Пример. Геоинформационная система радиоактивного загрязнения территории Брянской области

(Б.И.Яцало, О.А.Мирзеабасов, И.А.Пичугина, И.В.Охрименко. Обнинский институт атомной энергетики. WWW.prana.obninsk.ord.

B.Yatsalo, O.Mirzeabassov, I.Oxrimenko, I.Pirugina, et al. Geographic Decision Support System for Rehabilitation of Radioactive Contaminated Territories. Proc. of the Intern. Confer. ConSoil 2000, Leipzig, Germany, Sept. 18-22, 2000, p/433-441).

Радиоактивное загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, захватило всю территорию Брянской области, но наиболее пострадали ее юго-западные районы. Общая площадь сельскохозяйственных угодий с уровнем загрязнения ¹³⁷Cs свыше 1 Ки/км² в послеаварийный период составила 680 тыс. га, или 40 % территории области, 282 тыс. га имели уровень загрязнения свыше 5 Ки/км², и 17,1 тыс. га с уровнем загрязнения более 40 Ки/км² были выведены из системы землепользования [31]. В связи с этим возникла проблема реабилитации территории и учета ее загрязнения в процессе хозяйственной деятельности.

Естественно, что эта задача может быть решена на основе информации как об уровнях радиоактивного загрязнения почв, так и о составе земель и характере их использования. Возникает необходимость интеграции информации, которой обладают разные ведомства Росгидромета, Министерства сельского хозяйства РФ, Министерства по атомной энергии РФ и др. в единую ГИС. Такая система (PRANA) была разработана для Брянской области Институтом атомной энергетики (г. Обнинск), Министерством сельского хозяйства РФ и Брянским центром агрохимрадиологии. Она включает цифровые карты, базу данных с описанием сельскохозяйственных угодий, а также средства обработки и представления информации.

На основе бумажных карт землепользования масштаба 1:50 000 в среде ARC/INFO были построены векторные электронные карты землепользования Брянской области и карты-планы внутрихозяйственного землеустройства масштаба 1:25 000. Выделены следующие основные категории земель (так называемые полигоны на векторных картах): пахотные угодья, пастбища и сенокосы, леса, болота и водные участки, сады, населенные пункты, другие категории землепользования (см. рис.).

На основе аэрогамма-съемки проведено зонирование территории по степени радиационной опасности. В качестве характеристики радиационной обстановки использовалась плотность поверхностного загрязнения ¹³⁷Cs. Выделены зоны по классам загрязнения:

1 –менее 5 – зона безопасного проживания;

2 – 5-15 – потенциально опасная зона постоянного радиационного контроля;

3 – 15-40 – зона ограниченного проживания;

4 – 40 Ки/км² – зона отселения.

Зоны соответствовали условиям, определенным постановлением правительства СССР для территорий, пострадавших от Чернобыльской аварии и одобренных международной комиссией по атомной энергетике (МАГАТЭ) при ООН (см. рис.).

Таким образом радиоэкологическая карта включала два слоя: первый характеризовал территории разного землепользования, второй отражал зоны с разной степенью опасности. Наложением слоев получена радиоэкологическая карта региона.

Библиотека электронных карт включает карты каждого района области, а также отдельные карты по каждому хозяйству районов. Для этого использованы карты-планы внутрихозяйственного землеустройства М 1:25000.

Всего подготовлено более 90 карт. Создание и редактирование электронных карт велось в среде PC ArcInfo с использование дигитайзера, применением цветного сканера и программы векторизации растровых изображений Easy Trace.

Трудоемкость создания карт характеризуют следующие цифры. Только по Новозыбковскому району выделено 2859 полигонов различного землепользования, 18 хозяйств, 1 лисничество и 97 населенных пунктов.

Визуализация анализ карт. С этой целью использовался пакет ArcView и в том числе средств объектно-ориентированного программирования Avenu, которые позволяют создать легенду карты, настроить интерфейс пользователя и интегрировать ArcView с другими приложениями, работающими с ArcView.

Радиоэкологического карта земельных угодий одного из районов Брянской обл.

Типы землепользования 1 – населенный пункт; 2 – пашня; 3 – сенокос; 4 – лес; 5 – прочие земли.

Поверхностная плотность ¹³⁷Cs в Ки/км²: 6 – 1–5; 7 – 5–15;8 – 15–40.

Географически привязанная атрибутивная база данных. На основе материалов радиационного мониторинга создана БД атрибутивной информации по каждому полигону землепользования. Исходные материалы для атрибутивной БД получены из внешней базы данных СУБД PARADOX.

Описание каждого полигона векторной карты в базе данных содержит активность поверхностного загрязнения ¹³⁷Cs с указанием года и тура обследований, а для отдельных полигонов приведен уровень загрязнения ⁹⁰Sr и трансурановыми радионуклидами. Дополнительная характеристика полигона зависит от вида землепользования. Для сельскохозяйственных угодий, например, она включает: физико- и агрохимические характеристики почв, севооборот и выращиваемая культура для пахотного угодья, данные о принимавшихся ранее контрмерах и т. п. Кроме того, в базе данных хранятся сведения: о поверхностном загрязнении в населенных пунктах, внешних и внутренних дозах облучения местного населения; о производстве основных видов продукции на личных хозяйствах; о загрязнении сельскохозяйственной продукции радионуклидами ¹³⁷Cs; демографические данные; об основных видах продукции растениеводства и животноводства за последние годы (в том числе посевные площади, валовые сборы, урожайность, структура севооборота, количество скота, производство молока и мяса).

Для каждого типа полигонов разработана форма вывода данных, которая позволяет просматривать информацию из разных таблиц одновременно:

• для сельскохозяйственных угодий – площадь, вид использования (пашня, пастбище, сенокос), тип и параметры почв, данные о севообороте;

• для населенных пунктов – административное подчинение, загрязнение, дозовые нагрузки и демографические данные;

• для лесных массивов – площадь, административная принадлежность и загрязнение.

Таблица 7.3. Описание угодий хозяйства «Труд» к карте на рис.
Угодья	Площадь, га	Для классов загрязнения (га и %)				Плотность загрязнения 137Cs, Ки/км2
		1–5	5–15	15–40	Более 40
Пашня	1519	1184	335	0	0	3,8
		78	22	0	0
Сенокосы и пастбища	1544	559	826	159	0	7,5
		36	54	10	0
В с е г о	3063	1743	1161	159	0	5,7