Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции, 2015, №4, (15-2) -

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ ДЦЗ В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ

PROSPECTS OF USING REMOTE SENSING DATA METHODS IN NATURE MANAGEMENT

Серебрякова Е.Д., к.с.-х.н., доцент ФГБОУ В ПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», г. Воронеж, Россия

Трухина Н.И., д.э.н., профессор ФГБОУ В ПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», г. Воронеж, Россия Покидышева Ю.В., ст. преподаватель ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», г. Воронеж, Россия

DOI: 10Л2737/14099

Аннотация: Статья посвящена вопросам природопользования и геосистемного мониторинга. Особое внимание уделено перспективам использования методов ДДЗ в мониторинге природных ресурсов.

Summary: The article is devoted to environmental management and monitoring geosystem. Particular attention is paid to the prospects of using the methods of remote sensing in monitoring natural resources.

Ключевые слова: природопользование, геосистемный мониторинг, аэрокосмические методы, картографирование.

Keywords: nature management, geosystem monitoring, aerospace methods, mapping.

Природопользование — это наука о рациональном использовании природных ресурсов обществом — комплексная дисциплина, включающая элементы естественных, общественных и технических наук.

При нерациональном природопользовании происходит экологическая деградация территории и необратимое исчерпание природно-ресурсного потенциала. Нерациональное природопользование означает одностороннее, иждивенческое отношение к природе, стремление взять из географической среды как можно больше материальных благ. Нерациональным природопользование оказывается тогда, когда природная среда под его воздействием катастрофически теряет ресурсы, существенно снижает свои качества и свойства, необходимые для нормальной жизни человека. Типичные признаки нерационального природопользования - это вымирание отдельных видов флоры и фауны, снижение плодородия почв, появление антропогенных пустынь и земель, непригодных для их дальнейшего использования, загрязнение атмосферы и поверхностных вод отходами производства. Рост загрязненности окружающей среды является не только препятствием для развития производства, но и угрозой для жизни людей.

При рациональном природопользовании осуществляется максимально полное удовлетворение потребностей в материальных благах при сохранении экологического баланса и возможностей восстановления природно-ресурсного потенциала. Поиск такого оптимума хозяйственной деятельности, в целях управления природопользованием каждой конкретной территории, является одной из основных прикладных задач науки природопользования. Достижение данного оптимума получило название «устойчивое развитие».

Важной задачей природопользования в настоящее время является поддержание заданного функционирования природно-технических систем, регулярные наблюдения и контроль за их состоянием, т.е. организация специальной службы геоэкологического мониторинга, служащего одним из основных блоков комплексного экологического мониторинга. В целом же, экологический мониторинг - это система наблюдений ресурсов Земли, метод систематического сбора информации о природных ресурсах Земли [2].

Геоэкологический мониторинг представляет собой деятельность по регулированию и контролю за экологическим состоянием и антропогенным изменением территориальных и аквальных систем, в целях их оценки и прогноза, а также управления данными. В процессе геоэкологического мониторинга должны отслеживаться и фиксироваться показатели, характеризующие состояние и антропогенные изменения природной составляющей геотехнических систем, результаты хозяйственной деятельности и антропогенное воздействие на природу, качество окружающей среды и состояние здоровья населения.

Сущность геоэкологического мониторинга заключается в получении оперативной информации о состоянии окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье населения, рассматриваемое как интегральный показатель состояния среды.

Геосистемный мониторинг включает наблюдения за изменением состояния наиболее репрезентативных геосистем и экосистем, их преобразованием и трансформацией.

Объектами наблюдений являются типичные геосистемы и экосистемы - природные, находящиеся в естественном режиме, природно- антропогенные (прежде всего сельскохозяйственные) и антропогенные комплексы (например, городские территории).

Наблюдения заключаются в сборе информации о современном состоянии контролируемых объектов - фактической ситуации. В качестве объектов наблюдения выступают геосистемы различных иерархических уровней (природные, приро дно-антропогенные, антропогенные),

отдельные компоненты природной среды, источники воздействия на природную среду (предприятия, транспорт и прочее) и виды загрязнений (химические, физические, биологические). Оценка, основанная на данных проведенных наблюдений и результатах лабораторных анализов, предполагает определение возможного ущерба от антропогенного и естественного воздействия. Исходя из полученных данных,

прогнозируются последствия вредных воздействий на окружающую среду и человека, изменения условий функционирования и развития геосистем. Прогноз позволяет планировать мероприятия, в том числе и профилактические, по нейтрализации вредных воздействий.

Сбор информации о природных ресурсах и их экологическом состоянии осуществляется посредством наземных наблюдений и методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), включающих аэрокосмические и другие виды съемок.

В таблице 1 приведены сведения о системе наземного мониторинга в концепции Герасимова И.П.

Таблица 1 - Система наземного мониторинга окружающей среды [3].

Уровни

мониторинга

Объекты мониторинга

Характеризуемые показатели мониторинга

Биоэкологический

(санитарно-

гигиенический)

Приземный слой воздуха

ПДК токсичных веществ

Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы

Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и

др)

Радиоактивные излучения

Предельная степень радиоизлучения

Г еосистемный

(природно-

хозяйственный)

Исчезающие виды животных и растений

Популяционное состояние видов

Природные экосистемы

Их структура и нарушения

Агроэкосистемы

Урожайность

сельскохозяйственных культур

Лесные экосистемы

Продуктивность насаждений

Биосферный

(глобальный)

Атмосфера

Глобальные круговороты и баланс СО2, О2 и других веществ. Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление

Г идросфера

Загрязнение рек и водоемов, круговорот воды на континентах

Растительный и почвенный покров, животные

Глобальные круговороты и баланс СО2, О2 и других веществ. Глобальные

характеристики состояния почв, растительного покрова и животных.

В качестве объектов наземного геосистемного мониторинга выступают исчезающие виды растений и животных, природные экосистемы, агроэкосистемы, лесные экосистемы и система характеризующих их показателей.

Важную роль в решении задач природопользования играют методы дистанционного мониторинга состояния геосистем, основанного на аэрокосмических, телевизионных, радарных, многозональных, спектрозональных и прочих видах съемок. Использование материалов ДЗЗ расширяет круг задач, решаемых в области контроля и оценки современного состояния компонентов природной среды, выявления, динамики и прогноза негативных процессов, как природного, так и антропогенного характера. Выбор необходимого вида съемки определяется объектом геоэкологического мониторинга - типом наблюдаемой геосистемы, компонентом природной среды или контролируемым негативным процессом.

Так, для мониторинга лесохозяйственных экосистем, включающего контроль их экологического состояния и проводимых лесохозяйственных мероприятий, наиболее приемлемыми методами дистанционного зондирования являются аэрокосмические методы исследований, обеспечивающие оперативное получение информации о состоянии обширных территорий. Материалы аэрокосмических съемок позволяют оценить современное состояние и динамику лесных геосистем, определить процессы деградации лесных угодий, выявить очаги энтомопатологий и пожаров, провести точное картографирование гарей, вырубок, в том числе несанкционированных и прочее.

Г еоэкологический мониторинг сельскохозяйственных геосистем включает в себя наблюдения за биологической продуктивностью и плодородием почв, трансформацией, деградацией, истощением и другими негативными процессами на сельскохозяйственных угодьях. Использование материалов аэрокосмических съемок позволяет определить ареалы сельскохозяйственных земель, подверженных водной и ветровой эрозии, пастбищной дегрессии, оползневым и прочим негативным процессам, контролировать использование земель и трансформацию сельскохозяйственных угодий

Материалы дистанционного зондирования служат своего рода информационной основой для анализа приро дно-ресурсных характеристик ландшафта и составления покомпонентных тематических карт природных ресурсов. Картографическая дистанционная интерпретация их опирается на ландшафтный метод и знания внутри- и межландшафтных взаимосвязей, позволяющие определять не только физиономичные компоненты природной среды, но и те, которые не имеют на снимках непосредственного отображения. Основными объектами изучения по космофотоснимкам являются ландшафтные зоны, дешифрируемые по цвету (фотону) и структуре (рисунку) фотоизображения почвенного и растительного покрова, геологических образований, лесных массивов и элементов гидрографии.

Для каждой ландшафтной зоны устанавливаются свои признаки дешифрирования основных компонентов природной среды, на основе которых разрабатываются индикационные таблицы. Индикационные таблицы разрабатываются камеральным путем и проходят проверку в полевых условиях или посредством АВН (аэровизуальные наблюдения), наряду со схемой предварительного дешифрирования. Они включают в себя эталоны дешифрирования, прямые и косвенные дешифровочные признаки компонентов ландшафта, топографической основы (дороги, населенные пункты и прочее) и других дешифрируемых объектов. При этом особое внимание уделяется вопросам распознавания на снимках негативных процессов, распространенных в каждой отдельно взятой местности, в целях изучения ее экологического состояния Привлечение космической информации к картографированию природных ресурсов позволяет, благодаря естественной оптической генерализации фотоизображения, составлять карты непосредственно в заданном масштабе, тем самым одновременно повышая их достоверность и сокращая сроки картографирования. Выполнение современных требований при этом обеспечивается наличием таких специфических свойств космических материалов, как информационная емкость, многоаспектность, объективная фотооснова, высокая обзорность, сопоставимость и единовременность получения информации, периодичность проведения съемок [1].

Тематические карты, вследствие огромного объема заложенной в них информации о состоянии окружающей среды используются в информационной системе управления природопользованием. Картографические материалы, выполняющие функцию регулирования, включают в себя прогнозные, рекомендательные (размещения мер), проектные и оперативно-хозяйственные карты.

Графическое отображение показателей, характеризующих состояние природных компонентов, степень антропогенной или техногенной трансформации природной среды и экологическую обстановку контролируемой территории, дает возможность моделирования и прогнозирования дальнейшего развития ситуации, выработки конструктивных управленческих решений по ее стабилизации.

Список литературы

  • 1. Баринов В.В., Серебрякова Е.Д., Трухина Н.И. "Изучение природно-ресурсного потенциала с использованием методов дистанционного зондирования Земли" Материалы международной научно- практической конференции "Землеустройство: проблемы и пути их решения" (в рамках пленарного заседания совета УМО вузов по образованию в области землеустройства и кадастров), Государственный университет землеустройства, г. Москва, 2013г. - 7 с.;
  • 2. Вершинин В.В., Ларина Г.Е., Хуторова А.О., Широкова В.А. Мониторинг земель: экологические составляющие. Учебное пособие - М., 2012.-153 с.
  • 3. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 703 с.

УДК 630*272(470.324)

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>