Эколого-геологическое картирование

введение

Цель курса

Ознакомить с основами эколого-геологического (ЭГ) картирования и подготовки электронных ЭГ карт и геоинформационных систем (ГИС).

Содержание курса

1. Основные задачи и цели ЭГ картирования. Концепции картирования.

2. Содержание, типы, масштабы и назначение ЭГ карт.

3. Структура ГИС, подготовленных на основе ЭГ картирования, и их классификация.

4. Стадии ЭГ картирования.

5. Аналитический обзор ЭГ карт разного масштаба.

6. Обзор методов и принципов создания БД для ЭГ ГИС

7. Концептуальные основы электронных ЭГ карт.

8. Теоретические и методические основы создания ЭГ карт.

9. Требования к легенде электронной ЭГ карт.

9. Теоретические и методические основы ЭГ исследования при картографировании.

10. Содержание и принципы построения ЭГ карт разного масштаба ГИС.

11. ЭГ съемка при исследовании территорий

12. Компьютерное представление картографической информации

Литература: Эколого-геологические карты. В.Т.Трофимов и др., СПб., Изд. СПбГУ, 2002, 127 с.

Некоторые основные определения

Введем некоторые определения, которые в используются в дальнейшем изложении, чтобы избежать неоднозначности понимания задач. Определения и термины основаны на отраслевом стандарте Минобразования России (Информационные технологии в высшей школе. Геоинформатика и географические информационные системы. Общие положения. 5ОСТ ВШ 02.001-97)

Геологическая среда (ГС)– верхняя часть литосферы и подземной гидросферы, активно взаимодействующая с компонентами ландшафта и находящаяся под влиянием техногенной деятельности. Включает в себя почвенный покров, зону аэрации и зону обмена подземных вод.

Эколого-геологические (ЭГ) или геолого-экологические исследования – геологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, геохимические, геофизические, геодинамические исследования, направленные на решение экологических задач. Выполняются с использованием методов геологических наук, с привлечением методов, концепций и данных экологии, почвоведения, ландшафтоведения и других наук о Земле.

Эколого-геологическая (ЭГ) или геолого-экологическая карта – картографическое отображение ГС и происходящих в ней природных и техногенных процессов, оказывающих влияние на экосистемы и среду обитания человека с интегральной оценкой этого влияния.

Природный комплекс – участок природной среды, представляющий в общих чертах генетически однородную территорию (акваторию), на которой под влиянием физико-географических процессов складывается индивидуальная закономерная структура компонентов – геологического строения, рельефа, климата, поверхностных и подземных вод и биоценозов.

Литомониторинг – система изучения, прогноза, контроля состояния ГС , находящейся под влиянием хозяйственной деятельности и природных факторов, с целью обоснования рационального использования и охраны.

Техногенез – комплекс изменений геологических и других природных условий под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Общие представления о эг картах

ЭГ карта должна отображать состояние экосистемы: «литосфера – биота(человек)». Поэтому ЭГ карты содержат, как минимум, три блока информации (см. рис.):

• эколого-геологические условия;

• характер антропогенного воздействия на литосферу;

• влияние компонентов литосферы на комфортность и безопасность проживания человека.

Рис. Система компонент, рассматриваемая при подготовке эколого-геологических карт

Содержание геологических карт определяется теоретическими позициями соответствующих геологических дисциплины. Так традиционные геологические карты рассматривают структурные, стратиграфические и литологические особенности территории, то есть отражают свойства геосистемы и процессы в ней происходящие.

Специализированные геологические каты, например, инженерно-геологические карты отображают те свойства горных пород и процессы в них происходящие, которые влияют на технологию строительства сооружений и их устойчивость. С учетом этих требований определяется перечень и очередность показателей, которые представляют на карте. Таким образом, такая карта рассматривает двухкомпонентную систему: литосфера ↔ инженерное сооружение. Однако вопросы относящиеся к поведению экосистем здесь на рассматриваются.

В эколого-геологических картах рассматриваемая система усложняется. Вводится третья компонента – биота. Впрочем, часто ограничиваются анализом влияния геологической обстановки на условия обитания и здоровье человека. В основе карты лежат представления, во-первых, об экологических функциях и свойствах литосферы, а во-вторых, об экологических факторах и допустимых уровнях воздействия этих факторов на природу и человека.

Сходство эколого-геологических и геологических карт выражается в общем наборе геологических компонент среды.

Различие состоит в направленности изучаемых связей и характере пространственных границ. Экосистемы это биоцентрические системы, поэтому здесь важен анализ факторов среды по отношению к биоте или человеку. При выделении однородных участков среды учитывают не только их геологические особенности, но и специфику хозяйственной деятельности человека и характер экосистем. Особенности литосферы, не проявляющиеся в характере экосистем или не влияющие на деятельность человека, могут не рассматриваться. При анализе геосистемы все факторы геологической среды рассматриваются как равнозначные, одинаковое внимание уделяют всем прямым и обратными связям геосистемы и поэтому, обычно, охватывается более широкий круг связей и взаимоотношений.

Справедливости ради следует отметить, что методология подготовки ЭГ карт находится в стадии становления и содержит много дискуссионных позиций.