1.2. Принципи складання карт раціонального використання природних ресурсів й охорони навколишнього середовища за космічними фотоматеріалами.

Для картографічного забезпечення заходів щодо раціонального використання природних ресурсів й охорони навколишнього середовища найбільш перспективним є системний підхід, що обґрунтований дослідженнями останніх років.

Системне картографування природних ресурсів, спрямоване на їх раціональне використання й охорону, являє собою подальший розвиток комплексного тематичного картографування. Особлива актуальність такого підходу до тематичного картографування визначається як вимогами народного господарства, так і можливостями, які дає космічна фотоінформація.

Використання космічної фотоінформації для природоохоронного картографування розглядається разом з вивченням природних ресурсів, їхнім використанням і картографуванням їхнього стану, тобто природоохоронне картографування являє собою одну зі сторін комплексної картографічної інвентаризації природних ресурсів (земельних, водних, рослинних і т.д.). Цілком природно, що проблема охорони навколишнього середовища обговорюється з погляду оптимізації умов життя людей як у сьогоденні, так й у майбутньому. У зв'язку із цим охорона навколишнього середовища є частиною оптимального раціонального використання її ресурсів.

Тематичне картографування для цілей охорони навколишнього середовища охоплює як природні, так і соціально-економічні закономірності. Отже, карти повинні включати дані, що характеризують сучасний стан як окремих компонентів середовища, так і ландшафтів у цілому. У зв'язку з необхідністю відображення великої кількості показників на цих картах і прагненням відобразити їх у найбільш наочному виді й взаємопов’язано один з одним велике значення має складання на основі різноманітних вихідних матеріалів підсумкової комплексної карти охорони навколишнього середовища.

При вивченні можливостей й доцільності застосування матеріалів дистанційних зйомок для складання комплексної карти охорони природи нам, виходячи з вимог до охорони навколишнього середовища, спочатку загалом потрібно визначити зміст такої карти. Комплексна карта охорони природи повинна складатися залежно від сучасного стану природно-територіальних комплексів й їхніх культурних модифікацій, від її господарського використання, ступеня й характеру антропогенного (включаючи техногенне) порушення компонентів ландшафту, від виду й ступеня забруднення навколишнього середовища, від розміщення основних населених і промислових пунктів, що можуть бути джерелом промислового або побутового забруднення середовища. У деяких випадках на карті можуть бути виділені типові місцеперебування рідкісних видів рослин і тварин і таких, що охороняються. На тлі сучасного стану природних компонентів повинні бути показані здійснювані або необхідні заходи щодо охорони, відновленню й раціональному використанню природних ресурсів.

Розроблені положення являються відправними пунктами для формулювання основних принципів системного картографування по космічних фотоматеріалах для цілей охорони й раціонального використання природних ресурсів. Системне картографування включає аналіз геокомплексів як систем різного ступеня складності й взаємозв'язки, тобто властиво географічний аспект, і моделювання в системі тематичних карт.

Ці принципи у вивченні геокомплексів з використанням космічних фотоматеріалів для цілей охорони й раціонального використання природних ресурсів реалізуються при створенні серій карт різних масштабів і територіального охоплення, що утворюють комплект карт, які забезпечують різні напрямки народного господарства.

Принцип серійності в географічному аспекті системного аналізу виражається в тому, що для картографічного забезпечення проблеми охорони навколишнього середовища й раціонального використання природних ресурсів необхідне складання різних тематичних карт, що утворюють певні взаємозалежні групи, які можна розглядати як цілісну систему тематичних карт.

Ця система (Табл. 1) включає:

- групу карт, що відображають природні умови й екологічні характеристики досліджуваної території;

- групу карт сучасного стану природних ресурсів, що відображають характер використання природних ресурсів, якісні або кількісні характеристики їхнього сучасного стану;

- групу карт прогнозу змін природних ресурсів при антропогенному впливі;

- групу природоохоронних карт, тобто карт рекомендуючих заходів, спрямованих на раціональне використання природних ресурсів і захист навколишнього середовища, або одну комплексну карту охорони навколишнього середовища.

Таблиця 1

Карти охорони навколишнього середовища із використанням дистанційних методів

Тип	Основний зміст	Основне завдання
Констатуючі (базові)	Природні умови (екологічний потенціал) території	Відобразити екологічні можливості середовища, основні природні закономірності, потенційні природні ресурси.
Констатуючі (інвентари-заційні)	Сучасний стан навколишнього середовища й заходів щодо охорони й використання природних ресурсів; аналіз величини й спрямованості антропогенного впливу на навколишнє середовище	Відобразити сучасне використання земель (природних ресурсів), проведені природоохоронні заходи й рівень антропогенного впливу. Призначені для побудови екологічного прогнозу й розробки природоохоронних заходів.
Прогнозні	Основні тенденції змін природного середовища - динаміка природних й антропогенних процесів	Графічне відображення екологічного прогнозу - відображення можливих змін природного середовища при існуючому рівні впливу або при його цілеспрямованій зміні. Призначені для проектування природоохоронних заходів.
Рекомендаційні	Рекомендовані заходи по охороні й раціональному використанню природного середовища (комплексні карти охорони навколишнього середовища)	Графічне відображення найбільш екологічно ефективних заходів щодо охорони й раціонального використання природного середовища, що рекомендують на підставі екологічного прогнозу. Призначені для полегшення вибору оптимального рішення плануючими органами.

Карти природних умов (екологічного потенціалу) повинні відображати об'єктивно існуючі природні закономірності, що дають підставу для найбільш повного освоєння природних ресурсів. До них відносяться геологічні, ландшафтні, потенційної або відновленої рослинності й т.д. Це карти довгострокового користування. Їхнє основне призначення при картографічному забезпеченні проблеми охорони середовища полягає в тім, що вони дають можливість порівнювати існуюче положення природних умов досліджуваної території з потенційно можливим. Цей аналіз дозволяє з'ясувати необхідність проведення тих або інших заходів щодо охорони середовища, оцінити раціональність сучасного використання природних ресурсів. Таким чином, ціль складання карт природних умов полягає у встановленні потенційних можливостей досліджуваних геосистем для подальшого розвитку народного господарства.

Для природоохоронних цілей основною картою є ландшафтна, побудована по морфоструктурному принципу.

Вона найбільш повно відображає існуючі внутрішньо- і міжландшафтні взаємозв'язки й дає найбільш широке представлення про природні ресурси.

Карти сучасного стану навколишнього середовища являють собою властиво інвентаризаційні карти, на яких констатоване сучасне використання природних ресурсів з оцінкою їхнього стану й зміни, викликані антропогенним фактором. Ця група карт являє собою особливий вид оперативних карт, що вимагають для свого складання прискорених методів. Для цих карт матеріали космічної фотозйомки несуть надзвичайно важливу інформацію, а найчастіше їхнє використання є єдино можливим шляхом оперативного складання карт сучасного стану природних ресурсів.

У цю групу входить у якості основної карта використання земель із характеристикою сучасного стану земельних ресурсів, включаючи антропогенну зміну і порушення ландшафтів, і розміщення можливих джерел забруднення середовища. В окремих випадках у цю групу можуть включатися часткові (покомпонентні) карти сучасного стану й використання тих або інших особливо важливих (для досліджуваної території) природних ресурсів, наприклад лісогосподарські з характеристикою сучасного стану лісів; сільськогосподарські, меліоративні й інші карти, також з оцінкою їхнього сучасного стану.

За матеріалами космічних зйомок здійснюється також аналіз, спрямований на оцінку антропогенного впливу на ландшафт. Результати такого аналізу знаходять висвітлення найбільше повно на карті антропогенних природно-територіальних комплексів (ПТК). На цій карті показуються природно-територіальні комплекси, що у різному ступені зазнають антропогенної видозміни, починаючи від слабко зміненого ґрунтово-рослинного покриву до властиво антропогенних ландшафтів.

Зіставлення й вивчення цих карт дозволяє встановити тенденції подальших змін середовища при збереженні того ж характеру впливу й скласти прогноз подальших можливих змін навколишнього середовища. Цей прогноз може бути виражений у текстовому, табличному або графічному вигляді. Найбільш наочно його відображення у вигляді спеціальних оперативних карт динаміки природних й антропогенних процесів і прогнозу можливих змін навколишнього середовища, які складаються спеціально для картографічного забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів.

Побудова екологічного прогнозу вимагає: по-перше, відображення природних компонентів у їхньому взаємозв'язку; по-друге, аналізу властиво антропогенного впливу на ландшафт у цілому і його окремі компоненти, що привів до їхнього сучасного стану. Карти оцінки антропогенного впливу й прогнозу можливих змін середовища носять оперативний характер. Тому для їхнього складання найбільш доцільно використовувати максимально повно космічну фотоінформацію. Наявність матеріалів різночасової космічної зйомки дозволяє вірогідно й швидко одержати найбільш об'єктивну інформацію про територіальні зміни, що відбулися, компонентів ландшафту, особливо фотофізіономічних й антропогенних об'єктів. Це дає можливість дійсно об'єктивно складати карти динаміки процесів і прогнозу можливих змін природного середовища при проведенні природоохоронних заходів або при зміні характеру використання природних ресурсів.

Карти прогнозу змін середовища необхідні для вибору оптимального варіанту природоохоронних заходів і методів раціонального використання природних ресурсів, включаючи відновлення ресурсів, охорону середовища від забруднення й небажаної незворотньої зміни.

Для побудови карт екологічного прогнозу особливо важливо використовувати оціночні показники, які відображають величину антропогенного впливу на середовище, ступінь окультурення земель, що використовуються у сільському й лісовому господарствах, співвідношення культурних, поліпшених (меліорованих) і опустелених територій. Карти прогнозів відображають напрямки розвитку природних ресурсів під впливом антропогенних факторів, тобто гіпотетичний стан досліджуваної території. Для них необхідне визначення строків прогнозу й умов антропогенного впливу (наприклад, при збереженні існуючого антропогенного впливу або при проведенні певних реорганізацій у веденні господарства й, отже, у величині й спрямованості антропогенного впливу). При складанні прогнозних карт для цілей охорони навколишнього середовища необхідні дані про проведені й заплановані заходи щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів для конкретно досліджуваної території. Завершується система картами охорони й раціонального використання природних ресурсів, які мають оперативний характер й у той же час є результатом аналізу попередніх карт.

До складу карт охорони природи й раціонального використання природних ресурсів входять: комплексна карта заходів, що рекомендують, по охороні й раціональному використанню природних ресурсів і часткові (покомпонентні) природоохоронні карти. На комплексній карті відображаються головні напрямки охорони навколишнього середовища й раціонального природокористування, розміщення й характер проведених і необхідних природоохоронних заходів для ландшафту в цілому, для всіх геосистем у їхньому взаємозв'язку й взаємовпливі. При цьому обов'язково повинні бути показані необхідні заходи, спрямовані на відновлення порушених ділянок або ділянок з неправильно експлуатованими природними ресурсами, а також потребуючої рекультивації або захисних заходів від можливого забруднення середовища.

На часткових картах охорони й раціонального використання певного компонента ландшафту показуються розміщення й характер конкретних заходів щодо охорони й використання тільки досліджуваного компонента, наприклад рослинного покриву (або вже - лісів), ґрунтового покриву, підземних або поверхневих вод, або певних комплексів, наприклад болотних систем, піщаних масивів і т.д. При складанні таких карт необхідно враховувати питання охорони інших природних компонентів і середовища в цілому, тобто заходу щодо охорони окремого компонента або природно-територіального комплексу (ПТК), пропоновані на покомпонентних картах не повинні суперечити заходам щодо охорони й раціонального використання інших компонентів або ландшафту в цілому, пропонованим на комплексній карті охорони навколишнього середовища, і рекомендуючим заходам щодо раціонального використання природних ресурсів.

Таблиця 2

Склад карт охорони й раціонального використання природних ресурсів пустель

Група	Карти
	Комплексна	Часткова
Природного (екологічного) потенціалу	Ландшафтна	Потенційної рослинності (геоботанічна); четвертинних відкладень
Сучасного стану природних ресурсів	Використання земель	Сучасного рослинного покриву; типів пісків і ступеня їх закріплення; ґрунтових вод
Оцінки антропогенного впливу	Антропогенних ПТК	Антропогенного порушення рослинності; антропогенної зміни гідрогеологічних умов
Природоохоронна	Комплексна карта рекомендованих природоохоронних заходів	_

Для картографічного забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів на основі космічної фотоінформації, як мінімум, необхідні складання й видача споживачам:

- ландшафтної карти (на морфоструктурній основі);

- комплексної карти використання земель із характеристикою їхнього сучасного стану;

- карти антропогенно змінених ПТК (або оцінки антропогенного впливу);

- комплексної карти охорони природи й раціонального використання земель (тобто карти заходів, що рекомендують, по охороні й раціональному використанню земель), що базується на оцінці антропогенних змін, що відбулися й прогнозу можливих антропогенних змін геосистем.

Склад карт, спрямованих на забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів і одержаних по космічних фотоматеріалах, може бути проілюстрований Табл. 2, де наведене співвідношення карт, виконаних при розробці методики використання космічних фотознімків для природоохоронного картографування в аридних областях.

Роль і значення космічної фотоінформації при складанні карт природоохоронної тематики різні для різних карт. Найбільш широко ця інформація застосовується при складанні карт природних умов й особливо оперативних карт сучасного стану природних ресурсів й антропогенного впливу на геосистеми.

Комплексні карти охорони навколишнього середовища й раціонального використання природних ресурсів (карти заходів, що рекомендують, по охороні навколишнього середовища й раціональному використанню природних ресурсів) є картами-висновками й складаються на підставі аналізу попередніх карт, виконаних за матеріалами космічних фотозйомок і необхідних додаткових даних.

Цілком очевидно, що перші дві групи карт мають багатоцільовий і загальнонауковий характер, що відповідає першочерговим завданням картографії на сучасному етапі, що встановлено аналізом потреб народного господарства. Таким чином, картографування, спрямоване на створення карт охорони природи, є органічною складовою частиною тематичного картографування.

Оптимальне відображення взаємозв'язків при тематичному картографуванні для забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання диктується не тільки системним підходом до цього процесу, але й самими матеріалами космічних фотозйомок, які являють собою інтегральне зображення земної поверхні з певними її деталями й особливостями. На знімках знаходить висвітлення зовнішня, візуально пізнавана частина природно-територіальних комплексів, повна інтерпретація яких можлива тільки на підставі знань про усередині- і міжландшафтних взаємозв'язках. У зв'язку із цим при дешифруванні космічних фотознімків найбільше застосовується ландшафтний метод, що дозволяє вивчати й картографувати не тільки фотофізіономічні компоненти середовища, але й об'єкти, що не мають на знімках прямого відображення у фототоні й рисунку зображення.

Ландшафтно-індикаційне дешифрування ґрунтується на тісних внутрішньо- і міжландшафтних взаємозв'язках, що дозволяють судити по більш легко спостережуваним (фізіономічним) компонентам ландшафту про більш важко спостережувані (деципієнтні). При цьому, як правило, практичне застосування одержують штучно абстраговані зв'язки між фізіономічними компонентами - індикаторами й деципієнтними - об'єктами індикації.

Ландшафтно-індикаційний підхід дозволяє широко використовувати космічні знімки для вивчення, констатації й картографування сучасного стану природного середовища, а не тільки компонентів, що знаходять безпосереднє відображення на фотознімках у тоні (кольорах) або рисунку зображення. Властиво цей підхід лежить в основі широко розповсюдженого ландшафтного методу дешифрування. Дешифрування деципієнтних компонентів проводиться на основі використання індикаційних зв'язків між ними й фотофізіономічними їхніми індикаторами. Слід зазначити, що фізіономічність компонентів ландшафту є змінною й визначається природними причинами, умовами й масштабом зйомки й типом використовуваних фотоматеріалів. У зв'язку із цим компоненти, що фотофізіономічні на одних знімках, на інших, що мають меншу дозвільну спроможність на місцевості, можуть не мати диференційованого фотозображення й відповідно стають деципієнтними.

Особливості космічної фотозйомки - охоплення значної території одним знімком, оптична генералізація фотозображення природних об'єктів - визначають деяку специфіку ландшафтно-індикаційного дешифрування й складання тематичних космофотокарт.

З позицій картографування взаємозв'язок карт, спрямованих на забезпечення природоохоронних заходів, виражається в тому, що для складання всіх карт використовується єдина основа, що забезпечує однаковість карт як по змісту, так і по рисовці основних контурів.

Немаловажну роль відіграє визначення раціональної послідовності складання карт, починаючи від основних карт природних умов до завершальної карти заходів, що рекомендують, по охороні й раціональному використанню природних ресурсів.

Черговість складання карт на основі космічних фотоматеріалів включає первиннне ландшафтне дешифрування й складання попередньої ландшафтної карти або карти інтерпретованих природних контурів, що є основою для складання покомпонентних карт природного потенціалу, а потім і карт сучасного стану природних ресурсів.

Використання космічної фотоінформації дозволяє найбільш чітко реалізувати оптимальну послідовність розробки карт всієї системи природоохоронного й тематичного картографування. Тільки дотримання певної послідовності, при комплексному підході до складання серій, можлива правильна й достовірна оцінка антропогенних змін навколишнього середовища, що, у свою чергу, забезпечує точність прогнозу можливих змін навколишнього середовища при певних економічних передумовах.

Раціональна послідовність розробки карт забезпечує надалі їхню погодженість і взаємопов’язаність, що у свою чергу значно полегшує процес редагування й складання оригіналів карт.

Моделювання геокомплексів на основі космічної фотоінформації, що володіє різними параметрами, виконаної з різним ступенем збільшення, відкриває можливості серійного картографування. Космічна інформація дозволяє одержати картографічну документацію на різні регіони країни на основі спеціального районування території, оскільки природна й господарська специфіка кожного з регіонів визначає як склад і масштаби карт, так й особливості їхнього змісту. Карти, що входять до складу серії, можна розділити на загальні, що включають у серії на всі регіони, і регіональні, що відображають специфіку й потреби певного регіону.

Розгляд природних закономірностей на різних геосистемних рівнях забезпечується наявністю разномасштабної космічної фотоінформації. Знімки дрібних масштабів використовуються при проведенні районування або тематичного картографування більших регіонів або країни в цілому. Знімки більших масштабів застосовуються для картографування геосистем на рівні видів ландшафтів або урочищ і навіть фацій. Прикладом можуть служити карти, складені при розробці методики картографування по космічних фотоматеріалах на окремі регіони.

Реалізація такого системного картографування як для окремих регіонів, так і на країну в цілому можлива тільки на основі широкого міжвідомчого співробітництва.

Складання тематичних карт по космічних фотознімках для забезпечення заходів щодо охорони й раціонального використання природних ресурсів здійснюється по певних етапах або періодах, майже незалежно від виду карти, її місця в серії, призначення й масштабу.

Роботи зі складання карт включають основні етапи:

• підготовчий;

• попереднє дешифрування й складання макетів або попередніх оригіналів карт;

• контрольна перевірка попередніх оригіналів карт і довивчення наземними методами (якщо бракує наземного обґрунтування);

• розробка вихідних (авторських) оригіналів карт;

• складання й редагування карт.

Подальші роботи, пов'язані зі створенням видавничого оригіналу карт, кольорового зразка й виданням карт, проводяться картоскладальними організаціями.

Характеристики основних етапів дешифрування космічної інформації й складання вихідних оригіналів карт розглянуті в III й IV.

Весь обсяг робіт необхідний головним чином при складанні карт природних умов і сучасного стану природних ресурсів, які вимагають найбільш повного й послідовного використання космічної фотоінформації.

Для складання оперативних карт оцінки антропогенного впливу, карт прогнозу природних й антропогенних змін середовища використовують уже існуючі карти. Аналіз і зіставлення цих карт, з одного боку, і дешифрування різночасової космічної фотоінформації, з іншої, дозволяють приступити до складання оперативних карт уже при складанні вихідних оригіналів карт природних умов. Після складання аналітичних карт і виконання ряду додаткових операцій складають результуючі карти природоохоронної серії - комплексну й приватні карти рекомендованих заходів по охороні й раціональному використанню природних ресурсів.

Чітка організація робіт може забезпечити складання карт за мінімальний строк.

Один раз виконані карти природних умов обновляються приблизно через 10-15 років. Оперативні карти, тобто заходи, що забезпечують, по охороні й раціональному використанні природних ресурсів, повинні періодично перескладатися у зв'язку з п'ятирічним циклом планування, прийнятого в країні, приблизно через 3-5 років.

При перескладанні тематичних карт велике значення має автоматизоване зчитування з повторних матеріалів космічних зйомок, змін у стані використання земель і природних ресурсів, що відбулися за досліджуваний проміжок часу.