3. Применение гис-технологий

Информационные технологии вызвали появление информатики и географических информационных систем (ГИС), которые изучают принципы, технику и технологию получения, накопления, передачи, обработки и представления пространственных данных, как средства получения на их основе новой информации и знаний о пространственно-временных явлениях.

Первые ГИС были созданы в Канаде, Швеции и США в середине 60-х годов ЧЧ в. ГИС первого поколения значительно отличились от того, что понимается под ним сегодня. Их отличала ориентация на чисто утилитарные задачи инвентаризации земельных ресурсов, земельного кадастра и учета в интересах совершенствования системы налогообложения, решаемые путем автоматизации земельно-учетного документооборота в виде банков данных соответствующей специализации.

Особенностью развития ГИС в 90-е гг. ЧЧ в. Стало постепенное смещение научных исследований в данной области от общих теоретических изысканий в сторону узко технической направленности ГИС (например, комплексное и отраслевое картографирование). Позднее стало появляться очень большое количество узкоспециализированных ГИС, таких как проект ГИС-Байкал (1996), иллюстрирующий экологические проблемы региона, ГИС для нефтяных корпораций (Erskin Theresa, 1994), ГИС «Рейн» (Ruland Peter, 1994), ГИС для социально-экологического анализа территорий (Lober Douqlas, 1995) и т.д.

В состав ГИС включают шесть функциональных блоков (подсистем):

- управления;

- получения информации;

- ввода и хранения;

- восстановления и анализа данных;

- вывода информации;

- использования информации.

Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих:

- аппаратные средства;

- программное обеспечение;

- данные;

- исполнители;

- методы.ГИС общего назначения обычно выполняет пять процедур (задач) с данными: ввод, манипулирование, управление, запрос и анализ, визуализацию.

Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов. Нужно дополнительно видоизменить в соответствии с требованиями системы. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (осевые линии улиц имеются в масштабе 1:100 000, границы округов переписи населения – 1:50 000, а жилые объекты – 1:10 000).

Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе.

ГИС с успехом используется для создания карт основных параметров ОС. С помощью данных дистанционных (спутниковых и др.) и обычных полевых наблюдений можно осуществлять мониторинг местных и широмасштабных антропогенных воздействий. Данные об антропогенных нагрузках целесообразно наложить на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения.

С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или даже на карты жилых массивов в данном районе.

Сфера применения ГИС может быть разнообразной – это сбор и управление данными о ООПТ, восстановление среды обитания, проведение совместных междисциплинарных исследований (например, «состояние ОС и здоровье человека»), выявление плотности ареалов распространения животных и растений, техногенное загрязнение снега, экотуризм и др.

Лекция 15

Экогеохимия, здоровье экосистем и человека