Анализ состояния радиоэкологического картирования и предложения к составлению комплекта радиоэкологических карт Иванюкович г.А., Хайкович и. М. (сПбГу, Санкт-Петербург)

По данным Научного комитета по действию атомной радиации (НКДАР) определяющий вклад в годовую эффективную эквивалентную дозу дают уран и радон. Радиационную обстановку определяют не только ЕРН, но радиационное загрязнение местности после аварий.

С учетом особенностей цифровых карт и источников радиационной опасности сформулированы основные требования к построению таких карт.

Целесообразно использовать многоуровневую структуру карты. Обзорная карта верхнего уровня должна характеризовать суммарную радиационную опасность территории. Карты следующего уровня отражать влияние отдельных факторов. На этом уровне каждому фактору соответствует отдельный тематический слой или фрейм. Следующий более низкий уровень (дополнительные тематические слои) дает подробную характеристику источника повышенной радиоактивности объекта.

База данных, которая сопровождает электронную карту, должна учитывать разный уровень подготовки пользователя и специфику факторов. Первый уровень характеризует дозу от окружающей природной среды в единицах измерений, применяемых радиоэкологии. Кроме того, предлагается оценивать потери продолжительности жизни человека, в результате регионального фонового облучения. Подробные сведения характеризуют причину радиационной опасности на территории. Наконец, специальные данные рассчитаны на геологов, анализирующих радиационную обстановку региона.

Методология количественной оценки нарушенности территорий по данным сопряженного дистанционного и наземного мониторинга и ее апробация Калабин г.В. (ггм им. В.И. Вернадского ран, Москва)

Обширная территория нашей страны, многочисленность и широкая география районов освоения минерально-сырьевых ресурсов в различных климатических зонах, крупномасштабное негативное воздействие горнопромышленных комплексов, трудности контроля охраны природы наземными средствами на больших территориях повышают актуальность использования спутниковых средств наблюдения в области природопользования. При этом установление устойчивых связей происходящих процессов базируется на изучении межгодовой изменчивости данных регулярных спутниковых съемок.

Сущность предлагаемого нами сопряженного мониторинга заключается в контроле природных и техногенных объектов на территориях деятельности горнопромышленных комплексов (100×100 км) по космоснимкам в масштабе не менее 1:100000 с разрешением 30 м, во временном интервале 15-20 лет. Обрабатывая и анализируя космоснимки, сопоставляя их с наземными наблюдениями (в том числе панорамными фотосъемками), можно выделить и с помощью специальной программы оконтурить нарушенные территории, с последующей количественной оценкой их площади.

Наибольшую сложность при формировании информационных технологий с использованием дистанционных методов мониторинга представляет процесс дешифрирования космических снимков. В этой связи, для получения достоверной информации необходимо иметь данные сопряженных наземных наблюдений, зафиксированные в период проведения дистанционного монито­ринга. Допустимое отклонение по времени может составлять 2-3 года в случае, если в этот период не наблюдались выбросы в атмосферу ожоговых для растительности концентраций газов или залповых сбросов в природные водоемы жидких отходов.

Для обнаружения скрытых процессов деградации хвойных лесов (различные стадии дефолиации), связанных с нарушением режима питания почв, использовалась методика, основанная на интеграции наземных наблюдений и информации космического сканирования.

На стадии интенсивной дефолиации происходит выщелачивание элементов питания и накопление поллютантов, что приводит к дисбалансу в поглощении элементов питания растениями и, как следствие, к потере естественного ярко-зеленого цвета и интенсивному опаду многолетней хвои. Таким образом, изменяются отражательные свойства поверхности, что можно зафиксировать сканером в инфракрасном диапазоне, определяя зону повреждений.

Кроме того, специально для оценки состояния первичной биоты и аэротехногенного переноса загрязнений в работе использовалась методология построения разностных карт вегетационного индекса и карт сульфатного, силикатного и карбонатного индексов с использованием ИК-спектрометрии по данным измерений со спутников. Нормализованный вегетационный индекс является величиной безразмерной, характеризующей объем биомассы, приходящийся на единицу площади. Для визуального распознавания объектов использовался простейший способ классификации цифровых данных – построение композиционных изображений. Способ цветовых композитов основан на совместном представлении растровых изображений.

Далее, используя полученные данные анализа космоснимков, результаты наземных наблюдений, основные статистические показатели и картографические материалы состояния ландшафтов, особо охраняемых территорий и природных систем, численность и смертность населения оцениваем по суммарный рейтингу относительную степень риска негативного развития ситуации в будущем при сохранении существующей нагрузки на природную среду.

Такой комплексный подход позволяет определить темпы развития деградации природной среды в удельных единицах вне зависимости от фактора климатической зональности для различных видов полезных ископаемых, например, угля, черных и цветных металлов и т.д. Кроме того, появляется возможность прогноза изменения окружающей природной среды на среднесрочную перспективу (не более 30 лет), исходя из прогнозов развития минерально-сырьевой базы конкретного промышленного региона.

Для исследований нами были выделены экологически уязвимые горнопромышленные районы Российской Федерации, где сконцентрированы предприятия крупномасштабной добычи углей, черных и некоторых цветных металлов (меди, никеля) в сочетании с пирометаллургическими комбинатами и топливно-энер­гетическими объектами, что приводит к синергетическому эффекту воздействия на окружающую природную среду и многократно увеличивает риск деградации природных экосистем в регионе, которые, исходя из прогноза развития соответствующих минерально-сырьевых ресурсов, останутся приоритетными, по крайней мере, до 2030 года.