействие;
  •  составляется карта типов геосистем, характеризующихся специфическим набором экологически значимых природных факторов. В качестве легенды к нем прилагается таблица-матрица, где каждому типу природной среды даются основные физико-географические и экологические характеристики.

На 2 этапе с учетом полученной информации по картам использования территории, плотности населения и т.д.:

  •  выявляется общая структура использования территории;
  •  определяется тип использования земель;
  •  определяется вид и степень техногенных нагрузок;
  •  устанавливается плотность населения;
  •  определяются ареалы с разной степенью техногенной нагрузки;
  •  определяются ареалы с негативными изменениями природной среды;
  •  определяются ареалы техногенной деградации природной среды;
  •  выявляются зоны техногенной трансформации.

 На 3 этапе по картам проблем и ситуаций:

  •  выявляются экологические проблемы;
  •  определяются ареалы экологических проблем;
  •  выявляются территориальные сочетания экологических проблем;
  •  определяются ареалы экологических ситуаций;
  •  определяется степень остроты ситуаций и проблем.

Техногенная нагрузка оценивается, как суммарное воздействие на территорию того или иного вида использования земель, исходя из особенностей его технологии и непосредственного влияния человека, определяемого через плотность населения. Поэтому данный раздел картографирования представлен 2 видами карт: использования земель и плотности населения. Применение сочетания этих карт дает возможность с достаточной точностью определить пространственные ядра наиболее интенсивной техногенной нагрузки, что в ряде случаев является основой для выявления ареалов экологических проблем и ситуаций. Анализ конкретных видов использования земель позволяет выявить возможные экологические проблемы и провести их локализацию.

Путем наложения и сопряженного анализа карт ландшафтов, использования земель и плотности населения и синтеза отдельных проблемных карт определяются контуры ареалов экологических ситуаций.

Следующим шагом после выявления и оценки экологических проблем является ранжирование этих проблем по значимости их последствий (для здоровья населения, сохранности природно-ресурсного потенциала, генофонда и т.д.) и степени проявления. Это дает возможность составить карту территориальных сочетаний экологических проблем-ситуаций. Ее главным содержанием являются ареалы ситуаций, где экологические проблемы, обозначенные буквенными индексами, ранжированы по их значимости.

Выделенные на карте территориальные сочетания экологических проблем разделяются на 5 категорий по остроте ситуаций: удовлетворительная, конфликтная, напряженная, критическая, кризисная, катастрофическая. Каждая категория на карте отображается цветовым фоном.

Рассмотрим методику составления простейшей карты экологических проблем.

Составление карты экологических проблем региона производится в несколько этапов.

1-Й ЭТАП. Построение вспомогательной карты современного использования территории.

Карта современного использования территории создается на основе ландшафтной или физико-географической карты. На контуры природных зон (типов ландшафта) наносятся границы ареалов распространения основных типов использования территории:

  •  богарное земледелие;
  •  орошаемое земледелие;
  •  подсечно-огневое земледелие;
  •  скотоводство;
  •  эксплуатация лесов;
  •  охота и рыболовство;
  •  мелиорация;
  •  охраняемые территории (заповедники, национальные парки и т.д.).

Каждый тип использования выделяется определенным цветом.

2-Й ЭТАП. Построение карты экологические опасных объектов и процессов.

На основе карты современного использования территории знаковыми символами наносятся ареалы развития экологически опасных процессов и места размещения экологически опасных объектов. Примерный перечень экологически опасных процессов:

  •  водная эрозия;
  •  ветровая эрозия и пыльные бури;
  •  загрязнение водных объектов;
  •  загрязнение почв;
  •  загрязнение атмосферы;
  •  выпадение кислотных осадков;
  •  опустынивание;
  •  обезлесивание.

Примерный перечень экологически опасных объектов:

  •  крупные города;
  •  хранилища токсичных и радиоактивных отходов;
  •  крупных промышленные комбинаты;
  •  крупные животноводческие комплексы;
  •  разрабатываемые месторождения полезных ископаемых;
  •  места проведения ядерных испытаний;
  •  транспортные магистрали;
  •  АЭС, ТЭЦ, ГЭС.

Для конкретного региона будет свой набор экологически опасных объектов и процессов.

3-Й ЭТАП. Выявление и локализация экологических проблем.

Производится методом экспертных оценок. Для каждого типа использования территории, экологические опасного процесса или объекта выделяются присущие им экологические проблемы, которые обозначаются индексами – А, В, Б и т.д. Каждой экологической проблеме присваивается собственный буквенный индекс – таблица.

Основные экологические проблемы можно разделить на следующие группы:

  1.  Экологические проблемы, связанные с истощением природных ресурсов в ходе их эксплуатации:
  •  истощение водных ресурсов (В);
  •  истощение рыбных ресурсов (Бр);
  •  истощение охотничье-промысловых ресурсов (Бж);
  •  деградация почв (П);
  •  деградация пастбищ;
  •  утрата продуктивных земель;
  •  истощение недр;
  •  снижение рекреационного потенциала;
  •  истощение растительных ресурсов и т.д.
  1.  Экологические проблемы, связанные с развитием негативных природно-техногенных (экологически опасных) процессов:
  •  ветровая эрозия (Пд);
  •  водная эрозия (Пэ);
  •  засоление почв (Пз);
  •  изменение климата (К);
  •  нарушение гидрологического режима (В);
  •  нарушение гидрогеологического режима (ПВ);
  •  оврагообразование;
  •  подтопление и т.д.

  1.  Экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды:
  •  загрязнение атмосферы (индекс А);
  •  загрязнение поверхностных вод (Вз);
  •  загрязнение подземных вод(ПВз);
  •  загрязнение почв(Пз);
  •  загрязнение растительности и т.д.

При построении детальных карт идет усложнение индексовой системы. Например, конкретизируется вид загрязнения:

Взх – химическое загрязнение поверхностных вод;

Взб – бактериальное загрязнение поверхностных вод;

Взп – загрязнение поверхностных вод пестицидами;

Пзх – химическое загрязнение почв;

Пзм – загрязнение почв тяжелыми металлами;

ПзPb – загрязнение почв свинцом.   

При необходимости создается таблица-матрица, в которой дается краткая характеристика создавшихся проблем, их особенностей и т.д.

Таблица 2

Основные экологические проблемы при различных видах использования территорий, для экологические опасных процессов и объектов

Вид использования территории, экологически опасного процесса, объекта

Экологические проблемы, индекс

Богарное земледелие

П, Б, В

Орошаемое земледелие

П, ПВ, В, К

Осушительная мелиорация

В, ПВ, П, Б, Н

Скотоводство

П, Б, Н

Лесное хозяйство

Б, Н, В, П

Охотничье-промысловое хозяйство

Б

Крупный город

А, Н, В, П, ПВ, К, Б

ЖВК

В, ПВ, П, А

ТЭЦ

А, В, Б

Разрабатываемое месторождение

Н, П, Б, В, ПВ, А

Транспортная магистраль

А, Н, П, Б, В

Хранилище отходов

В, ПВ, П, Б


ЛЕКЦИЯ 4. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПРИРОДНО-ЛАНДШАФТНЫХ УСЛОВИЙ. ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ.

Основой картографирования и оценки природно-ландшафтных условий является инвентаризация геосистем территории. Под инвентаризацией геосистем подразумевают комплекс операций по их выявлению, систематизации, картографированию и описанию. Результаты инвентаризации представляются в виде:

  1.  карты;
  2.  описания (характеристике).

Наиболее рациональная форма построения легенды для инвентаризационной карты – табличная. Условные знаки размещаются в виде колонки, а текстовая часть имеет вид таблицы, в которой помещаются все необходимые показатели. Преимущество этого варианта легенды состоит в обозримости, удобстве для сравнения геосистем по любому признаку. В зависимости от назначения карты можно из множества показателей, характеризующих геосистемы, выбрать те, которые представляют интерес в конкретном случае.

Для обзорных инвентаризационных карт наиболее целесообразен регионально-типологических подход: на карту наносятся контуры индивидуальных ландшафтов, которые с помощью качественного фона (цветового, штрихового) объединяются в классификационные группы (виды, классы). Линиями разного цвета, формы. Толщины обозначаются границы высших региональных единиц (провинций, областей, зон).

Кроме составления ландшафтной карты в задачи инветаризации входит сбор возможно более полной информации о геосистемах – составление кадастра геосистем. Источники, используемые для кадастра геосистем, можно разделить на 3 группы:

  1.  официальные материалы, содержащие кондиционную, сравнимую информацию, собранную и обработанную про унифицированной методике (государственные топографические, геологические, метеорологические, почвенные и т.д. карты);
  2.  отраслевые литературные и картографические источники, содержащие описание компонентов геосистем;
  3.  материалы полевых ландшафтных исследований.

 Ландшафтный кадастр должен содержать обязательный минимум показателей, характеризующих ландшафт. Предпочтение нужно отдавать фактическим данным, количественным характеристикам. Основные разделы кадастра:

  1.  Геологическое строение (литология, стратиграфия, тектоника);
  2.  Рельеф;
  3.  Гидрогеология;
  4.  Климат;
  5.  Сток и поверхностные воды;
  6.  Опасные природные явления;
  7.  Почвы;
  8.  Растительный покров;
  9.  Животный мир;
  10.  Фенологические явления;
  11.  Медико-географическая характеристика;
  12.  Техногенное воздействие.

С экологической точки зрения наиболее важными являются следующие показатели:

  1.  Основные параметры геосистем, определяющие природные условия жизни населения и производства (климат, лесистость, характеристики почв и т.д.);
  2.  Показатели естественных ресурсов: агроклиматических, водных, минеральных, биологических, земельных и т.д.
  3.   Показатели, которые характеризуют взаимоотношения между человеческой деятельностью и геосистемами.

Анализ природных условий и ресурсов должен проводится на основе сравнительного метода. Сравнение геосистем по тем или иным признакам – основа их оценки. Поэтому важно выразить все анализируемые показатели в форме, пригодной и удобной для сравнения.

Геосистемам (ПТК) разных рангов должны быть присущи специфические закономерности сочетания природных условий и ресурсов. Геосистема – это общий «знаменатель», который позволяет осуществлять комплексный учет, сравнение и оценку природных условий и ресурсов. Роль важного инструмента при этом играет ландшафтная карта.  

Для целей экологического картографирования наибольшее значение из всего обилия природно-ресурсных карт имеют:

  •  карты земельных ресурсов;
  •  карты лесных ресурсов (карты лесистости, возраста, бонитета, запасов древесины, годового прироста и проч.);
  •  карты полезных ископаемых (металлических, неметаллических, горючих);
  •  карты водных ресурсов;
  •  карты агроклиматических ресурсов;
  •  карты природно-ресурсного потенциала (на основе схемы комплексного природно-ресурсного районирования или классификации ландшафтов по их ресурсному потенциалу).

Сущность оценки природной среды состоит в определении степени пригодности или благоприятности последней с точки зрения человека. Специфика состоит в использовании категории «полезности» или «вредности». Оценка предполагает наличие объекта, в качестве которого выступает природная среда и ее компоненты, и субъекта – технические системы и население.

Оценка выражает отношение субъекта к объекту в виде группировки (классификации) природных условий, ресурсов, геосистем с точки зрения их социальной значимости, возможности и эффективности использования. Можно выделить два направления оценок и оценочных исследований:

  1.  Цель - установить очередность освоения, выбрать наилучший вариант использования, оптимальную технологию использования. В качестве субъекта выступают технические системы (производственное или технологическое направление);
  2.  Цель – выяснить совокупность условий жизни людей, т.е. собственно экологических условий (социально-экологическое направление).

Кроме того, существуют направления в оценке – мелиоративное направление (оценки, используемые в работах по улучшению среды – гидромелиорация, агролесомелиорация, борьба с оврагообразованием и проч.); экономическое направление (оценка экономической эффективности освоение и использования природных ресурсов.

Основные этапы оценки:

  1.  Отбор оценочных показателей, т.е. тех признаков и свойств природной среды, которые существенны для конкретной цели. Исходным материалом оценки служит выражение каждого показателя в натуральной форме, в соответствующей размерности;
  2.  Выбор способа или формы выражения оценки;
  3.  Переход от частных оценок к общей (интегральной) оценке.

Следует заметить, что оценка не обязательно должна даваться в каких-либо количественных показателях. Она должна быть сравнительной, а сравнение можно производить без количественных показателей. Конечно, сравнение в количественной форме предпочтительней, оно точнее, объективнее, но далеко не всегда возможно. Существо оценки, ее цель состоит в определении качества природной среды. Число служит лишь мерой качества, оно представляет только средство, т.е. оценка качественная по содержанию и количественная по форме.

Рассмотрим картографирование и оценку природных условий при строительстве. Природные условия оказывают значительное влияние на строительство и функционирование инженерных сооружений и зданий.

Рельеф – один из важнейших инженерно-строительных факторов, нередко выступающий в качестве лимитирующего (в условиях сильной расчлененности, большой крутизны склонов, интенсивного проявления гравитационных процессов возможность строительства полностью исключается). Рельеф оказывает существенное влияние на эксплуатацию инженерных сооружений. От рельефа зависит планировка городов, рисунок сети улиц, размещение зданий, условия движения транспорта, водоснабжение и т.д.

Оценка рельефа основывается на учете многих параметров – морфометрических и динамических. К числу основных относятся уклон поверхности. Очень малые уклоны (до 0 град 17 мин.) неблагоприятны для строительства, т. к.  затрудняют дренаж, в условиях  влажного климата вызывают заболачивание. Максимальные уклоны для магистральных улиц – 3 град. 26 мин.; для улиц жилых районов – 4 град. 34 мин.; предельные уклоны для жилищного строительства – 11 град. 18 мин; для железных дорог – до 2 град. 17 мин.

Серьезные инженерные ограничения связаны с многими геологическими процессами – оползнями, обвалами, карстом, суффозией, дефляцией.

Рельеф влияет также на местный климат: на распределение минимальных температур (даже на равнинах разница за счет мезорельефа может достигать 8-9 град. С); на освещенность, формирование температурных инверсий, туманов, на направление и скорость ветра.

Грунты – второй важный фактор. Они играют важную роль как основания сооружений, а также как материал для сооружения насыпей, плотин и проч. От свойств грунтов зависит механическая допустимая нагрузка при строительстве сооружений, конструкция фундаментов, способы дренажа, устойчивость откосов.

Особые условия для строительства создает вечная мерзлота. В условиях сплошной и мощной мерзлоты инженерные мероприятия направлены на ее сохранение.

Климат также является фактором инженерного освоения территории. Температура воздуха в сочетании с ветром влияет на тепловой режим помещений, определяет способы борьбы с переохлаждением и перегревом. От температурного режима зависит долговечность зданий. Низкие температуры могут вызывать разрушение металлических конструкций.  

Высокая влажность воздуха способствует разрушению ограждающих конструкций, развитию грибков, делает непригодными гигроскопичные материалы (шлакобетон).

Прямое воздействие ветра на сооружение состоит в том, что он создает ветровую нагрузку, с которой считаются при проектировании сооружений, особенно высоких зданий, дымовых труб, опор ЛЭП. Ветер усугубляет охлаждение металлических конструкций, понижает их хладостойкость.

Все наиболее важные параметры среды учитываются при ее инженерно-строительной оценке. В наибольшей степени в настоящее время разработано инженерно-геологическое направление.

Инженерно-геологическая карта – это графическое обобщенное изображение на плоскости важнейших инженерно-геологических факторов в пределах изучаемой территории, подлежащих учету при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений и осуществлении других инженерных мероприятий. Такая карта является основным документом, в котором отражаются результаты инженерно-геологических работ. Инженерно-геологические карты позволяют: 1) рационально размещать инженерные сооружения; 2) намечать порядок производства работ при строительстве различных объектов; 3) намечать мероприятия, направленные на борьбу с проявлениями нежелательных инженерно-геологических процессов.

Инженерно-геологическая карта дополняется геологическими разрезами, таблицами, пояснениями, колонками, которые отображают инженерно-геологические явления и процессы. Инженерно-геологический разрез – вертикальное сечение земной коры с отображением факторов, оказывающих значительное влияние на строительство сооружений. Инженерно-геологическая колонка – вертикальное сечение земной коры в какой-либо одной точке наблюдений. Таким образом, каждая инженерно-геологическая карта состоит из собственно карты, условных обозначений, инженерно-геологических разрезов и колонок, пояснительной записки.

Для составления инженерно-геологических карт всех масштабов необходимо использовать:

  1.  топографические, геологические, тектонические, геоморфологические, гидрогеологические карты, составленные по результатам прежних исследований;
  2.  результаты работ по геологии, геоморфологии, гидрогеологии, инженерной геологии, метеорологии, гидрологии;
  3.  заключение по результатам инженерно-геологических исследований отдельных строительных площадей и трасс;
  4.  материалы о негативных процессах, возникших в результате строительства; сведения о состоянии зданий и сооружений.

При решении экологических задач инженерно-геологическое картографирование включает в себя составления комплекса инженерно-геологических карт:

  1.  Геолого-литологическая карта. На ней отображаются литологический состав, происхождение, возраст и условия залегания пород (грунтов);
  2.  Геоморфологическая карта. На ней отображены формы, возраст, происхождение и история формирования современного рельефа;
  3.  Гидрогеологическая карта. Отражает данные о распространении первого от поверхности водного горизонта, глубины его залегания, сведения о режиме, минерализации, агрессивности грунтовых вод;
  4.  Карта развития оползней. Дает сведения о характере оползней, возрасте, активности и т.д. (или в зависимости от конкретных условий карты развития карста, суффозии, криогенеза и т.д.);
  5.  Карта инженерно-геологических условий. Является результирующей и создается на основе карт 1-4. На ней отражают:
  •  распространение, условия залегания, генезис, состав и свойства пород (грунтов) на необходимую глубину;
  •  геоморфологические характеристики территории;
  •  распространение, глубина залегания, особенности химического состава первого от поверхности водоносного горизонта;
  •  распространение, характер, интенсивность проявления природных геологических и инженерно-геологических процессов, оказывающих неблагоприятное влияние на строительство и эксплуатацию зданий и сооружений.

К инженерному направлению примыкает картографирование опасных геологических процессов. Здесь создаются карты этих самых процессов и явлений, а также карты риска и оценки возможного ущерба. Набор карт опасных геологических процессов в каждом конкретном случае зависит от местных особенностей. Например:

  1.  Карта проявления гравитационных процессов (оползней, осыпей, обвалов, крипа);
  2.  Карта развития карстовых процессов;
  3.  Карта развития суффозионных процессов;
  4.  Карта дефляционной опасности земель;
  5.  Карта сейсмической опасности.

Рассмотрим антропоэкологическое направление в картографировании природных условий и их оценке. Наиболее разработано медико-географическое картографирование. Комплекс медико-географических карт включает в себя:

  1.  Антропоклиматическая карта. Отражает характеристики  климата, влияющие на здоровье населения (показатели дефицита тепла, избытка тепла, характеристики суровости климата, снежности, изменчивости погоды, продолжительности ультрафиолетового голодания и т.д.);
  2.  Карты комфортности среды. Создаются на основе антропоклиматических карт. Например, карта комфортности по УФ-обеспеченности (В.А. Белинский, 1972). Территория СССР в пределах 42,5 и 57,5 град. – комфортная; севернее – дискомфортная из-за недостаточности УФ; южнее – дискомфортная из-за избытка УФ. Карта комфортности по показателю «термическая духота» (ощущение человеком совместного действия температуры и влажности воздуха). Более полная оценка комфортности на основе 30 показателей по Назаревскому О.Р. (1974), каждый из которых оценивается в баллах. Сумма дает представление о комфортности или дискомфортности условий;
  3.  Карта эндемичных заболеваний, связанных с избытком или недостатком в среде тех или иных химических элементов (например, эндемичного зоба);
  4.  Карта распространения природно-очаговых заболеваний (лихорадок, малярии, онхоцеркоза и проч.);
  5.  Карта риска заражения теми или иными заболеваниями (малярией и т.д.);
  6.  Карта оценки экстремальности территории по биотическому компоненту.

Особый блок составляют карты устойчивости природной среды к техногенной нагрузке.

Устойчивость геосистемы - это ее способность активно сохранять свою структуру и характер функционирования в пространстве и во времени при изменяющихся условиях среды. Существует два аспекта проявления устойчивости геосистемы. Исходя из которых можно выделить: а) способность противостоять нагрузкам – устойчивость 1 рода (или устойчивость противостояния); б) способность к восстановлению нормального функционирования – устойчивость 2 рода (устойчивость-нормализация). Соотношение этих двух категорий и определяет интегральную устойчивость геосистем. Устойчивость 2-го рода в большинстве случаев возникает в результате способности геосистемы к саморегулированию под действием обратных связей.

Отдельные свойства геосистем и общие факторы их функционирования могут рассматриваться в качестве прогнозных показателей, определяющих устойчивость геосистемы в целом. Такой подход положен в основу составления прогнозных карт устойчивости природных ландшафтов к загрязнению для всей территории бывшего СССР и его отдельных регионов; при оценке устойчивости ландшафтов к механическим нагрузкам. В этих случаях каждый фактор (свойство геосистемы) выступает в качестве независимой переменной.

При отборе свойств компонентов геосистем, определяющих устойчивость последних, следует учитывать тип техногенного воздействия. Вероятно, на сегодняшний день мы не можем качественно и количественно оценить устойчивость той или иной геосистемы к техногенному воздействию вообще. Одни и те же свойства компонентов могут играть как положительную, так и отрицательную роль для устойчивости геосистем в зависимости от типа воздействия. Например, расчлененность рельефа с одной стороны обуславливает активное протекание процессов эрозии (отрицательное влияние на устойчивость геосистемы), а с другой – благоприятствует выносу загрязнителей за пределы ландшафта, т.е. его самоочищению (положительное влияние). Легкий механический состав почв – с одной стороны делает их неустойчивыми к эрозии, а с другой слабовосприимчивыми к химическому загрязнению. Поэтому оценка устойчивости может даваться только относительно одного типа воздействия.

Набор свойств компонентов геосистемы, обуславливающих устойчивость, зависит от ее иерархического ранга. Так, климатические характеристики будут играть значительную роль для оценки устойчивости геосистемы высокого ранга, но в рамках одного ландшафтного района (оценка устойчивости фаций и урочищ) их влияние однородно.

Определение устойчивости геосистемы к конкретному типу техногенного воздействия требует решения следующих задач: 1) выявление наиболее значимых для данных физико-географических условий свойств компонентов геосистем; 2) оценка свойств компонентов геосистем с точки зрения их значения для устойчивости геосистемы в целом; 3) оценка интегральной устойчивости геосистемы.

Карты устойчивости природной среды могут быть:

  1.  Специализированные (оценивают устойчивость по отношении к определенному виду воздействия);
  2.  Общие (оценивают потенциальную устойчивость);
  3.  Компонентные (оценивают устойчивость отдельных компонентов ландшафта);
  4.  Комплексные (оценивают устойчивость ландшафта в целом).

Компонентные карты представлены следующим блоком карт:

  1.  Карты устойчивости почвенного покрова (на основе оценки таких свойств, как механический состав, рН, влажность, сорбционная способность и т.д.);
  2.  Карты устойчивости атмосферы (тип погоды, ветровой режим, термические условия, количество осадков);
  3.  Карты устойчивости растительности (видовой состав, биопродуктивность, бонитет, разнообразие) и т.д.


ЛЕКЦИЯ 5. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ НАРУШЕНИЙ ЛАНДШАФТОВ.  КАРТЫ СОВРЕМЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ

Во многих странах существует единая классификация использования земель, единицы которой ординированы к определенному масштабу. На самом мелкомасштабном уровне все формы использования земель сводятся в 10 основных классов:

1 – населенные пункты и строения;

2- пути сообщения и дорожные сооружения;

3 – водохозяйственные сооружения и гидрографические объекты;

4- пашни и залежи;

5 – луга, пастбища, сенокосы;

6 – пастбища и выгоны;

7- леса, кустарники;

8- сады, плантации;

9- болота;

10- неудобные земли.

Картографирование земельных ресурсов (мелкомасштабное) осуществляется на основе данной классификации.

Карты современного использования земель (или карты освоенности территории) делятся на частные и комплексные.

Частные карты использования земель:

  1.  Карты сельскохозяйственного использования территории. Они несут информацию о структуре сельскохозяйственного освоения (соотношение пашни, пастбищ, лугов и т.д.), площадях орошаемых или осушаемых земель, о степени эродированности земель и т.д.
  2.  Карты лесохозяйственного использования территории.  На них указывают распределение площадей основных лесообразующих пород по группам возраста, бонитету и т.д., показывают размещение лесов водозащитных, полезащитных, рекреационных, лесопромышленных, охраняемых. Эти карты также несут информацию о состоянии лесного фонда – отражают площади поврежденных лесов, рубок и проч.
  3.  Карты использования водных ресурсов.
  4.  Карты промышленного использования.
  5.  Карты охраняемых территорий.

Комплексные карты составляются на основе оценки различных использования земель. Территория районируется на основе интегрального показателя, в качестве которого может выступать, например, уровень хозяйственной освоенности, рассчитываемый по социально-экономическим показателям. Такими показателями могут быть величина национального продукта, отнесенного к единице территории; величина национального продукта промышленности отнесенная к единице территории; величина национального продукта сельского хозяйства, отнесенного к единице территории; плотность наземных путей сообщения и другие.

Существуют методики картографирования базирующиеся на типах хозяйственного использования ландшафтов, определяемых по сочетаниям различных видов использования и его интенсивности (А.В. Дончева и др., 1990). В этом случае по доминированию одного вида использования выделяются ландшафты преимущественно: промышленные, сельскохозяйственные, рекреационные, урбанизированные, лесохозяйственные.

По сочетанию и интенсивности видов использования выделяются типы хозяйственной освоенности:

  •  наиболее сильно освоенные ландшафты многофункционального использования, как в промышленном, так и сельскохозяйственном отношении, с густой сетью поселений;
  •  сильно освоенные ландшафты как в промышленном, так и сельскохозяйственном отношении;
  •  сильно освоенные ландшафты с преобладанием промышленного использования;
  •  сильно освоенные ландшафты с преобладанием сельскохозяйственного использования;
  •  средне освоенные ландшафты с промышленным использованием;
  •  средне освоенные ландшафты урбанизированные;
  •  средне освоенные ландшафты с лесохозяйственным использованием;
  •  средне освоенные ландшафты рекреационного использования;
  •  слабо освоенные ландшафты с незначительным рекреационным, лесохозяйственным, сельскохозяйственным использованием;
  •  неосвоенные ландшафты, практически не вовлеченные в хозяйственное использование.

Эффективным показателем уровня освоенности (и соответственно уровня антропогенной нарушенности) является плотность населения (чел./га или чел./кв. км). Для оценки степени нарушенности (освоенности) рекомендуются следующие уровни градации данного показателя (Б.В. Кочуров, 1997):

  1.  Территории с плотностью населения менее 1 чел./кв. км (малоосвоенные земли с преобладанием естественных ландшафтов);
  2.  Территории с плотностью населения 1-200 чел./кв. км (земли со средней интенсивностью использования, при преобладании одного вида использования);
  3.  Территории с плотностью 200-1000 чел./кв. км (интенсивно освоенные земли, с преобладанием антропогенных ландшафтов);
  4.  Территории с плотностью населения более 1000 чел./кв.км (преимущественно урбанизированные ландшафты).

В ряде случаев картографирование современного использования земель может строится на основе схемы экологического ранжирования отдельных видов использования территорий и акваторий (Б.В. Кочуров, 1997).

Территории делятся на четыре крупные категории, принципиально различающиеся по характеру и степени антропогенной нагрузки:

  1.  Застроенные земли;
  2.  Возделываемые земли;
  3.  Земли, используемые в естественном виде;
  4.  Неиспользуемые земли.

Акватории соответственно делятся на:

  1.  Производственного использования;
  2.  Водохозяйственные;
  3.  Используемые в естественном виде;
  4.  Неиспользуемые.

Застроенные земли, в свою очередь, разделяются на:

  •  гидротехнические системы;
  •  транспортные коридоры;
  •  пригородная и сельская застройка;
  •  непромышленные и малопромышленные города;
  •  разработки полезных ископаемых;
  •  промышленные узлы.

Акватории производственного использования делятся на:

  •  транспортного использования;
  •  разработки полезных ископаемых;
  •  портов с техническими сооружениями;
  •  свалки и полигоны захоронения отходов.

Возделываемые земли подразделяются на:

  •  многолетние культурные насаждения (парки, сады, плантации);
  •  земли периодического использования (переотложного, подсечно-огневого земледелия);
  •  пахотные земли;
  •  осушенные земли;
  •  орошаемые земли.

Воднохозяйственные акватории, в свои очередь, подразделяются на:

  •  марикультурные и аквакультурные;
  •  водохранилища;
  •  каналы.

Земли, используемые в естественном виде, бывают:

  •  природоохранные;
  •  охотничье-промысловые;
  •  природно-рекреационные;
  •  пастбищные;
  •  лесопромышленные.

В свою очередь каждую их этих разновидностей использования территорий можно разделить на более конкретные. Например, лесопромышленные делятся на лесохозяйственные, с многолетней ротацией рубок и лесовосстановлением; леса, используемые ограниченно; леса, используемые без ограничений; араелы интенсивных рубок.


ЛЕКЦИЯ 6. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПО МАТЕРИАЛАМ КОСМИЧЕСКИХ СЪЕМОК

Использование материалов космических съемок для разработки экологических карт открывает новое важное направление в современном экологическом картографировании.

Специфические свойства космической информации как источника при составлении карт обеспечивают выполнение основных требований к экологическим картам:

  1.  многоаспектность интерпретации данных позволяет многосторонне и целенаправленнее картографировать природные комплексы;
  2.  единая фотокартографическая основа облегчает согласование характеристик природных объектов и их единообразную локализацию в картографическом изображении;
  3.  единовременность исходной информации по всем видам и направлениям картографирования – позволяет достоверно картографировать современное состояния среды;
  4.  сокращение сроков сбора тематической информации намного ускоряет цикл подготовки картографических документов за счет снижения объема трудоемких процессов наземных съемок;
  5.  возможность повторной регистрации состояния природных комплексов через определенные промежутки времени позволяет изучать особенности их динамики и развития, что способствует надежности прогнозирования.

На основе космических съемок создается система тематических карт. Она включает:

  1.  группу карт, отражающих природные условия и экологические характеристики изучаемой территории;
  2.  группу карт современного состояния природных ресурсов, отражающих характер использования природных ресурсов, качественные и количественные их характеристики;
  3.  группу карт прогноза изменений природных ресурсов при техногенном воздействии;
  4.  группу природоохранных карт, т.е. карт рекомендуемых мероприятий, направленных на рациональное использование природных ресурсов и защиту природной среды.

Все карты, базирующиеся на космической информации делят на:

  1.  констатирующие (базовые) – отражающие экологические возможности территории, основные природные закономерности, потенциальные природные ресурсы;
  2.  констатирующие (инвентаризационные) – отражающие современное использование земель, проведенные природоохранные мероприятия и уровень техногенного воздействия; предназначены для построения экологического прогноза и разработки природоохранных мероприятий;
  3.  прогнозные – графическое изображение экологического прогноза – отражение возможных изменений природной среды при существующем уровне воздействия или его целенаправленном изменении; предназначены для проектирования природоохранных мероприятий;
  4.  рекомендательные – графическое изображение наиболее экологически эффективных мероприятий по охране и рациональному использованию природной среды, рекомендуемые на основании экологического прогноза; предназначены для облегчения выбора оптимального решения планирующими органами.

Рассмотрим методику составления карт на основе дистанционных съемок. Все виды работ по картографированию с помощью материалов космических съемок разделяются на 2 группы:

  1.  работы, связанные с разработкой и составлением исходных оригиналов космофотокарт;
  2.  редактирование и составление оригиналов карт и их издание.

Методика составление исходных экологических карт на основе дешифрирования материалов космосъемки включает:

  1.  собственно ландшафтные и ландшафтно-индикационные исследования, направленные на выявление и оценку внутри- и межландшафтных взаимосвязей в изучаемом регионе и характера техногенного воздействия на природную среду;
  2.  ландшафтно-индикационную и другие виды тематической интерпретации снимков и комплекс работ по составлению серий тематических карт природных условий и современного состояния природной среды;
  3.  установление возможных дальнейших изменений природной среды в зависимости от планируемых хозяйственных мероприятий;
  4.  составление прогнозных карт;
  5.  составление результирующей комплексной карты (карта экологических ситуаций, карта охраны природной среды, карта рекомендуемых мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов).

Собственно ландшафтно-индикационные исследования, имеющие цель изучение общих ландшафтных закономерностей, выявление индикационных связей, установление фотофизиономичных индикаторов и оценку их достоверности, а также их дешифровочных признаков, не отличаются от разработанного ландшафтно-индикационного метода для геологических, инженерно-геологических и прочих целей.

Однако для составления карт современного состояния природной среды особое внимание уделяется изучению динамики природных и техногенных процессов и последствий техногенных нарушений ландшафтов.

Результатом этой части исследований обычно являются ландшафтно-индикационные таблицы, в которых в наиболее обозримой форме рассматриваются индикационные внутриландшафтные связи. В таблицах приводится описание индикаторов, их дешифровочных признаков (или их типичное, эталонное фотоизображение) и объекты индикации.

При ландшафтно-индикационном дешифрировании космоматериалов изучаются как отдельные наиболее тесно взаимосвязанные пары компонентов ландшафта, так и весь комплекс физиономических компонентов. Это необходимо для полного отражения на картах природных явлений и процессов.

Комплекс работ по составлению карт природных условий и современного состояния природной среды включает дешифрирование космических материалов и проведение определенных полевых исследований. Все работы по составлению на основе космической информации серии экологических карт проводятся в 3 этапа:

  1.  предварительные камеральные работы;
  2.  полевые исследования;
  3.  окончательные камеральные работы.

Предварительный полевой этап заключается в подготовке работ, в предварительном знакомстве с районом и дешифрировании снимков, составлении ландшафтно-индикационных схем и легенд, составлении отдешифрированных фотосхем и предварительных макетов карт.

Подготовка к разработке карт включает:

  1.  составление программ карт серии (определение задач, типов и масштабов карт серии; определение территориальных границ исследования; организационное обоснование работ);
  2.  подбор топографических и фондовых тематических материалов соответствующих масштабов; составлении схемы обеспеченности дистанционными материалами территории исследований;
  3.  сбор и анализ опубликованных картографических и литературных данных по исследуемой территории; составление библиографической картотеки схем картографической изученности района работ;
  4.  подбор исходной космической фотоинформации, отвечающей требованиям составления карт экологической серии на исследуемый регион.

Важным разделом этих работ является составление программы серии карт. В программе освещается:

  1.  основные цели и задачи составляемой серии карт (с учетом перспектив хозяйственного развития территории);
  2.  современный уровень картографической изученности территории с точки зрения обеспечения мероприятий по охране природной среды;
  3.  состав серии, основное содержание и характерные особенности каждой карты, намечаемой для составления.

Результатами предварительного этапа являются:

  1.  программа работ;
  2.  космические снимки, фотосхемы и фотокарты района работ;
  3.  ландшафтно-индикационные таблицы; предварительные легенды;
  4.  результаты синтеза многозональных  и разновременных снимков;
  5.  отдешифрированные снимки;
  6.  макеты карт или предварительные оригиналы карт;
  7.  схема расположения контрольных и малоизученных участков.

Полевые работы проводятся с разной степенью детальности в зависимости от особенностей территории, характера и количества участков, потребовавших доизучения и контрольного обследования.

Полевые работы включают:

  1.  составление плана-графика полевых работ;
  2.  аэровизульные, наземные маршрутные и детальные наблюдения;
  3.  сбор аналитического материала;
  4.  полевое дешифрирование;
  5.  полевая корректировка оригиналов карт.

На основе полевых работ получают следующие результаты:

  1.  план-график, схемы контрольных наземных и аэровизульных маршрутов;
  2.  дневники маршрутных и детальных описаний; описания профилей; карта фактического материала;
  3.  пробы вод, грунтов, растений;
  4.  отдешифрированные фотосхемы или исправления на преварительных оригиналах карт;
  5.  авторские оригиналы карт с полевыми исправлениями.

Полевые исследования осуществляются при аэровизуальных, рекогносцировочных наземных автомобильных маршрутах и детальных обследованиях.

Аэровизуальные наблюдения проводятся в 2 этапа:

  1.  в начале работ, когда осуществляется рекогносцировочный облет всей территории, с обязательным посещением всех выделенных при предварительном дешифрировании участков, требующих дополнительного изучения;
  2.  в середине срока полевых работ в дополнение к наземным исследованиям.

Аэровизуальная рекогносцировка в начале полевых работ позволяет окончательно наметить участки, требующие доизучения  Во время аэровизуальных маршрутов осуществляется фиксация типов рельефа, характера растительности, иногда литологии поверхностных отложений, типа использования земель.

Детальные наземные наблюдения проводятся преимущественно только на ключевых участках или участках, требующих доизучения. Все виды полевых исследований выполняются по существующим методикам географических и экологических исследований.

Полевое дешифрирование включает использование космических фотоматериалов непосредственно во время аэровизуальных или наземных маршрутах или в условиях полевого стационара в промежутках между маршрутами.

При полевом маршрутном дешифрировании проводится идентификация объектов, наблюдаемых на местности, с их фотоизображениями на снимке.

При камеральном полевом дешифрировании на фотоматериалы наносятся собранные сведения о характеристиках рельефа, современных геологических процессов, почвенном покрове, растительности.

Окончательный камеральный этап включает:

  1.  систематизация и анализ собранных полевых материалов, включая анализ проб грунта, вод, почв и т.д.;
  2.  дополнительный анализ фондов материалов и публикаций с учетом знакомства с исследуемой территорией;
  3.  дополнительное дешифрирование космических снимков и окончательное составление контурной части карты;
  4.  доработка легенды и условных обозначений карты;
  5.  картографическое оформление;
  6.  составление пояснительной записки к карте;
  7.  построение экологического прогноза.

Результатом выполнения указанных работ являются следующие материалы:

  1.  аналитические профили и таблицы;
  2.  уточненные легенды к картам;
  3.  схема-таблица экологического прогноза (на определенный срок);
  4.  исходные оригиналы карт с легендами к ним;
  5.  пояснительные записки к картам.  

Использование космической фотоинформации для составления экологических карт требует дешифрирования этих материалов.

Дешифрирование космоснимков – распознавание изучаемых природных комплексов и экологических процессов или их индикаторов по рисунку фотоизображения (тону, цвету, структуре), его размерам и сочетанием с другими (текстура фотоизображения). Эти внешние характеристики присущи только тем физиономическим компонентам ландшафтов, которые имеют непосредственное отражение на снимке.

В связи с этим только незначительное число природных компонентов может быть отдешифрировано по прямым признакам – формы рельефа, растительный покров, иногда поверхностные отложения.

Основные этапы дешифрирования космических снимков:

  1.  привязка;
  2.  обнаружение;
  3.  опознавание;
  4.  интерпретация;
  5.  экстраполяция.

Привязка снимка – это определение пространственного положения границ снимка. Заключается в точном географическом установлении территории, изображенном на снимке. Осуществляется при помощи топографических карт, масштаб которых соответствует масштабу снимка. Характерными контурами привязки снимка служат береговые линии водоемов, рисунок гидрографической сети, формы макрорельефа (горные массивы, крупные впадины).

Обнаружение – состоит в сопоставлении различных рисунков фотоизображения. По признаками изображения (тон, цвет, структура рисунка) осуществляется обособление фотофизиономичных компонентов ландшафтов.

Опознавание или идентификация объектов дешифрирования – включает анализ структуры и текстуры фотоизображения, по которым опознаются фотофизиономические компоненты ландшафтов, техногенные сооружения, характер использования земель, техногенная нарушенность физиономических компонентов. На этом этапе устанавливают прямые дешифровочные признаки фотофизиономичных компонентов.

Интерпретация – заключается в классификации опознанных объектов по определенному принципу (в зависимости от тематической направленности дешифрирования). Так, например, при ландшафтном дешифрировании интерпретируются физиономические компоненты геосистем, а опознанные техногенные объекты служат только для правильной ориентировки. При дешифрировании хозяйственного использования внимание обращается на опознанные объекты использования земель – поля, дороги, населенные пункты и т.д. Интерпретация деципиентных компонентов ландшафтов или их техногенных изменений производится ландшафтно-индикационным методом. Полная и достоверная интерпретация снимков возможна только на основании комплексного использования прямых и косвенных дешифровочных признаков. Процесс интерпретации сопровождается рисовкой контуров, т.е. созданием по отдельным снимкам схем дешифрирования.

Экстраполяция – включает выявление аналогичных объектов по всей территории исследований и составление предварительного макета карты. Для этого на фотоплан или фотосхему наносятся все данные, полученные при дешифрировании отдельных снимков. В ходе экстраполяции идентифицируют аналогичные объекты, явления и процессы на других участках; устанавливают ландшафты-аналоги.

Карты природных условий необходимы для выявления основных природных закономерностей и потенциальных экологических возможностей территории. Наиболее полно эти условия отражаются на ландшафтной карте.

Для обоснованности экологических прогнозов ландшафтная карта должна:

  1.  реализовывать принцип комплексности, что выражается в синтетической форме обобщения;
  2.  показывать динамическое состояние геосистем;
  3.  иметь повышенную информационную емкость.

Ландшафтные карты, удовлетворяющие этим требованиям, должны быть центральными в серии тематических карт экологического содержания и при создании серии должны служить основой для построения покомпонентных карт.

Построение таких ландшафтных карт возможно на основе космических снимков. Космические снимки благодаря оптической генерализации природных систем представляют оперативно читаемую информацию о морфоструктурах земной поверхности.

Особенности их фотоизображения позволяют строить ландшафтные карты на морфоструктурной основе, т.е. с учетом структурно-тектонического строения территории и его отражения в рельефе. Космические фотоснимки, обладающие значительной обзорностью, служат важным материалом для изучения пространственных межландшафтных связей.

При построении карт выделение картографических единиц проводится сверху вниз, т.е. от общего к частному. Первоначально выделяются наиболее общие закономерности и единицы наиболее крупного таксономического ранга.

Для составления ландшафтной карты на основе дешифрирования космических снимков выявляют взаимосвязи между компонентами геосистем и между геосистемами различного таксономического ранга. Это позволяет наиболее полно интерпретировать материалы космических фотосъемок.

Внутриландшафтные (вертикальные) связи изучаются при анализе структуры фотоизображения. Индикаторами являются физиономические компоненты (рельеф, растительность). Дешифрируемые объекты – деципиентные компоненты (почвы, литология, грунтовые воды).

Межландшафтные (горизонтальные) связи изучаются при анализе текстуры фотоизображения. Индикаторами являются морфологическая структура ландшафта, сопряженность ландшафтных элементов. Дешифрируемые объекты – стадии современных геологических и  физико-географических процессов, генезис явлений и объектов.

Результаты выявленных взаимосвязей между физиономичными и деципиентными компонентами ландшафта обычно оформляются в виде различных таблиц, схем или графиков. Эти таблицы служат основой для построения легенд к ландшафтным и ландшафтно-индикационным картам. Они представляют собой результат ранжирования картографируемых ландшафтных единиц.

Основные принципы составления ландшафтных карт на основе космических фотоснимков:

  1.  ландшафтная карта должна отражать внутри- и межландшафтные взаимосвязи, а не только морфологическую структуру ландшафта или его физиономичных компонентов;
  2.  ландшафтная карта должна составляться на основе морфоструктурного анализа и отражать потенциальные возможности территории;
  3.  при построении ландшафтной карты дешифрирование проводят по принципу от общего к частному, руководствуясь таксономической классификацией ландшафтов;
  4.  морфоструктурная основа ландшафтной карты должна давать материал для создания карт растительности, почв, грунтовых вод;
  5.  покомпонентные карты строят на основе ландшафтной карты путем уточнения и детализации специфических особенностей конкретного компонента;
  6.  ландшафтная карта должна быть центральной в серии покомпонентных карт и использоваться при построении синтетических экологических карт.

При разработке ландшафтных карт на основе космических фотоснимков для составления легенды используются работы, характеризующие геоморфологические, геологические, тектонические, гидрологические, почвенно-растительные и климатические условия территории.


ЛЕКЦИЯ 7. ПРОГНОЗНОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Картографический метод играет значительную роль в эколого-географическом прогнозировании.

Географический прогноз – это научная разработка представлений о природных геосистемах будущего, их коренных свойствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обусловленных деятельностью человека (Сочава В.Б.). Геоэкологический прогноз может рассматриваться как разработка представлений о динамике и развитии геоэкологических систем, т.е. систем, являющихся результатом взаимодействия геосистем, биосистем и техносистем. Поскольку, в качестве индикатора такого взаимодействия часто выступает экологическая ситуация, то геоэкологическое прогнозирование можно представить как прогнозирование экологических ситуаций и их развития в пространстве и времени.

В зависимости от пространственного масштаба (в соответствии с уровнем организации геосистем) различают планетарные (глобальные), региональные и локальные прогнозы.

По временным масштабам различают прогнозы:

  •  сверхдолгосрочные (сотни - тысячи лет);
  •  долгосрочные (десятки лет);
  •  среднесрочные (5-20 лет);
  •  краткосрочные (месяцы – первые годы);
  •  экстренные (часы – сутки).

По достоверности различают прогнозы:

  •  ориентировочные (прогнозируются общие закономерности и тенденции);
  •  уточненные (максимально достоверные);
  •  экспертные (качественные).

Основными принципами прогнозирования являются: 1) исторический или генетический принцип (объекты рассматриваются в процессе их развития, в контексте циклов и ритмов всей биосферы); 2) компаративный принцип (сравнение, аналогия, сопоставление); 3) принцип инерционности (учитывается устойчивость направления, темпы и основные структуры процессов и явлений); 4) принцип ассоциативности (объект прогнозируется в его взаимодействиями с другими процессами и явлениями);  5) принцип неопределенности или многовариантности (прогноз не может быть «жестким», однозначным; он всегда имеет вероятностную природу); 6) принцип непрерывности прогнозирования (прогнозы постоянно уточняются и пересматриваются).

Эколого-географическое прогнозирование осуществляется различными методами. Основными методами эколого-географического прогнозирования являются:

  1.  Экстраполяция (основана на использовании ряда наблюдений за достаточно длительный период в прошлом, с последующем распространением полученных закономерностей на будущее);
  2.  Математическое моделирование;
  3.  Метод аналогий (перенос закономерностей, справедливых для пространственных рядов, на временные ряды и наоборот);
  4.  Индикационный метод;
  5.  Метод экспертных оценок.

Рассмотрим метод экспертных оценок, который широко применяется в прогнозном экологическом картографировании. Считается, что суждения эксперта позволяют установить более или менее четко картину будущего. При этом сами суждения проявляются в скрытом, не формализованном виде, как результат накопленного экспертом профессионального опыта. Методы экспертных оценок разделяются на индивидуальные и коллективные.

Эксперт дает прогноз в виде сценария, возможного развития событий и ситуаций. Сценарий разрабатывается в рамках предположения о будущих экологических ситуациях, которые однозначно непредсказуемы. В любом случае эксперту приходится отвечать на следующие вопросы: 1) структура, характер связи между отдельными компонентами объекта; 2) характер взаимодействия объекта с внешней средой (окружением); 3) развитие объекта и определяющие его процессы; 4) основные тенденции развития и условия их определяющие; 5) возможность управления развитием объекта и ожидаемые последствия.

Прогноз во многом зависит от профессионального уровня эксперта и от имеющейся информации. Важной подготовительной работой при эколого-географическом прогнозировании является отбор необходимой и достоверной информации. Прогнозирование, в свою очередь, можно понимать как создание новой информации, достоверность которой помимо всего прочего зависит от долгосрочности прогноза (максимальную достоверность имеет краткосрочный прогноз, минимальную – долгосрочный).

Информационную систему эколого-географического прогнозирования можно представить в виде четырех подсистем:

  1.  Сбор и подготовка прогнозных данных для включения их в геоинформационную систему (ГИС);
  2.  Создание прогнозной ГИС;
  3.  Информационное обслуживание прогнозных работ (экспертов и т.д.)
  4.  Информационное обслуживание органов управления.

В 1-ю подсистему входят: сбор географической, экологической и другой информации; анализ и контроль поступающей информации; систематизация информации. Во 2-ю подсистему входят: поиск и выбор новой информации о возможных изменениях в геоэкосистемах, о возможных экологических ситуациях; накопление новой информации; проверка новой информации. В 3-ю подсистему входят: прогнозирование экологических проблем, прогнозирование экологических ситуаций, прогнозирование возможного влияния новой техники и технологий на окружающую среду; прогнозирование влияния глобальных процессов; оценка заблаговременности прогнозов и их вероятности. В 4-ю подсистему включается: анализ запросов потребителей, разработка экологических прогнозов и рекомендаций по предотвращению негативных экологических изменений, в том числе катастроф.

Одной из задач прогнозного экологического картографирования является анализ риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций (ЧЭС). Чрезвычайная экологическая ситуация – это резкое и существенное ухудшение состояния окружающей среды, возникшее в результате экстремальных природных или техногенных процессов и явлений. Риск возникновения ЧЭС – это вероятность (качественно или количественно определенная) этих изменений и возникающих социально-экономических, медико-биологических и других негативных последствий.

Картографирование риска возникновения ЧЭС включает следующее:

  1.  выделение источников экологического риска и определение их местоположения;
  2.  установление ареалов возможного развития ЧЭС;
  3.  дифференциация ареалов по масштабу проявления возможных ЧЭС;
  4.  установление ареалов возможного влияния ЧЭС на здоровье населения и их ранжирование;
  5.  бонитировка природных факторов с точки зрения увеличения риска ЧЭС;
  6.  выделение и установление ареалов возможного развития негативных природных процессов;
  7.  ретроспективное картографирование аварийности техногенных объектов; выделение зон повышенной аварийности.

Важное значение имеет карты, прогнозирующие ответные реакции природной среды на техногенное воздействие. Такие карты широко используются при проведении экологической экспертизы экологически опасных объектов. Для построения карт возможных ответных реакций природной среды (как отдельных компонентов, так и ландшафтов и экосистем в целом) используется информация, которую можно разделить на несколько блоков:

  1.  информация о проектируемом объекте, его параметрах, о источниках и мощности воздействия, о видах воздействия и т.д.;
  2.  информация об уже имеющихся источниках воздействия на природную среды, последствиях этого воздействия, существующих экологических проблемах;
  3.  информация об устойчивости природной среды территории, на которой планируется строительство данного объекта, к проектируемому воздействию (характеристики среды, определяющие устойчивость морфолитогенной основы, почв, биоты и т.д.);
  4.  информация об имеющихся современных геологических процессах (эрозионных, гравитационных, тектонических и т.д.), результаты оценки вероятности их возникновения на данной территории.

На основе анализа указанной информации выполняется районирование территории, выделяются районы с различной устойчивостью природной среды, уровнем имеющейся техногенной нагрузки. Данные районы ранжируются в зависимости от характеристик возможных ответных реакций (масштаба, интенсивности, экологических последствий). Как правило, наиболее острые ответные реакции будут иметь место в районах с низкой устойчивостью ландшафтов (при прочих равных условиях). Так, например, активизация гравитационных процессов, как ответная реакция на строительные работы, тесно связана с устойчивостью рельефа; активизация водноэрозионных  и ветроэрозионных процессов, как ответная реакция на деградацию растительности при химической загрязнении, зависит от устойчивости почвенного покрова и устойчивости растительности к загрязнению.


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Альтер С.П. Ландшафтный метод дешифрирования аэрофотоснимков. Общие положеня и принципы. – М. – Л.: Недра, 1966.

Бауэр Л., Вайничке Х. Забота о ландшафте и охрана  природы. М.: Прогресс, 1971.

Беляев В.И. Управление природной средой. – Киев, 1973.

Брюханов А.В., Господинов Г.В., Книжников Ю.Ф. Аэрокосмические методы в географических исследованиях. – М.: МГУ, 1982.

Викторов С.В., Чикишев А.Г. Ландшафтная индикация и ее практическое применение. М.: МГУ, 1990.

Виноградов Б. В. Космические методы изучения природной среды. –М.: Мысль, 1976.

Виноградов Б. В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. –М.: Наука, 1984.

Вышивкин Д.Д. Геоботаническое картографирование. – М.: МГУ, 1977. – 178 с.

Галицкий В.И. Оптимизация природной среды. – Киев, 1989.

Географическое прогнозирование и охрана природы. М.: МГУ, 1990.

Гудилин И.С., Комаров И.С. Применение аэрометодов при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях. – М.: Недра, 1986. – 319 с.

Гусев А.П. Геоэкология. – Гомель: ГГУ, 1999.

Дончева А.В., Казакова Л.К., Калуцков В.Н. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды. – М.: Экология, 1992. – 256 с.

Звонкова Т.В. Прикладная геоморфология. М., 1970.

Звонкова Т.В. Географическое прогнозирование. – М., 1985.

Иванов Б.А. Инженерная экология. Л.: ЛГУ, 1989.

Изучение и оценка воздействия человека на природу. – М., 1980.

Инженерные изыскания в строительстве. М.: Стройиздат, 1975.

Исаченко А.Г. Прикладное ландшафтноведение. – Л.: ЛГУ, 1990.

Исаченко А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. Л.: Наука, 1980.

Космачев К.П. Географическая экспертиза. Методологические аспекты. – Новосибирск, 1981.

Кочуров Б.И. География экологических ситуаций. Экодиагностика территорий. М.: ИГАН, 1997.

Краснорылов И.И. Основы космической геодезии. – М.: Недра, 1991.

Ландшафтная индикация природных процессов. – М.: Наука, 1976. – 206 с.

Левицкий И.Ю., Пересадько В.А. Атласное природоохранное картографирование: история, тенденции, перспективы. Владивосток, 1986.

Лютый А.А. Язык карты: сущность, система, функции. М.: ИГАН, 1988.

Мухина Л.И. Принципы и методы технологической оценки природных комплексов. – М.: Наука, 1973.

Мухина Л.И., Преображенский В.С., Ретеюм  А.Ю. География, техника, проектирование.- М.: Знание, 1976.

Охрана ландшафтов. - М.: Прогресс, 1982.

Охрана ландшафтов и проектирование. - М., 1982.

Петров В.К. Геоэкология. – СПб., 1994.

Ревзон А.Л. Картографирование состояний геотехнических систем. – М.: Недра, 1992.

Региональный географический прогноз. - М.: Наука, 1989.

Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник. М., 1992.

Симонов Ю.Г. Проблемы регионального географического прогноза. - М.: МГУ, 1982.

Тужикова Н.В. Зоологическое картографирования. – М.:  МГУ, 1969.

Эколого-географическое картографирование территории (опыт работы, обоснование структуры и содержание атласа). Киев: ИГАНУ, 1990.


СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………

Лекция 1 Современное состояние экологического картографирования. Экологические карты

Лекция 2 Экологические проблемы и ситуации. Классификация

Лекция 3 Составление карт экологических проблем и ситуаций: методы, методики, этапы

Лекция 4 Картографирование природно-ландшафтных условий. Оценка природных ресурсов

Лекция 5 Картографирование антропогенных нарушений ландшафтов. Карты современного использования земель

Лекция 6 Экологическое картографирование по материалам космических съемок

Лекция 7 Прогнозное экологическое картографирование

Рекомендуемая литература


УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Гусев Андрей Петрович

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Подписано в печать       . Формат 60х84 1/16 Бумага писчая №1. Печать офсетная. Усл. Печ. л.  2,2   Уч.-изд. л.  2,2    Тираж 100 экз.

Отпечатано на ризографе Учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

246019, Гомель, ул. Советская 104



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
21054. ГИС-КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЫНКА ТРУДА ЮФО 2.16 MB
  Функции рынка труда определяются ролью труда в жизни общества, когда труд выступает важнейшим источником дохода и благосостояния. В соответствии с этим выделяют две главные функции рынка труда: социальную и экономическую. Социальная функция состоит в обеспечении нормального уровня доходов и благосостояния людей, нормального уровня воспроизводства производственных способностей работников. Экономическая функция рынка – рациональное вовлечение, распределение, регулирование и использование труда.
6022. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВО 17.58 KB
  Общественные отношения в области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов регулируются как на законодательном уровне так и на уровне подзаконных актов. Принятые законы: Конституция Российской Федерации; Лесной кодекс; Земельный кодекс; Водный кодекс; Воздушный кодекс; Федеральный закон Об охране окружающей среды; Федеральный закон Об охране атмосферного воздуха; Федеральный закон Об обороте земель сельскохозяйственного назначения; Федеральный закон О животном мире; Подзаконные акты: Указ...
3275. Экологическое воспитания дошкольников 172.34 KB
  Изучить психолого-педагогическую литературу по проблеме исследования. Определить психолого-педагогические предпосылки экологического воспитания младших дошкольников. Выявить формы и методы экологического воспитания младших дошкольников. Обосновать необходимость реализации принципа интеграции в экологическом воспитании дошкольников. Провести экспериментальное исследование...
1279. Экологическое правоотношение. Соотношение экологического контроля и мониторинга 1.43 MB
  В экологических правоотношениях юридические лица выступают в качестве: хозяйствующих субъектов организаций осуществляющих деятельность в области охраны окружающей среды; лиц имуществу которых в результате нарушения закона об охране окружающей среды причинен вред. Они становятся участниками с момента возникновения прав или с момента осуществления деятельности которая влияет на состояние окружающей среды Участие юридических лиц в экологических правоотношениях предусматривает выполнение ими целого ряда природоохранных...
18044. Экологическое воспитание младших школьников в учебной деятельности 13.31 MB
  Проходим по улицам не осознавая что эта земля помнит первых поселенцев и нашествие древних кочевников и крестьянские волнения. Знаем ли мы сколько уникальных памятников подарила нам природа сколько богатств таят недра нашей земли А оказывается удивительное – вот оно рядом И порой настолько удивительное что другого и нет. С чего же начать знакомство со своим родным краем на что обратить внимание и что посмотреть в первую очередь Богата и разнообразна природа нашей отчизны Тундры леса степи пустыни Высокие горы и...
20761. Экологическое воспитание младших школьников на уроках окружающего мира 38.04 KB
  На данный момент времени можно сказать без преувеличений что большинство людей на планете не имеют абсолютно никаких знаний и навыков о состоянии окружающей среды. Уничтожая собственную среду обитания люди тем самым заставляют себя задумываться над тем как же в дальнейшем будут существовать их предки и что же останется от природы после деятельности современного человека. Чтобы ответить на эти вопросы требуется экологическая грамотность всего населения. Можно предположить что уничтожение среды обитания зашло столь далеко и так хорошо...
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.