Информационная база экологического проектирования

Информационная основа процесса экологического проектирования как процедуры – это совокупность правовых, нормативных и методических документов, разработанных Госкомэкологии, Минприроды, МПР, Институтом стандартов, Минздравом, Госстроем и т.д. Это, прежде всего, строительные нормы и правила (СНиП), санитарные правила и нормы проектирования (СанПиН), своды правил по экологическому проектированию, санитарные нормы, ведомственные и федеральные инструкции. Так, оценка воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду (ОВОС) регламентируется «Положением об оценке воздействия...» (2000); экологическое обоснование хозяйственной деятельности на стадиях прединвестиций, обоснования инвестиций и т.д. – инструкцией Минприроды «Экологическое обоснование хозяйственной и иной деятельности» (1995).

Экологическое проектирование оценок воздействия на окружающую среду (ОВОС) должно основываться на уже существующих исследованиях определенного типа воздействия на окружающую среду. При прогнозировании воздействий и их экологических последствий используются данные по изученным техногенным аналогам в идентичных зональных условиях. Географами за последние 15-20 лет осуществлены исследования различных типов воздействия хозяйственной деятельности на ландшафты разных природных зон: базовых отраслей промышленности – горнорудных разработок КМА (Т. В. Звонковой), энергетики (Л. К. Казаковым), черной металлургии (В. Н. Калуцковым), цветной металлургии (А. В. Дончевой), нефтегазового комплекса (Н. П. Солнцевой), экогеохимии городов (Н. С. Касимовым и др.), водохранилищ ГЭС (К. Н. Дьяконовым), осушительных мелиорации (И. А. Авессаломовой, К. Н. Дьяконовым), сельскохозяйственного производства (С. Г. Покровским), рекреационных зон и национальных парков (А. И. Ивановым, В. П. Чижовой).

Рассмотрим использование баз данных территориальных (региональных) информационных систем.

Экологические информационные системы (ЭИС) (синоним экологические геоинформационные системы, ГИС) – автоматизированные аппаратно-программные системы, осуществляющие сбор, хранение, обработку, преобразование, отображение и распространение пространственно координированных экологических данных.

Они предназначены для решения научных и прикладных задач инвентаризации, анализа, оценки, прогноза и управления экологическими ситуациями. Их основная функция – информационно-картографическое обеспечение принятия управленческих решений.

Основу экологических информационных систем составляют базы цифровых экологических данных и автоматические картографические системы с подсистемами ввода, логико-математической обработки и вывода данных. Информация организуется в систему «слоев», содержащих цифровые данные о компонентах среды – рельефе местности, гидрографии, ландшафтах, почвах, растительности, административном делении, источниках воздействия на среду, показатели загрязнения и т.д. На этой основе выполняются программы анализа, сопоставления слоев, их преобразования с целью получения новой информации, необходимой для тех или иных экологических решений. Информационное обеспечение таких систем – карты и атласы экологические, аэро- и космические снимки, статистические и гидрометеорологические данные, результаты экологических исследований.

Различают глобальные, общегосударственные (национальные), региональные, муниципальные и локальные ЭИС. Полезно создание тематических экологических информационных систем, предназначенных специально для экологического проектирования. Примером таких разработок могут быть экологические информационные системы оценки территории под строительство.

В экологическом проектировании успешно применяют результаты экологического картографирования.

Экологическое картографирование – совокупность методов и процессов создания экологических карт и атласов в аналоговой или цифровой форме.

Оно охватывает все компоненты среды: рельеф, воды суши и моря, воздух, почвы, растительный и животный мир, а также условия жизни и деятельности населения. По тематике различают:

¨ отраслевое ЭК – эколого-геохимическое, медико-экологическое, ландшафтно-экологическое, эколого-демографическое и т.д.;

¨ комплексное ЭК – эколого-географическое;

¨ геоэкологическое ЭК – геолого-экологическое.

Суть комплексного системного экологического картографирования состоит в картографическом моделировании экосистем, их компонентов, структурных особенностей, внутренних и внешних связей, динамики, функционирования.

Информационные источники – результаты экологических наблюдений и замеров, картографические материалы, аэро- и космические снимки, данные статистической отчетности и стационарных гидрометеорологических наблюдений, нормативные данные и т.д.

Для экологического проектирования применяется оценочное кapтографирование природных и социально-экономических условий формирования экологических обстановок; картографирование антропогенных (техногенных) воздействий на природную среду для прогноза их развития; картографирование устойчивости среды к внешним воздействиям; картографирование экологического состояния среды, степени ее нарушенности, факторов риска; медико-экологическое и рекреационно-экологическое картографирование; оценочно-прогнозное картографирование экономических и социальных последствий ухудшения экологической безопасности. Для экологического проектирования особенно результативно применение электронных карт, созданных на основе баз цифровых экологических данных. Применяют экологические карты крупномасштабные (крупнее 1:200000), среднемасштабные (1:200000 – 1:1000000) и мелкомасштабные, или обзорные (мельче 1:1000000).

Инвентаризационные карты фиксируют наличие, местоположение и состояние экологических явлений с максимальной для данного масштаба точностью и детальностью.

Оценочные – отражают степень воздействия какого-либо экологического явления или фактора на жизнь и функционирование организмов, уровень опасности и возможность предотвращения.

Прогнозные – характеризуют предполагаемые или недоступные для непосредственного изучения последствия экологических факторов на организмы и среду.

Рекомендательные – определяют размещение мер по использованию благоприятных условий и предотвращению негативных последствий.

Широко используются материалы дистанционных космических и аэрофотосъемок, при дешифрировании которых решаются экологические задачи, составляются ландшафтно-экологические карты, схемы хозяйственного использования территории и т.д.

Аэрокосмическое зондирование – комплекс дистанционных методов исследования, используемых при экологическом проектировании, включающий многозональную и спектрозональную аэрофотосъемку, тепловую инфракрасную аэросъемку, перспективную аэрофотосъемку в сочетании с материалами космических фото-, сканерной, телевизионной, радиолокационной, инфракрасной и других видов съемки, осуществляемых с искусственных спутников Земли, орбитальных станций и пилотируемых космических кораблей.

В практике наиболее широко используются фото- и сканерные съемки. Съемка – основа для решения таких частных задач, как выявление техногенных элементов ландшафта, нарушенности его морфоструктуры, техногенных комплексов, экологических последствий антропогенного воздействия (ареалов загрязнения, нарушения растительного покрова, гарей, вырубок, сукцессии, ареалов развития активно опасных техногенных явлений и процессов, динамики изменения экологической обстановки). Так, например, по загрязнению снежного покрова, зарегистрированному ИСЗ «Метеор», были выделены границы промышленных регионов (рис. 4). На рисунке изображены сферы воздействия крупных комплексов цветной металлургии, установленные по отражательной способности снежного покрова на изображениях с ИСЗ «Метеор».

Рис. 4. Сферы воздействия крупных комплексов цветной металлургии, установленные по загрязнению снежного покрова, зарегистрированному из космоса:

а – Мончегорск-Апатиты; б – Балхаш; в – Джезказган; г – Норильск; 1 – ареал загрязнения снега; 2 – площадь застройки; 3 – роза ветров. (Загрязнение снежного покрова оценивалось по отражательной способности снежного покрова на телевизионных изображениях с ИСЗ «Метеор» по данным ГГИ.)

Экологическая изученность региона определяется материалами и временем государственных съемок: топографической, геологической, гидрогеологической, инженерно-геологической, почвенной, растительности, лесной таксации и т.д. Используются также опубликованные и фондовые некартографические и картографические материалы научно-исследовательских и производственных организаций, проводящих геологические, инженерно-геологические, гидрогеологические, ландшафтные, почвенные, зоогеографические, медико-географические, эколого-географические, ландшафтно-геохимические, эколого-социальные и прочие исследования.

Состояние компонентов ландшафтов оценивается по данным экологического мониторинга Роскомгидромета, отраслевых и региональных мониторингов, экологическим докладам ежегодной экологической статистики. Экологическая обстановка оценивается по данным медицинской статистики, наблюдениям санитарно-эпидемиологического надзора, департаментов по охране природы и использованию, природных ресурсов. В случае недостаточной экологической изученности территории планируются инженерно-экологические изыскания определенной степени сложности и в разном объеме.