Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки г. Астрахани ГБОУ АОСПО

«Астраханский государственный политехнический колледж»

Курсовая работа

По дисциплине «Мониторинг загрязнения Окружающей природной среды»

На тему: Экономическая эффективность от применения ГИС систем в природной деятельности в Астраханской области

Выполнил: Студент группы ООС - 461

Григорьев Виталий

Проверил: Преподаватель

Линцова О.В.

• Введении
• 1. Геоинформационные системы в окружающей среде
• 2. Роль и место ГИС в природоохранных мероприятиях
• 3. Система принятия управленческих решений в области экологии с применением ГИС-технологий
• 4. Создание Муниципальной ГИС
• 4.1 Базовая ГИС
• 4.2 Прикладные ГИС
• Заключение
• Список литературы


Введение

Объединение локальных ГИС-подсистем в единую информационную среду на базе разнородной вычислительной техники. Создание подразделения, которое будет всю технологическую цепочку от заведения исходных данных и разработки ГИС-проектов до поддержки готовых ГИС-проектов. Решение поставленных задач возможно при ориентации на линию программных продуктов, которые выпускаются целым спектром ГИС-пакетов, использующих общий формат данных и работающих на различные аппаратных платформах - от PC до Sun. Так же необходимо формирование технологической цепочки по занесению, обновлению и сопровождению пространственной информации, обучение персонала управления архитектуры использованию формируемого архива, технологии ГИС, в перспективе с передачей функций сопровождения и введения архива с чётким разграничением полномочий и доступа.

Данная тема актуальна т.к. позволяет рационально использовать и быстро обрабатывать информацию, касающиеся разных отраслей народного хозяйства. геоинформационный система природоохранный экология

Цель работы - определить полезность ГИС систем и МГИС систем в природоохранной области на экономическом уровне.

Задачи исследования:

- изучить применение ГИС в природоохранной области;

- рассмотреть роль ГИС природоохранных мероприятиях;

- описать использование ГИС на уровне муниципальных органов власти.

К числу наиболее актуальных задач в данной области следует отнести прежде всего задачу создания нового или адаптации существующего в других областях знаний программного обеспечения (геоинформационных, информациоона-советующих и экспертных систем), позволяющего обрабатывать огромные потоки информации.

1. Геоинформационные системы в окружающей среде

В условиях возрастающего антропогенного воздействия на окружающую природную среду с особой остротой встаёт задача анализа и оценки состояния компонентов окружающей природной среды. Положение усугубляется и за счёт неадекватной реакции различных экосистем и ландшафтов на поступление продуктов человеческой деятельности. Существующие традиционные методы анализа экологической ситуации (систематические, имитационного моделирования) в условиях синергизма многочисленных факторов окружающей природной среды часто не дают должного эффекта или вызывают большие технические трудности при их реализации.

Использование информационного подхода, базирующегося на новых информационных технологиях (геоинформационных и экспертных системах), позволяет не только количественно описать процессы, происходящие в сложных эко- и геосистемах, но и смоделировав механизмы этих процессов, научно обосновать методы оценки состояния различных компонентов окружающей природной среды.

К числу наиболее актуальных задач в данной области следует отнести прежде всего задачу создания нового или адаптации существующего в других областях знаний программного обеспечения (геоинформационных, информациоона-советующих и экспертных систем), позволяющего обрабатывать огромные потоки информации, оценивать реальное состояние экосистем и на этой базе рассчитывать оптимальные варианты допустимого антропогенного воздействия на окружающую среду в целях рационального природопользования.

Анализ экологической информации включает в себя:

· Анализ эффектов воздействия различных факторов на окружающую среду;

· Определение допустимых экологических воздействий и нагрузок на компоненты ОС;

· Определение допустимых нагрузок на регион с эколого-экономических позиций.

Этапы информационного анализа экологической информации:

1) Сбор информации о состоянии окружающей среды:

Экспедиционные исследования; стационарные исследования; аэровизуальные наблюдения; дистанционное зондирование; космическая и аэросъёмка и т.д.

2) Первичная обработка и структуризация:

Кодирование информации; преобразование в машинную форму; цифрование картографического материала и т.д.

3) Заполнение базы данных и статический анализ:

Выбор логической организации данных; заполнение базы данных и редактирование и т.д.

4) Моделирование поведения экосистем:

Использование усложняющихся моделей; варьирование граничными условиями; имитация поведения экосистем при единичных воздействиях и т.д.

5) Экспертное оценивание:

Оценка диапазонов изменения воздействия на экосистемы; оценка поведения экосистем при различных воздействиях по принципу «слабого звена»;

6) Анализ неопределённости:

Входных данных; параметров моделей; величин экспертных оценок и т.д.

7) Выявление закономерностей и прогнозирование экологических последствий:

Разработка возможных сценариев поведения экосистем; прогнозирование поведения экосистем и т.д.

8) Принятие решений по ограничению воздействий на окружающую природную среду:

Выработка «щадящих» стратегий сокращения воздействий на окружающую природную среду; обоснование выбранных решений.

2. Роль и место ГИС в природоохранных мероприятиях

ГИС с успехом используется для создания карт основных параметров окружающей среды. В дальнейшем, при получении новых данных, эти карты используются для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. При вводе данных дистанционных, в частности спутниковых, и обычных полевых наблюдений с их помощью можно осуществлять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий. Данные об антропогенных нагрузках целесообразно наложить на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения, например парками, заповедниками и заказниками. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тестовым участкам. С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе. В результате можно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей.

3. Система принятия управленческих решений в области экологии с применением ГИС-технологий

Автором сформулированы основные задачи, стоящие перед региональной информационно- аналитической системой поддержки принятия управленческих решений в области обеспечения экологической безопасности региона:

- подготовка интегрированной информации о состоянии окружающей среды, прогнозов вероятных последствий хозяйственной деятельности и рекомендаций по выбору вариантов безопасного развития региона;

- имитационное моделирование процессов, происходящих в окружающей среде, с учетом существующих уровней антропогенной нагрузки и возможных последствий принимаемых управленческих решений и возможных аварийных ситуаций;

- накопление информации по временным трендам параметров окружающей среды с целью экологического прогнозирования;

- обработка и накопление в базы данных результатов локального и дистанционного мониторинга, данных аэрокосмических снимков и выявление природных объектов, подвергшихся наибольшему антропогенному воздействию;

- обмен информацией о состоянии окружающей среды (импорт и экспорт данных) с экоинформационными системами других уровней;

- выдача информации при проведении экологической экспертизы и мероприятий процедуры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС);

-предоставление информации, необходимой для контроля за соблюдением природоохранного законодательства, для экологического образования, для средств массовой информации.

При реализации различных экологических проектов и их информационной поддержке экологической службой администрации области выдвигается требование наличия обменных форматов, используемых в различных организациях и согласования классификаторов, имеющейся экологической и сопутствующей информации.

Данная работа координируется Центром экологической безопасности(ЦЭБ), созданным в составе экологической службы администрации Нижегородской области в 1995 г. с целью эксплуатации автоматизированной системы экологического мониторинга, внедрения ГИС- технологий в деятельность природоохранных организаций области, информационной поддержки решения задачи обеспечения экологической безопасности региона.

В настоящее время процесс первоначального накопления данных завершен, большая часть тематических слоев сформирована и ГИС функционирует в режиме «горячая линия» в сети администрации Нижегородской области. Однако работа по поддержанию актуальности информации и формированию новых тематических слоев постоянно продолжается. Оцифрованные материалы по мере готовности по согласованной форме представляются на электронных носителях в центр экологической безопасности для систематизации и в обработанном виде представляются подразделениям экологической службы и другим организациям. Существующие и создаваемые слои отражают практически все аспекты, имеющие отношение к экологической безопасности в настоящее время в составе ГИС создано более 350 тематических слоев.

Технологии ГИС для лесного хозяйства моды, ещё не сформировался сколько-нибудь обширный опыт их использования. С позиции разработчиков видится, что основным направлением их развития в ближайшее время будет улучшение интерфейса пользователя программ, повышение их надёжности и увеличение степени автоматизации.

В более отдельной перспективе, по мере освоения пользователями возможностей, заложенных разработчиками ГИС, ожидается активное развитие специализированных средств пространственного анализа ситуации в лесу и разработка на их основе более развитых ГИС-средств проектирования рубок леса, лесовостановления, проектирования дорог и т.п.

4. Создание Муниципальной ГИС

Использование информационного подхода, базирующегося на новых информационных технологиях (геоинформационных и экспертных системах), позволяет не только количественно описать процессы, происходящие в сложных эко- и геосистемах, но и смоделировав механизмы этих процессов, научно обосновать методы оценки состояния различных компонентов окружающей природной среды.

Муниципальная ГИС должна состоять из базовой ГИС и прикладной ГИС по каждой службе. При этом базовая ГИС выполняет функции администратора и интегратора данных муниципальной ГИС проводится в четыре этапа.

Первый. Формирование базовой системы. Накопление базовой пространственной и тематической информации. Формирование технических заданий пилотных проектов служб.

Второй. Дальнейшее развитие базовой ГИС. Накопление базовой пространственной и тематической информации. В рамках выполнения пилотных проектов по службам разрабатывается техническое задание ГИС каждой службы, решаются организационно-технические вопросы взаимодействия различных служб.

Третий. Развитие базовой ГИС, накопление базовой пространственной и тематической информации, формирование прикладной ГИС как самостоятельной системы на базе главного и рабочих мест операторов (в том числе в составе службы).

Четвёртый. Развитие базовой ГИС, накопление базовой пространственной и тематической информации, выделение прикладной ГИС в самостоятельную систему на базе удалённого рабочего места службы. Базовая ГИС выполняет роль генератора данной прикладной ГИС, администратора муниципальной ГИС.

4.1 Базовая ГИС

Как уже известно муниципальная ГИС должна состоять из базовой системы и подсистем по каждой службе. Базовая система обеспечивает формирование, сопровождение базовой пространственной и тематической информации, стыковку информацией являются планшеты 1:500, содержащие наиболее полную и достоверную пространственную информацию по городу. Базовой тематической информацией являются идентификаторы, позволяющие однозначно идентифицировать объекты ГИС и прикладные базы данных. Таким образом, базовая система муниципальной ГИС должна содержать:

ь Средства создания и сопровождения цифровой основы города с планшетов масштабом 1:500(цифровой архив карт города);

ь Средства, позволяющие автоматически получать свежие и точные карты города в требуемом масштабе на электронном и твёрдом носителе;

ь Средства генерации идентификаторов объектов ГИС, необходимые для писем;

ь Средства позволяющие автоматически обеспечивать формируемые ГИС подсистемы каждой службы города свежей и точной информацией, необходимой для работы с локальными базами данных;

ь Собственно цифровую карту города, позволяющую генерировать карты необходимого масштаба на электронном и твёрдом носителе, необходимую графическую информацию, представляющую объекты ГИС в подсистемах.

На первом этапе формирования базовой ГИС предлагается:

· Разработать систему сопровождения электронной карты города, которая будет идентифицировать вводимые планшеты, регистрировать степень полноты введённой информации как по планшету, так и по теме по городу в целом, дату последней коррекции информации;

· Разработать систему идентификаторов ГИС-объектов;

· Разработать методику ввода информации для каждого типа объектов (регистрационные точки, объекты-точки, объекты-линии, объекты-полигоны);

· Разработать утилиты, облегчающие цифровые и первичную идентификацию объектов;

· Разработать методику и утилиты, обеспечивающие генерацию базовой ГИС выбранной среде;

· Разработать методику и утилиты, обеспечивающие генерацию базовой ГИС-информации, необходимой подсистемам;

· Выпустить инструкцию операторам и администраторам ГИС;

· Создать покрытие дорог в виде осевых линий

· Создать покрытие кварталов города;

· Создать покрытие домов, представленных в виде объектов точек с идентификаторами-адресами;

· Создать базовое покрытие регистрационных точек для взаимной увязки планшетов и всей в последующем вводимой информации.

В результате реализации данного проекта в полном объёме управление архитектуры получит цифровой архив карт города, обладающий эффективными средствами сопровождения; городской информационный центр получит отлаженную технологическую цепочку наполнения базовой ГИС географической информацией, позволяющей генерировать прикладные ГИС по службам; городские службы получат в своё распоряжение точную и свежую географическую информацию, систему генерации прикладных ГИС. При формировании данной системы требуется отдельный проработки вопрос разграничения доступа и прав использования создаваемой информации.

4.2 Прикладные ГИС

Формируются по службам, базовая ГИС используется для генерации необходимых им данных, организации согласования взаимодействия с другими службами. На первом этапе прикладные ГИС формируются в виде пилотных проектов, - т.е. проектов, небольших по объёму и сложности. Второй этап на базе опыта, приобретённого в результате работ над пилотным проектом , формируется полноценная прикладная ГИС, работающая на севере городского информационного центра. На третьем этапе возможно выделение прикладной ГИС как удаленного рабочего места муниципальной ГИС. Формирование прикладной ГИС проходит в три этапа.

Заключение

Муниципальные органы власти применяют ГИСистемы при

ь Работах, связанные с разграничением государственной собственности на землю и реализацией Федеральной целевой программы «Создание автоматизированной системы ведения государственного кадастра и государственного учёта объектов недвижимости.

ь Возобновлении разработки генеральных планов городов и активизация работ по градостроительному кадастру;

ь Потребностах оперативного фактологического обеспечения регионов, где произошли какие-либо чрезвычайные ситуации или стихийные бедствия.

ь Объединениях локальных ГИС-подсистем в единую информационную среду на базе разнородной вычислительной техники.

ь Оценке реального состояния экосистем и на этой базе рассчитывать оптимальные варианты допустимого антропогенного воздействия на окружающую среду в целях рационального природопользования.

Создание подразделения, которое будет всю технологическую цепочку от заведения исходных данных и разработки ГИС-проектов до поддержки готовых ГИС-проектов. Решение поставленных задач возможно при ориентации на линию программных продуктов, которые выпускаются целым спектром ГИС-пакетов, использующих общий формат данных и работающих на различные аппаратных платформах - от PC до Sun. Так же необходимо формирование технологической цепочки по занесению, обновлению и сопровождению пространственной информации, обучение персонала управления архитектуры использованию формируемого архива, технологии ГИС, в перспективе с передачей функций сопровождения и введения архива с чётким разграничением полномочий и доступа.

Для того чтобы информатизация приносила эффект в управлении городом, создания больших автоматизированных баз данных общегородского значения мало. Необходимо изменения в запросах и оценке деятельности городских служб, что влечёт за собой перестройку отношений внутри городской администрации. Особенно ярко эта перестройка появляется в тот момент, когда в информационной системе появляется в тот момент, когда в информационной составляющая (муниципальная ГИС - МГИС). Следует отметить, что ГИС может применяться для моделирования чрезвычайных ситуаций и отработки действий различных служб в этих ситуациях. Её Эффективность может быть оценена с учётом возможного общего ущерба и риска. Это также требует изменения характера отчётности и взаимодействий служб гражданской обороны, милиции, пожарных, городского здравоохранения. Однако специально такие специфические случаи применения ГИС не рассматривается; здесь важно её применение в повседневной жизни города.

Список литературы

1. Байсалов С.Б. Развитие и совершенствование природоохранного законодательства ССР // Вестник Академии наук Астраханской ССР.

2. Малеин Н.С. Возмещение вреда, причиненного личности. - М., 1965.

3. Петров В.В. Правовая охрана природы. - М., 1984. - с.150.

4. Шестерюк А.С. Вопросы кодификации законодательства об охране окружающей среды. - Л., 1984. - с.108.

5. Пакутин В.Д. Уголовно-правовая охрана внешней природной среды. Объект и система преступлений. - 1977. - с.25.

6. Жевлаков Э.Н. Понятие экологических преступлений: Объект и система // Проблемы борьбы с экологическими правонарушениями в свете решений XXVII. - М., 1990. - с.23.

7. Шиминова М.Я. Компенсация вреда гражданам. - М., 1979. - с.34.

8. Хаджиев А. Юридическая ответственность как средство охраны окружающей среды. - Алма-Ата, 1988. - с.14.

9. Положение о порядке захоронения радиоактивных отходов, утверждено постановлением Правительства от 18 октября 1996 года № 1283.

10. Бринчук М.М. Правовая охрана окружающей среды от загрязнения токсичными веществами. - М., 1990. - с.35.

11. Байдельдинов Д.Л. Принципы правовой охраны атмосферного воздуха. Серия общественных наук. - 1986. - № 4. - с.80.

12. Краснова О.И. Зона экологического бедствия: пути формирования новой правовой категории // Государство и право. - 1994. - № 6. - с.150.

13. Файрадов У.Ш. Административная ответственность за нарушения природоохранительного законодательства. - Баку, 1989. - с.22.

14. Боголюбов С.А., Колбасов О.С. Закон об охране природы в СССР.- М.,1991. - с.32.

Размещено на Allbest.ru