Геоінформаційне забезпечення моніторингу екогеосістем гірничодобувних підприємств.

А.Н. Петін, Е.Б. Яницький, Білгородський державний університет, ФГУП ВІОГЕМ, м. Бєлгород, Росія

Сьогодні гірська промисловість є основою соціального прогресу для всього людства, а матеріальні потреби населення країн будуть залежати від забезпеченості промисловості мінеральною сировиною. В умовах сучасного економічного становища Росії єдиним стабільним джерелом отримання грошей є природні ресурси. При зростаючому попиті на корисні копалини на світовому ринку, Росія, природно, буде збільшувати їх видобуток. Однак, збільшення видобутку неодмінно призведе до погіршення екологічної обстановки в видобувних регіонах і суміжних до них. Тому, при недоцільність з точки зору економіки зупинити процес збільшується негативного впливу на екогеосістеми, необхідно мінімізувати його наслідки. А так як в гірській практиці доводиться вирішувати не тільки питання охорони надр і раціонального використання корисних копалин, але й інші не менш актуальні завдання: переміщення значних обсягів розкривних порід; викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря; скидання шкідливих речовин у водні об'єкти та інші [1], то для найбільш ефективного їх вирішення необхідно застосування сучасних методів наукового дослідження - геоінформаційних технологій.

Впровадження геоінформаційних технологій дозволить не тільки кількісно описати процеси, що відбуваються в екогеосістемах, а й, змоделювавши механізми цих процесів, науково обгрунтувати методи оцінки стану різних компонентів екогеосістем. [3].

Однак, не слід ототожнювати екологічні ГІС з екологічними базами даних. Принципово відміну ГІС від екологічних баз даних полягає в просторовості перший, завдяки використанню картографічної основи. [4]. Отже, в задачах оцінки стану екогеосістем і моніторингу у як основу ГІС повинна використовуватися ландшафтна карта, на основі якої будується серія приватних карток, що характеризують основні компоненти ландшафту.

Для досягнення цілей моніторингу необхідно мати чітке уявлення про об'єкт робіт, враховувати складні багатовимірні зв'язку природного середовища та фізичних полів, притаманних об'єктам спостережень. Така базова завдання вирішується на основі систематичного комплексного спостереження за змінними характеристиками природного середовища. З огляду на складність, багатовимірність, взаємовплив різних природних середовищ та їх елементів, однією з методологічних засад моніторингу повинна бути його спряженість: системність; комплексність; взаємоув'язку часового та просторового масштабів спостережень.

Гірничодобувна промисловість впливає, в першу чергу, на наступні елементи навколишнього середовища:

-- атмосферу (повітря і опади);

-- гідросферу (поверхневі і підземні води);

-- грунт і породи зони аерації. [1].

Таким чином, типовими завданнями моніторингу, які вимагають многопараметіческого підходу, є:

-- оцінка стану компонентів екогеосістем;

-- оцінка впливу природних і техногенних процесів на екогеосістему та їх наслідків;

-- оцінка динаміки небезпечних природних і антропогенних процесів і ареалів їх розповсюдження (оврагообразованіе, затоплення та підтоплення територій, деградація грунтів і рослинного покриву, зсуви, осідання, забруднення територій та водних об'єктів викидами і скидами, відходами виробництва і ін), з оцінкою їх спрямованості та інтенсивності.

Складність геоінформаційного забезпечення моніторингу екогеоістем пов'язана з необхідністю комплексного використання різних інформаційних ресурсів і сполученого аналізу широкого спектру природних (кліматичних, геологічних та ін) і технологічних умов функціонування гірничопромислового підприємства на єдиної топографо-геодезичної основі.

Універсальних ГІС існувати не може. Кожна система орієнтується на вирішення конкретної прикладної задачі, проте принципи організації спільних функцій ГІС (введення, висновок, оновлення даних, формування баз даних) можуть бути універсальними [2].

Основу будь-якої ГІС складають два блоки:

а) цифрова багатошарова в інформаційному сенсі картографічна база даних на всю досліджувану територію;

б) програмне забезпечення та комп'ютерні технології, що дозволяють вести (формувати і актуалізувати) картографічну і будь-які числові бази даних, здійснювати взаємний обмін інформацією між користувачами і пов'язану її обробку.

Що Щодо програмно-технологічного блоку ГІС, то слід сказати, що розроблена ФГУП ВІОГЕМ геоінформаційна система "БелГІС" може розглядатися як ядро моніторингу екогеосістем, оскільки має всі функціями, що дозволяють створювати, редагувати та актуалізувати будь-які картографічні та числові бази даних, вести обробку інформації (підрахунок площ, побудова інтерполяційних моделей досліджуваного показника, статистичний аналіз і т.п.), формувати умовні знаки, виводити інформацію на будь-які друкувальні пристрої. За умови адаптації та розширення функцій стосовно до завдань моніторингу система "БелГІС" може бути успішно розвинена в повноцінну ГІС моніторингу екогеосістем.

Таким чином, впровадження орієнтованих ГІС дозволить ефективно обробляти набагато більший обсяг даних, а на основі цих даних вчасно виявляти характерні відповідні реакції навколишнього середовища на умови, що змінюються, прогнозувати трансформування екосистем і, відповідно, приймати рішення з управління виробництвом в певних ситуаціях.

Список літератури

1. Клавкіна Ж.Н. Короткий аналіз негативного впливу промислових підприємств на навколишнє середовище// Матеріали восьмого міжнародного симпозіуму «Освоєння родовищ мінеральних ресурсів і підземне будівництво в складних гідрогеологічних умови ». Частина II. Питання геомеханіки та промислової гідротехніки, геоінформатики та охорона природних ресурсів. Бєлгород, Росія, 2005. - С. 330-335;

2. Камишев А.П. Методи і технології моніторингу природно-технічних систем Півночі Західного Сибіру. Изд-во ВНІПІГАЗДОБИЧА. М., 1999, - с.92.

3. Основи геоінформатики. У 2 кн. Кн.2: Учеб. Посібник для студ. вузів/під ред. пПроф. В.С. Тикунова. - М.: Видавничий центр «Академія», 2004, с-352).

4. Давидчук В.С., Линник В.Г., Чепурний Н.Д. організація геоінформаційних систем для моделювання антропогенних порушень природного середовища великих регіонів// Сб. праць ВНІІСІ. - 1988. № 5. - З 163-167

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://geomix.ru/