Aplicarea tehnologiei GIS în ecologie și managementul mediului. Sisteme de informare geografică în ecologie și management de mediu

Chercher 02.12.2020

funingine, metale grele - pentru a clarifica modelul de redistribuire a poluanților în zonele deschise și împădurite, deoarece stratul de zăpadă face posibilă identificarea efectului de refacere a pădurilor în redistribuirea spațială a poluanților la distanțe diferite de sursa de poluare.

Rezultate și discuții. Rezultatele obținute indică acumularea de poluanți în stratul de zăpadă, al căror volum scade proporțional cu distanța de la sursa de expunere. Această amenajare confirmă rolul de protecție împotriva zăpezii al benzilor de cale ferată (la o distanță de 60-100 m de sursa de expunere) - conținutul de poluanți într-o zonă împădurită este în medie cu 60% mai mic decât într-o zonă deschisă similară.

Concluzie, concluzii.

Pe baza datelor experimentale se pot trage următoarele concluzii. În procesul de lucru, a fost testată metoda tradițională de selectare a stratului de zăpadă pentru conținutul de poluanți. În plus, această tehnică face posibilă identificarea eficienței funcției de protecție împotriva zăpezii realizată de sistemul de protecție. plantatii forestiere de-a lungul obiectelor liniare. De remarcat că există o tendință pozitivă de scădere a conținutului de poluanți din stratul de zăpadă din zona feroviară față de zona deschisă.

Literatură:

1. Monitorizarea aerotehnologică a stării mediului urban în ceea ce privește poluarea stratului de zăpadă (folosind exemplul orașului Voronezh) / T. I. Prozhorina [et al.] // Buletinul Volgograd universitate de stat. Seria 11. Științe ale naturii. - 2014. - Nr. 3(9). - P. 28-34.

2. Bezuglaya E. Yu Monitorizarea stării poluării atmosferice în orașe. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 284 p.

3. Vasilenko V. N., Nazarov I. M. Monitorizarea poluării stratului de zăpadă. - L.: Gidrometeoizdat, 1985. - 312 p.

4. Instructiuni pentru lupta cu zapada căi ferate ah Federația Rusă. - M.: Transport, 2000. - 95 p.

5. Matveeva A. A. Stratul de zăpadă ca indicator

poluare mediu// Evaluări ecologice și economice ale dezvoltării regionale: materiale ale Mesei Rotunde, Volgograd, 30 martie 2009, Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „VolGU” / Responsabil. editat de S. N. Kirillov. - Volgograd: VolSU

2009. - p. 59-63.

6. Matveeva A. A. Starea și rol ecologic plantatii forestiere de protectie de-a lungul cailor ferate: av-toref. diss. ... candidat la științe agricole - Volgograd, 2009. - 22 p.

7. Matyakin G.I., Pryakhin V.D., Prokhorova Z.A. Fâșii forestiere de protecție a zăpezii. - M.: NTI Ministerul Transporturilor Auto şi Autostrăzilor al RSFSR, 1962. - 79 p.

8. Evaluarea poluării aerul atmosferic praf conform datelor sondajului de zăpadă bazate pe reconstrucția câmpurilor de precipitare / A. F. Shcherbatov [et al.] // Analiza riscului pentru sănătate. - 2014. - Nr 2. - P. 42-47.

9. Prokacheva V. G., Usachev V. F. Stratul de zăpadă ca indicator al poluării cumulate în sfera de influență a orașelor și drumurilor // Meteorologie și Hidrologie. - 2013. - Nr. 3. - P. 94-106.

10. Managementul căilor ferate: un manual pentru universitățile feroviare. transport / Ed. I. B. Lekhno. - M.: Transport, 1990. - 472 p.

11. Sazhin A. N., Kulik K. N., Vasiliev Yu I. Vremea și clima din regiunea Volgograd. - Volgograd: VINIALMI,

12. Sergeeva A. G., Kuimova N. G. Stratul de zăpadă ca indicator al stării aerului atmosferic în sistemul de monitorizare sanitară și de mediu // Buletin de fiziologie și patologie a respirației. - 2011. - Emisiune. 40. - p. 100-104.

13. Zăpadă: Manual / Ed. D. M. Gray și D. H. Mail. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 751 p.

14. Shumilova M. A., Zhideleva T. G. Caracteristici ale poluării stratului de zăpadă în apropierea autostrăzilor majore din Izhevsk // Buletinul Universității Udmurt. - 2010. - Emisiune. 2. - p. 90-97.

ROLUL DE MEDIU ALE PARAVENTULUI PLANTATE

DE-A lungul căilor ferate pentru reducerea poluării învelișului de zăpadă

Matveyeva A. A., dr. Sci. Agr. [email protected], [email protected] Universitatea de Stat din Volgograd, Volgograd, Rusia

Lucrarea are în vedere proprietățile de sorbție ale stratului de zăpadă care definesc nivelul de impact antropic al instalațiilor liniare, inclusiv transportul feroviar; arată analiza teritoriului ramului Volgograd a căii ferate - atât adăpostit, cât și neadăpostit.

Cuvinte cheie: păduri de protecție, cale ferată, regiune, strat de zăpadă, poluare

UDC 528:634.958

SISTEME DE GEOINFORMARE ÎN MANAGEMENTUL ECOLOGII ȘI NATURII

K. B. Mushaeva, Ph.D. n., [email protected]- Kalmyk NIAGLOS - filiala Centrului Științific Federal pentru Agroecologie al Academiei Ruse de Științe, Elista, Rusia

Sunt luate în considerare problemele utilizării geoinformaticii în crearea materialelor cartografice.

sisteme de mation (GIS). Compilat electronic Cuvinte cheie: sisteme informatice geografice

hartă a solului din Kalmykia. Sunt prezentate prime, ecologie, management de mediu, electronice

proprietatea utilizării hărților programului Quantum GIS.

În prezent, aproape nicio problemă de management de mediu nu poate fi rezolvată fără utilizarea uneia sau a altei tehnologii de geoinformație. În zilele noastre este gratuit software a devenit un simbol al inovației și progresului. Metodele și sistemele de informare geografică sunt utilizate pe scară largă în managementul mediului și protecția mediului, deoarece permit:

crearea de hărți electronice care să reflecte starea mediului înconjurător al teritoriului;

efectuarea de modelări geo-și simulare a fenomenelor care au loc în mediu, ținând cont de nivelurile de încărcare antropică și de eficacitatea deciziilor de management;

acumulează, stochează și solicită informații despre tendințele parametrilor de mediu pentru

perioada de timp;

să evalueze riscurile de mediu ale teritoriilor și instalațiilor (întreprinderilor) pentru a gestiona siguranța în cazul impactului provocat de om asupra mediului.

Pentru a utiliza GIS într-o anumită zonă tematică, este necesar, în primul rând, să se formuleze o problemă care să fie rezolvată cu ajutorul instrumentelor GIS.

Fiecare proiect este unic, prin urmare, la implementarea lui, se iau în considerare resursele disponibile. mijloace tehniceși structura subiectului în care se implementează proiectul GIS.

Capacitatea GIS de a integra informații din diferite surse într-un context spațial le face potrivite ca

instrumente de susținere a procedurilor de luare a deciziilor, construirea de modele pentru luarea deciziilor, de exemplu în managementul mediului, care trebuie construite ținând cont de mulți factori.

Astfel de modele folosesc informații georeferențiate măsurate pe mai mulți parametri pentru a determina care interacțiuni spațiale sunt optime sau preferabile.

O parte semnificativă a informațiilor din domeniul managementului de mediu este referită geografic și, prin urmare, coordonată spațial. Orice specialist în acest domeniu este nevoit să folosească GIS în activitatea sa atât pentru vizualizarea datelor, adică pentru realizarea de hărți electronice, cât și pentru efectuarea diferitelor tipuri de analize de date spațiale, stocarea informațiilor primare, efectuarea de examinări și pregătirea deciziilor de management.

GIS poate include informații și blocuri de măsurare. În acest caz, este posibil să se vizualizeze rezultatele monitorizării continue a mediului în timp real.

GIS poate servi și ca sursă de date pentru modelele computerizate de distribuție a poluanților în mediu și modelele de funcționare a sistemelor ecologice.

Rezultatele modelării computerizate pot fi prezentate și pe hărți electronice GIS. Unul dintre avantajele hărților electronice față de cele de hârtie este posibilitățile cele mai largi de a crea noi obiecte spațiale pe baza celor existente cu moștenirea semanticii obiectelor „de bază”.

Atunci când se efectuează cercetări, este deseori necesar să se plaseze pe hartă puncte de prelevare, măsurători și locații similare pentru cercetările de teren în funcție de coordonatele acestora. De asemenea, este obișnuit să vizualizați sau să analizați informațiile de mediu prin legarea sau alăturarea tabelelor relaționale.

O sarcină tipică a cercetării geoecologice este interpolarea spațială a rezultatelor cercetării de teren și analiza câmpurilor spațiale rezultate.

Pentru a prezenta mai bine rezultatele cercetării, este posibil aplicație utilă diagrame, iar crearea lor este posibilă și în mediul GIS.

Foarte des, atunci când cercetăm în domeniul geoecologiei și managementului mediului, este nevoie de georeferențierea unui strat raster - o imagine scanată a unei hărți de hârtie sau a unei imagini din satelit.

GIS de mediu sunt sisteme informatice complexe care includ:

sistem de operare;

interfata utilizator;

sisteme de întreținere a bazelor de date și de afișare a informațiilor de mediu.

Utilizarea, modificarea și distribuirea gratuită a software-ului și a codului sursă este garantată prin sprijinirea schimbului liber de idei între utilizatori și dezvoltatori. În zilele noastre se pot distinge următoarele GIS deschise populare: GIS GRASS; ILWIS; MapWindowGIS; SAGA; GIS cuantic; gvSIG şi colab.

Printre programele enumerate pentru digitizarea inițială a hărților și crearea acestora, se utilizează Quantum GIS (QGIS) - o platformă gratuită încrucișată

noul sistem informatic geografic.

QGIS este disponibil pentru majoritatea platformelor moderne (Windows, Mac OS X, Linux) și combină suportul pentru date vectoriale și raster și este, de asemenea, capabil să lucreze cu datele furnizate de diverse servere de hărți web și multe baze de date spațiale comune. QGIS are una dintre cele mai dezvoltate comunități online din mediul GIS deschis, cu un număr din ce în ce mai mare de dezvoltatori, ajutați de o documentare bună a procesului de dezvoltare și de o arhitectură ușor de utilizat. Programul QGIS are o gamă largă de funcții pentru crearea DEM-urilor și pentru generarea de hărți.

Baza pentru crearea hărții a fost o arhivă cu o hartă digitală a solului a Rusiei la o scară de 1:2.500.000 în format shapefile și o legendă a hărții solului în format tabel Excel, care conține indexul și numele solului.

Adăugarea unui strat de hartă a solului la QGIS. Strat - Adăugați strat - Adăugați strat vectorial sau butonul din bara de instrumente din stânga. Specificați tipul de sursă Fișier, codificare UTF-8. Faceți clic pe butonul Browse și selectați fișierul soil_map_ M2_5-1.0.shp.

În caseta de dialog, deschideți stratul vectorial compatibil OGR din dreapta opusă liniei de nume de fișier, va exista un filtru de fișiere de formă ESRI (*.shp *.SHP) (Figura 1).

Stratul adăugat va fi afișat în grade latitudine și longitudine, sistemul de coordonate geografice WGS-84. Adăugați fișierul boundary-polygon.shp din Open Street Map la proiect. Am creat acest fișier mai devreme pentru a mapa datele statistice. Creștem acoperirea imaginii până la marginile acesteia. Vă rugăm să rețineți că limitele straturilor vor diferi ușor în spațiu. Acest lucru se explică prin scara diferită a datelor sursă. Pentru a-l corecta, efectuați operația analitică „Decupare” - Meniu Vector - Geoprocesare - Decupare.

Indicăm stratul sursă - ce va fi tăiat -

0. t V-O Ga--Thu ¡411 ■■ T N ■"" " -:■

11 B i-R SB-Ii I

Proiecte recente

Figura 1 - Caseta de dialog pentru deschiderea unui strat vectorial compatibil OGR

dar - fișier soil_map_M2_5-1.0.shp.

Ca strat de tăiere - ceea ce va fi folosit ca formă de tăiere - specificăm fișierul boundary-polygon.shp.

Numim rezultatul tăierii Solurilor din Republica Kalmykia și îl salvăm în același folder în care se află harta solului descărcată. În acest caz, indicăm tipul de fișier fișiere SHP (*^p). Codificare - SHG-8 (Figura 2).

Parametrii jurnalului

poligon-limită

parte din caracteristicile din stratul de intrare care se încadrează

caracteristicile vor fi modificate prin operația de adâncire.

Computerul meu Ü soi_map_MZ_5-L0

Figura 2 - Fereastra pentru salvarea fișierului primit

Lansați instrumentul (Figura 3). Adăugăm fișierul Solurilor Republicii Kalmy-kiya^r salvat pe disc ca urmare a tăierii la proiect, fără a uita să specificăm codificarea ШГ-8.

Schimbăm sistemul de coordonate al proiectului din WGS-84 geografic în sistemul de coordonate dreptunghiular WGS 84 / UTM 44N (Universal Transverse Mercator). Drept urmare, harta va căpăta un aspect mai familiar.

în modul lot.

Deșeuri inițiale |harta_solului_M2_5-l.Q [

Decupați stratul

I graniță-poligon

Rezultatul tăierii

| P:/Soil/soil_map_M2._5-i.O/rio4Bbi Altai Territory,5bр 0 Deschideți fișierul de ieșire după executarea algoritmului

Acest algoritm scufundă un strat vectorial folosind poligoane unui strat de poligoane suplimentar Numai părțile caracteristicilor din stratul de intrare care se încadrează în poligoanele stratului de scufundare vor fi adăugate la stratul rezultat

Atributele caracteristicilor nu sunt modificate, deși proprietăți precum suprafața sau lungimea caracteristicilor vor fi (modificate prin operația de dipoing. Dacă astfel de proprietăți sunt stocate ca atribute, acele atribute vor trebui actualizate manual,

Figura 3 - Fereastra pentru lansarea instrumentului de tăiere a fișierelor

Să adăugăm fișierul EXCEL al legendei hărții solului la proiect. Strat - Adăugați strat - Adăugați vector

strat. Tip sursă Fișier. Codificarea SHG-8. Revizuire - selectați fișierul soil_map_M2_5Jegend-L0.xls (Figura 4).

Adăugați un strat vectorial

Tip sursă

® Fișier despre sistemul de codare a directorului

Despre baza de date

~ "N - Cha I

Setul de date

]|| Recenzie I

Deschideți stratul vectorial compatibil OGR

ifF1 Admin (k504-n02 În videoclipul ¿Ts Documents Ts^. Descărcări

Imagini jb Music Lh Desktop

Harta U SOi M2 5-1.0 28.0B.2017 18:40 Pachet cu fisiere

IIsoi _m a p_M2_5_l eg en d -1.0.xts 03/28/2017 17:59 Microsoft Ex sheet... 82 KB

LID soi _map_M2_5-10.zip 03.28.201717:58 Dosar ZIP comprimat 54192 KB

Disc SKRIPKO (GO stud t\\10,0.28,2s.

Nume de fișier:

soil_map_M2_5_legend-1.0.xls V I Toate fișierele Г) Г.") ^ I

Figura 4 - Deschiderea fișierului EXCEL al legendei hărții solului

Solurile din Kalmykia TOTAL

Solonetzic și solonetzic maro (automorf) I I Solonetzic și solonetzic maro

Eu sunt apa "-"

I I Castan ^^

I I Castan solonetzic si solonchakous

I -I Castan solonetzic si solonchakous si solonetzes (automorf) "-"

OM Lunca-mlaștină solonchakous și solonetzic ^^

I I Lunca-castan

I I Lunca-castan solonetzic si solonchakous I I Lunca solonetzic si solonchakous I I Salin de balta si solonetzic |L Nisipuri

I I Lunca salină C Lunca inundabilă

Cu castan deschis

Solonetzic și solonchakous de castan deschis

Solonetzic și solonchakous și solonetzes de castan deschis (automorf)

Solonetzes (automorfe)

Solonetze (automorfe) și solonețe brune

Solonetzes (automorfe) și castan solonetzic și solonchakous

Solonetzes (automorfe) și castan ușor solonetzic și solonchakous

Solonețe de luncă (semihidromorfe)

Solonețe de luncă (hidromorfe)

Solonchaks de luncă

Solonchak-uri tipice

Solonchaks tipice și solonetzes de luncă (hidromorfe) Castan închis

Solonetzic și solonchakous de castan închis

Cernoziomuri sudice și obișnuite cu miceparat-carbonat (cernoziomuri carbonatate adânci)

Figura 5 - Harta solului din Kalmykia

Rezultatul unei astfel de lucrări (folosind exemplul unei hărți digitale a solului Rusiei la o scară de 1:2500 O00) a fost harta solului din Kalmykia (Figura 5).

Utilizarea unei abordări informaționale bazată pe tehnologii informaționale (informații geografice și sisteme expert) permite nu numai descrierea cantitativă a proceselor care au loc în ecosisteme și geosisteme complexe, ci și, prin modelarea mecanismelor acestor procese, să se fundamenteze științific metodele de evaluare a starea diferitelor componente ale mediului. mediu natural.

Quantum GIS are un bun generator de hărți. Generatorul de hărți oferă opțiuni extinse pentru pregătirea unui aspect al hărții și pentru imprimarea acesteia. Vă permite să adăugați următoarele elemente: hartă QGIS, legendă, bară de scară, imagini, forme, săgeți și blocuri de text. Când creați un aspect, puteți redimensiona, grupa, alinia și modifica poziția fiecărui element, precum și configura proprietățile acestuia. Aspectul final poate fi imprimat sau exportat în formate raster, Postscript, PDF sau SVG. Aşa

Astfel, putem trage următoarea concluzie că utilizarea programului Quantum GIS facilitează procesul de creare a materialelor cartografice în anumite scopuri. Avantajele acestui program au fost descrise în această lucrare.

Literatură:

1. Akasheva A.A. Analiza datelor spațiale în științe istorice. Aplicarea tehnologiilor informaționale geografice. Manual educațional și metodologic / A.A. Akasheva. - Nijni Novgorod: Universitatea de Stat Nijni Novgorod, 2011. - 79 p.

2. Manual electronic Quantum GIS http://wiki.gis-lab.info/w/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD 0/oD0°/oB80/oD0°/ oBA_Quantum_GIS

3. GIS cuantic. Ghidul utilizatorului.

SISTEME DE INFORMAȚII GEOGRAFICE ÎN ECOLOGIE ȘI

MANAGEMENTUL MEDIULUI Mushayeva K.B., PhD Sci. Agr., [email protected]- Kalmyk NIAGLOS - Filiala FSC de Agroecologie RAS, Elista, Rusia

Articolul are în vedere utilizarea sistemelor de informații geografice (GIS). Harta electronică a solului din Republica Kalmykia a fost elaborată. Sunt dezvăluite avantajele aplicării programului Quantum GIS pentru crearea de hărți.

Cuvinte cheie: sisteme informaționale geografice, ecologie, managementul naturii, hărți electronice.

Documente similare

Suport informațional pentru cercetarea mediului. Structura și caracteristicile sistemului expert. Avantajele sistemelor informatice geografice. Modele în „ecologia matematică”. Sisteme de achizitie de date. Combinând diverse tehnologii informaționale.

rezumat, adăugat 12.11.2014

Definiţia ecology. Secțiunile principale. Legile ecologiei. Organism și mediu. Semnificație practică ecologie. Interacțiunea dintre ecosistemele agricole și naturale, combinații de peisaje cultivate și naturale.

rezumat, adăugat 25.10.2006

Originea și dezvoltarea ecologiei ca știință. Opiniile lui Charles Darwin despre lupta pentru existență. Formalizarea ecologiei într-o ramură independentă a cunoașterii. Proprietățile „materiei vii” conform învățăturilor lui V.I. Vernadsky. Transformarea ecologiei într-o știință cuprinzătoare.

rezumat, adăugat 21.12.2009

Structura ecologie modernă ca și știința. Conceptul de habitat și factori de mediu. Semnificația ecologică a incendiilor. Biosfera este una dintre geosferele Pământului. Esența legilor ecologiei lui Commoner. Pericolul poluanților (poluanți) și tipurile acestora.

test, adaugat 22.06.2012

Istoria dezvoltării mediului. Formarea ecologiei ca știință. Transformarea ecologiei într-o știință complexă, inclusiv științe despre protecția naturii și inconjura o persoana mediu. Primele acte de mediu în Rus'. Biografia lui Keller Boris Alexandrovich.

rezumat, adăugat 28.05.2012

Tipuri de sisteme în ecologie. Obiectivele cercetării și limitele identificării sistemului în timp și spațiu. Integritatea sistemului, principiul apariției. Conexiuni înainte și înapoi în ecosistemul terestru. Caracteristicile principiilor conceptuale ale sistemelor de identificare.

prezentare, adaugat 04.03.2013

Fundamentele ecologiei umane: concepte și termeni. Relația dintre ecologia umană și problemele de sănătate. Principalele axiome ale ecologiei. Conceptul de zonă de stabilitate și instabilitate a mediului. Cele mai importante ecosisteme antropogenice moderne, caracteristicile lor.

rezumat, adăugat 24.12.2014

Probleme globale mediu. Abordarea interdisciplinară a cercetării probleme de mediu. Conținutul ecologiei ca subdiviziune fundamentală a biologiei. Niveluri de organizare a viețuitoarelor ca obiecte de studiu ale biologiei, ecologiei, geografiei fizice.

rezumat, adăugat 05.10.2010

Istoria originilor și etapelor formării ecologiei ca știință, formarea ecologiei într-o ramură independentă a cunoașterii, transformarea ecologiei într-o știință complexă. Apariția unor noi domenii ale științei: biocenologie, geobotanica, ecologia populației.

rezumat, adăugat 06.06.2010

Probleme teoretice ale ecologiei sociale. Informații, metode matematice și normativ-tehnologice, tiparele acestora, specificitatea și nevoia obiectivă de unitate. Legile de bază ale ecologiei sociale, esența, conținutul și semnificația lor.

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Documente similare

Istoria creării sistemelor informaționale geografice, clasificarea și funcțiile acestora. Esența evaluării geochimice a anomaliilor create de om. Aplicarea sistemului de informații geografice ArcView 9 pentru a evalua poluarea cu metale grele în aerul atmosferic din Yalta.

teză, adăugată 19.12.2012

rezumat, adăugat 12.11.2014

Caracteristicile ecologiei regiunii: principalele probleme ale regiunii Chelyabinsk în domeniul ecologiei, influența întreprinderilor industriale asupra mediului, modalități și metode de rezolvare a problemelor de mediu. Îmbunătățirea tehnologiilor de curățare a mediului natural de deșeuri.

raport, adaugat 15.07.2008

Tipuri de bază de cromatografie. Aplicarea metodelor cromatografice în monitorizarea mediului. Aplicarea cromatografiei în analiza obiectelor din mediu. Design hardware modern. Metode de elaborare a cromatogramelor și funcționarea unui cromatograf.

lucru curs, adăugat 01/08/2010

Utilizarea sistemelor de informații geografice pentru a crea hărți ale parametrilor cheie de mediu în industria petrolului și gazelor, pentru a identifica amploarea și rata de degradare a florei și faunei. Principii de bază ale sistemului de monitorizare și evaluare cuprinzătoare a mediului natural.

lucrare curs, adaugat 27.02.2011

Conceptul de monitorizare a poluării cu substanțe nocive, scopurile și obiectivele acesteia, clasificare. Institutele regionale de monitorizare a stării ecologiei. Construirea unui sistem regional de observare în Republica Belarus. Câteva rezultate ale observațiilor staționare.

rezumat, adăugat 30.05.2015

prezentare, adaugat 27.11.2015

Caracteristici generale poluarea de origine naturala si antropica, poluarea fizica, chimica si biologica a mediului natural. Consecințele poluării și schimbărilor adverse în mediul nostru, controlul și eliminarea deșeurilor.

tehnologia informaţiei geografice ecologie managementul naturii

Sistemele de informații geografice (GIS) au apărut în anii 1960 ca instrumente de afișare a geografiei Pământului și a obiectelor situate pe suprafața acestuia. Acum GIS sunt instrumente complexe și multifuncționale pentru lucrul cu datele Pământului.

Caracteristici oferite utilizatorului GIS:

lucrul cu harta (mutarea și scalarea, ștergerea și adăugarea de obiecte);

tipărirea într-o formă dată a oricăror obiecte ale teritoriului;

afișarea pe ecran a obiectelor unei anumite clase;

afișarea informațiilor despre atribute despre un obiect;

prelucrarea informațiilor folosind metode statistice și afișarea rezultatelor unei astfel de analize direct suprapuse pe o hartă

Astfel, cu ajutorul GIS, specialiștii pot anticipa rapid posibilele locații ale rupturii conductelor, pot urmări răspândirea poluării pe o hartă și pot evalua eventualele daune aduse mediului natural și pot calcula suma de fonduri necesare pentru eliminarea consecințelor accidentului. . Folosind GIS, puteți selecta întreprinderi industriale care emit substanțe nocive, afișa roza vântului și apele subterane din zona înconjurătoare și modelați distribuția emisiilor în mediu.

În 2004 Prezidiul Academiei Ruse de Științe a decis să desfășoare lucrări în cadrul programului „Pământul electronic”, a cărui esență este crearea unui sistem de informații geografice multidisciplinare care să caracterizeze planeta noastră, practic un model digital al Pământului.

Analogii străini ai programului Electronic Earth pot fi împărțiți în local (centralizat, datele sunt stocate pe un singur server) și distribuite (datele sunt stocate și distribuite de diferite organizații în diferite condiții).

Liderul incontestabil în crearea de baze de date locale este ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., SUA) Serverul ArcAtlas „Our Earth” conține peste 40 de acoperiri tematice care sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume. Aproape toate proiectele cartografice la o scară de 1:10.000.000 și la scară mai mică sunt create folosindu-l.

Cel mai serios proiect de creare a unei baze de date distribuite este Digital Earth. Acest proiect a fost propus de vicepreședintele SUA Gore în 1998, iar executorul principal este NASA. Proiectul implică ministere și departamente guvernamentale din SUA, universități, organizații private, Canada, China, Israel și Uniunea Europeană. Toate proiectele de baze de date distribuite se confruntă cu provocări semnificative în ceea ce privește standardizarea metadatelor și interoperabilitatea între GIS individuale și proiectele create de diferite organizații folosind software diferit.

Activitatea umană este în mod constant asociată cu acumularea de informații despre mediu, selecția și stocarea acestuia. Sisteme informatice, al căror scop principal este de a furniza informații utilizatorului, adică de a-i furniza acestuia informatiile necesare pe o anumită problemă sau problemă, ajutați o persoană să rezolve probleme mai rapid și mai bine. Mai mult, aceleași date pot fi folosite pentru a rezolva probleme diferite și invers. Orice sistem informatic este conceput pentru a rezolva o anumită clasă de probleme și include atât un depozit de date, cât și instrumente pentru implementarea diferitelor proceduri.

Sprijinul informațional pentru cercetarea de mediu este implementat în principal prin două fluxuri de informații:

informații apărute în timpul cercetării de mediu;

informații științifice și tehnice despre experiența mondială în dezvoltarea problemelor de mediu în diverse domenii.

Scop comun suport informativ cercetarea de mediu este studiul fluxurilor de informații și pregătirea materialelor pentru luarea deciziilor la toate nivelurile de management privind implementarea cercetării de mediu, justificarea lucrărilor individuale de cercetare, precum și distribuirea finanțării.

Deoarece obiectul descrierii și studiului este planeta Pământ, iar informațiile de mediu au trăsături comune cu informațiile geologice, este promițător construirea de sisteme de informații geografice pentru colectarea, stocarea și prelucrarea informațiilor factice și cartografice:

despre natura și amploarea perturbărilor mediului de origine naturală și provocată de om;

despre perturbările generale ale mediului de origine naturală și antropică;

despre încălcările generale ale mediului în anumită zonă activitatea umană;

privind utilizarea subsolului;

asupra managementului economic al unui anumit teritoriu.

Sistemele de informații geografice sunt concepute, de regulă, pentru a instala și conecta un număr mare de stații de lucru automate care au propriile baze de date și mijloace de eliberare a rezultatelor. Pe baza informațiilor de referință spațială, ecologistii de la un loc de muncă automatizat pot rezolva probleme de un spectru diferit:

analiza schimbărilor de mediu sub influența factorilor naturali și antropici;

utilizarea rațională și protecția resurselor de apă, sol, atmosferice, minerale și energetice;

reducerea pagubelor și prevenirea dezastrelor provocate de om;

asigurarea vieții în siguranță a oamenilor și protejarea sănătății acestora.

Toate obiectele potențial periculoase pentru mediu și informațiile despre acestea, concentrația de substanțe nocive, standardele permise etc. însoțite de informații geografice, geomorfologice, peisagistic-geochimice, hidrogeologice și alte tipuri de informații. Dispersia și lipsa resurselor informaționale în ecologie au stat la baza sistemelor informatice analitice de referință (ASIS) dezvoltate de IGEM RAS pentru proiecte în domeniul ecologiei și protecției mediului de pe teritoriul Federației Ruse ASIS „EcoPro”, precum și dezvoltarea sistem automatizat pentru regiunea Moscova, concepută pentru a-și efectua monitorizarea mediului. Diferența dintre obiectivele ambelor proiecte este determinată nu numai de granițele teritoriale (în primul caz este vorba de teritoriul întregii țări, iar în al doilea direct de regiunea Moscovei), ci și de zonele de aplicare a informațiilor. Sistemul EcoPro este conceput pentru a acumula, procesa și analiza date despre proiecte de mediu aplicate și cercetare pe teritoriul Federației Ruse pentru bani străini. Sistemul de monitorizare al regiunii Moscova este conceput pentru a servi ca sursă de informații despre sursele și poluarea reală a mediului, prevenirea dezastrelor, măsurile de mediu în domeniul protecției mediului, plățile întreprinderilor din regiune în scopul managementului economic și control de către agențiile guvernamentale. Deoarece informația prin natura sa este flexibilă, putem spune că ambele sisteme dezvoltate de IGEM RAC pot fi utilizate atât pentru cercetare, cât și pentru management. Adică, sarcinile a două sisteme se pot transforma una în alta.

Ca exemplu mai specific de bază de date care stochează informații despre protecția mediului, se poate cita munca O.S. Bryukhovetsky și I.P. Ganina „Proiectarea unei baze de date privind metodele de eliminare a poluării tehnologice locale în masele de roci.” Se discută metodologia de construire a unei astfel de baze de date și se caracterizează condițiile optime de utilizare a acesteia.

Atunci când se evaluează situațiile de urgență, pregătirea informațiilor durează 30-60% din timp, iar sistemele informaționale sunt capabile să furnizeze rapid informații și să asigure găsirea. metode eficiente aşezare. In conditii urgență deciziile nu pot fi modelate în mod explicit, dar baza pentru adoptarea lor poate fi o cantitate mare de informații variate stocate și transmise de baza de date. Pe baza rezultatelor furnizate, personalul de management ia decizii specifice pe baza experienței și intuiției sale.

Modelarea proceselor decizionale devine o direcție centrală în automatizarea activităților decidentului (DM). Sarcinile factorilor de decizie includ luarea deciziilor într-un sistem de informații geografice. Un sistem informatic geografic modern poate fi definit ca un set de hardware și software, date geografice și semantice, concepute pentru a primi, stoca, procesa, analiza și vizualiza informații distribuite spațial. Sistemele de informații geografice de mediu vă permit să lucrați cu hărți ale diferitelor straturi de mediu și să construiți automat o zonă anormală pentru un anumit element chimic. Acest lucru este destul de convenabil, deoarece un expert în mediu nu trebuie să calculeze manual zonele anormale și să le construiască. Cu toate acestea, pentru o analiză completă a situației de mediu, un expert în mediu trebuie să imprime hărți ale tuturor straturilor ecologice și zone anormale pentru fiecare element chimic. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Sistem expert hibrid cu un modul de calcul pentru prognozarea situațiilor de mediu. Actele simpozionului internațional „Sisteme inteligente - InSys - 96”, Moscova, 1996. În sistemul de informații geografice, construirea de zone anormale a fost realizată pentru treizeci și patru de elemente chimice. În primul rând, el trebuie să obțină o hartă sumară a contaminării solului cu elemente chimice. Pentru a face acest lucru, prin copierea succesivă pe hârtie de calc din toate hărțile, este construită o hartă a contaminării solului cu elemente chimice V.A. Geochimia peisajului și mediu. - M.: Nedra, 1990. -142 p.: ill.. Apoi harta rezultată se compară în același mod cu hărți de hidrologie, geologie, peisaje geochimice, argile. Pe baza comparației, se construiește o hartă a unei evaluări calitative a pericolului mediului pentru oameni. În acest fel, se realizează monitorizarea mediului. Acest proces necesită mult timp și experți înalt calificați pentru a evalua corect și obiectiv situația. Cu o cantitate atât de mare de informații bombardând simultan expertul, pot apărea erori. Prin urmare, a fost nevoie de automatizarea procesului decizional. În acest scop, sistemul informațional geografic existent a fost completat cu un subsistem decizional. O caracteristică a subsistemului dezvoltat este că o parte a datelor cu care funcționează programul este prezentată sub formă de hărți. Cealaltă parte a datelor este prelucrată și pe baza acesteia se construiește o hartă, care este apoi și ea supusă prelucrării. Pentru implementarea sistemului decizional s-a ales aparatul teoriei multimilor fuzzy. Acest lucru se datorează faptului că cu ajutorul seturilor fuzzy este posibilă crearea de metode și algoritmi capabili să modeleze tehnicile umane de luare a deciziilor atunci când rezolvă diverse probleme. Algoritmii de control fuzzy servesc ca model matematic al problemelor slab formalizate, permițând obținerea unei soluții care este aproximativă, dar nu mai proastă decât utilizarea metodelor exacte. Prin algoritm de control fuzzy înțelegem o secvență ordonată de instrucțiuni fuzzy (pot exista și instrucțiuni clare separate) care asigură funcționarea unui anumit obiect sau proces. Metodele teoriei mulțimilor fuzzy permit, în primul rând, să se ia în considerare diferite tipuri de incertitudini și inexactități introduse de subiect și procesele de control și de a formaliza informațiile verbale ale unei persoane despre sarcină; în al doilea rând, pentru a reduce semnificativ numărul de elemente inițiale ale modelului procesului de control și a extrage informații utile pentru construirea unui algoritm de control. Să formulăm principiile de bază ale construirii algoritmilor fuzzy. Instrucțiunile fuzzy utilizate în algoritmii fuzzy sunt formate fie pe baza unei generalizări a experienței unui specialist în rezolvarea problemei luate în considerare, fie pe baza unui studiu amănunțit și a unei analize semnificative a acesteia. Pentru a construi algoritmi fuzzy, sunt luate în considerare toate restricțiile și criteriile care decurg dintr-o analiză semnificativă a problemei, dar nu sunt folosite toate instrucțiunile fuzzy rezultate: sunt identificate cele mai semnificative dintre ele, posibilele contradicții sunt eliminate și ordinea de se stabileşte executarea lor, conducând la soluţionarea problemei. Luând în considerare problemele slab formalizate, există două moduri de a obține date inițiale neclare - direct și ca rezultat al prelucrării datelor clare. Ambele metode se bazează pe necesitate evaluare subiectivă funcțiile de membru ale mulțimilor fuzzy.

Prelucrarea logică a datelor probelor de sol și realizarea unei hărți rezumative a contaminării solului cu elemente chimice.

Programul a fost o dezvoltare a versiunii deja existente a programului „TagEco”, completează programul existent cu funcții noi. Pentru ca funcțiile noi să funcționeze, sunt necesare datele conținute în versiunea anterioară a programului. Acest lucru se datorează utilizării metodelor de acces la date dezvoltate în versiunea anterioară a programului. O funcție este utilizată pentru a prelua informațiile stocate într-o bază de date. Acest lucru este necesar pentru a obține coordonatele fiecărui punct de probă stocat în baza de date. Funcția este, de asemenea, utilizată pentru a calcula valoarea conținutului anormal al unui element chimic din peisaj. Astfel, prin aceste date și aceste funcții, programul anterior interacționează cu subsistemul decizional. Dacă există o modificare a valorii eșantionului sau a coordonatelor eșantionului în baza de date, aceasta va fi luată în considerare automat în subsistemul decizional. Trebuie remarcat faptul că programarea folosește un stil dinamic de alocare a memoriei și datele sunt stocate sub formă de liste legate unic sau dublu. Acest lucru se datorează faptului că numărul de mostre sau numărul de suprafețe în care va fi împărțită harta este necunoscut în prealabil.

Construirea unei hărți de evaluare calitativă a impactului mediului asupra omului.

Harta este construită conform algoritmului descris mai sus. Utilizatorul indică zona de interes, precum și pasul la care vor fi analizate hărțile. Înainte de începerea procesării datelor, informațiile sunt citite din fișierele WMF și sunt generate liste, ale căror elemente sunt pointeri către poligoane. Fiecare card are propria sa listă. Apoi, după generarea listelor de depozite, se generează o hartă a contaminării solului cu elemente chimice. După finalizarea formării tuturor hărților și introducerea datelor inițiale, se formează coordonatele punctelor în care vor fi analizate hărțile. Datele primite de funcțiile de anchetă sunt introduse într-o structură specială. După ce a finalizat formarea structurii, programul o clasifică. Fiecare punct al grilei de sondaj primește un număr de situație de referință. Acest număr, care indică numărul punctului, este introdus într-o listă dublu legată, pentru ca ulterior harta să poată fi construită grafic. O funcție specială analizează această listă dublu legată și produce o construcție grafică a izoliniilor în jurul punctelor care au aceleași situații de clasificare. Citește un punct din listă și analizează valoarea numărului său de situație cu numărul de puncte învecinate, iar dacă există o potrivire, combină punctele adiacente în zone. Ca urmare a programului, întregul teritoriu al orașului.

Taganrog este pictat într-una dintre cele trei culori. Fiecare culoare caracterizează o evaluare calitativă a situației de mediu din oraș. Astfel, roșul indică „zone deosebit de periculoase”, galbenul indică „zone periculoase”, iar verdele „zone sigure”. Astfel, informațiile sunt prezentate într-o formă accesibilă utilizatorului și ușor de înțeles. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Sistem expert hibrid cu un modul de calcul pentru prognozarea situațiilor de mediu. Actele simpozionului internațional „Sisteme inteligente - InSys - 96”, Moscova, 1996.

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE

Stat institutie de invatamant studii profesionale superioare

„Universitatea Politehnică de Stat din Sankt Petersburg”

INSTITUTUL DE MANAGEMENT ŞI TEHNOLOGIA INFORMAŢIEI

(filiala) a Universității Politehnice de Stat din Sankt Petersburg din Cherepovets

(IMITAT SPbSPU)

Disciplina: "Informatica"

Tema: „Sisteme de geoinformații în ecologie și managementul mediului”

Completat de un elev din grupa z.481 Ekaterina Aleksandrovna Barskaya

Opțiunea nr. 5 Caietul de note nr. з4080105

Şeful Nikolai Sergheevici Matveev

Cherepovets

Introducere

Sisteme informatice

Software GIS

Sisteme informaționale geografice în ecologie

proiect MEMOS

Referințe

Introducere

Tehnologiile informaționale servesc în primul rând scopului economisirii resurselor prin căutarea și apoi utilizarea informațiilor pentru a îmbunătăți eficiența activității umane. În prezent, cercetările privind protecția mediului se desfășoară în toate domeniile științei și tehnologiei de către diverse organizații și la diferite niveluri, inclusiv la nivel de stat. Cu toate acestea, informațiile din aceste studii sunt foarte dispersate.

Volume mari de informații despre mediu, date de observație pe termen lung și cele mai recente evoluții sunt împrăștiate în diverse baze de informații sau chiar localizate pe hârtie în arhive, ceea ce nu numai că complică căutarea și utilizarea acestora, dar duce și la îndoieli cu privire la fiabilitatea datelor. și utilizarea efectivă a fondurilor alocate pentru mediu din buget, fonduri străine sau structuri comerciale.

Al doilea punct care determină necesitatea informatizării este monitorizarea constantă a stării reale a mediului, plata taxelor și implementarea măsurilor de mediu. Necesitatea controlului a apărut odată cu adoptarea taxelor de poluare încă din 1992, când au fost descoperite probleme precum reindexarea plăților din cauza inflației, neplata pentru poluarea aerului și „evaziunea” plăților de mediu din cauza lipsei baza tehnică necesară pentru monitorizarea în timp util a respectării legii.

Datorită sistemelor automate de monitorizare, controlul asupra activităților de mediu devine mai eficient, deoarece monitorizarea constantă permite nu numai monitorizarea implementării corecte a legii, ci și modificarea acesteia în conformitate cu condițiile actuale ale situației de mediu și socio-economice. .

La începutul celor două milenii, problema relației dintre societatea umană și mediu s-a acutizat. În ultimele decenii, riscul unor dezastre majore de mediu cauzate de oameni și care rezultă din reacția de protecție a naturii a crescut.

Dezastrele naturale și provocate de om au aspect istoric. Diverse dezastre naturale, cum ar fi inundațiile și incendii forestiere, au existat de-a lungul istoriei planetei noastre. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea civilizației moderne, au apărut noi tipuri de dezastre, inclusiv deșertificarea, degradarea resurselor terestre, furtunile de praf, poluarea Oceanului Mondial etc. Începutul secolului XXI pune sarcina urgentă de a evalua riscul de dezastrelor de mediu și luarea de măsuri pentru prevenirea acestora. Cu alte cuvinte, sarcina de a gestiona dezastrele de mediu a devenit urgentă. Și acest lucru este posibil dacă există suportul informativ necesar despre starea trecută, actuală și viitoare a obiectelor de mediu, inclusiv a sistemelor naturale, artificiale și antropice.

Sisteme informatice

Modern tehnologia de informație destinate căutării, prelucrării și distribuției suprafețe mari date, crearea si operarea diferitelor sisteme informatice care contin baze de date si banci de date si cunostinte.

În sensul larg al cuvântului, un sistem informațional este un sistem, dintre care unele elemente sunt obiecte informaționale (texte, grafice, formule, site-uri web, programe etc.), iar conexiunile sunt de natură informațională.

Un sistem informatic, înțeles într-un sens mai restrâns, este un sistem conceput pentru a stoca informații într-o formă special organizată, dotat cu instrumente pentru efectuarea procedurilor de introducere, plasare, prelucrare, căutare și emitere a informațiilor la solicitările utilizatorilor.

Cele mai importante subsisteme ale sistemelor informatice automatizate sunt bazele de date și băncile de date, precum și sistemele expert aparținând clasei sistemelor de inteligență artificială. Separat, ar trebui să considerăm sistemele de informații geografice, ca fiind unul dintre cele mai dezvoltate AIS globale în ecologie în în acest moment.

Conceptul de sistem de informații geografice (GIS)

Un sistem de informații geografice (GIS) este un complex software și hardware care rezolvă un set de sarcini pentru stocarea, afișarea, actualizarea și analiza informațiilor spațiale și de atribute asupra obiectelor teritoriale. Una dintre funcțiile principale ale GIS este crearea și utilizarea hărților computerizate (electronice), a atlaselor și a altor lucrări cartografice. Berlyant A.M. Cartografie: manual pentru universități. - M.: Aspect Press, 2001. - 336 p. Baza oricărui sistem de informare sunt datele. Datele din GIS sunt împărțite în spațiale, semantice și metadate. Datele spațiale sunt date care descriu locația unui obiect în spațiu. De exemplu, coordonatele punctelor de colț ale unei clădiri, reprezentate în sistemul local sau în orice alt sistem de coordonate. Date semantice (atribute) - date despre proprietățile unui obiect. De exemplu, adresa, numărul cadastral, numărul de etaje și alte caracteristici ale clădirii. Metadatele sunt date despre date. De exemplu, informații despre cine, când și despre ce material sursă a fost introdusă clădirea în sistem. Primele GIS au fost create în Canada, SUA și Suedia pentru a studia resursele naturale la mijlocul anilor 1960, iar acum în țările industrializate există mii de GIS utilizate în economie, politică, ecologie, management și protecția resurselor naturale, cadastru, știință , educatie etc. Acestea integrează informații cartografice, date de teledetecție și monitorizare a mediului, statistici și recensăminte, observații hidrometeorologice, materiale expediționare, rezultate de foraj etc. Structural, un GIS municipal este o bază de date centralizată a obiectelor spațiale și un instrument care oferă capacitatea de stocare, analiză. și procesează orice informație asociată cu un anumit obiect GIS, ceea ce simplifică foarte mult procesul de utilizare a informațiilor despre obiectele zonei urbane de către serviciile și persoanele interesate. De asemenea, este de remarcat faptul că GIS poate (și ar trebui) să fie integrat cu orice alt sistem informatic municipal care utilizează date despre obiecte din zona urbană. De exemplu, un sistem de automatizare a activităților unui comitet municipal de gestionare a proprietății ar trebui să utilizeze în activitatea sa planul de adrese și harta terenurilor din GIS municipal. GIS-ul poate stoca și zone care conțin coeficienți ai ratei de închiriere care pot fi utilizați la calcularea chiriei. În cazul în care în oraș este utilizat un GIS municipal centralizat, toți angajații organismelor guvernamentale locale și ai serviciilor municipale au posibilitatea de a obține acces reglementat la date GIS actualizate, cheltuind în același timp mult mai mult mai putin timp pentru căutarea, analizarea și generalizarea lor. GIS-urile sunt concepute pentru a rezolva probleme științifice și aplicative de inventariere, analiză, evaluare, prognoză și gestionare a mediului și a organizării teritoriale a societății. Baza GIS este sistemele automate de cartografiere, iar principalele surse de informații sunt diverse geo-imagini. Geoinformatica - stiinta, tehnologie si activitati industriale:

Pe baze științifice, proiectarea, crearea, operarea și utilizarea sistemelor de informații geografice;

Despre dezvoltarea tehnologiilor informaționale geografice;

Despre aspecte aplicate sau aplicații ale GIS în scopuri practice sau geoștiințifice. Dyachenko N.V. Utilizarea tehnologiilor GIS

Software GIS

Software-ul GIS este împărțit în cinci clase principale utilizate. Prima clasă de software cea mai completă din punct de vedere funcțional este GIS instrumental. Acestea pot fi proiectate pentru o mare varietate de sarcini: pentru organizarea introducerii de informații (atât cartografice, cât și de atribut), stocarea acesteia (inclusiv distribuită, susținerea activității în rețea), procesarea solicitărilor complexe de informații, rezolvarea problemelor analitice spațiale (coridoare, medii, rețea). sarcini, etc.), construirea de hărți și diagrame derivate (operații de suprapunere) și, în final, pregătirea pentru ieșirea machetelor originale ale produselor cartografice și schematice pe suporturi de stocare. De regulă, GIS instrumental acceptă lucrul cu imagini raster și vectoriale, au o bază de date încorporată pentru baze digitale și informații despre atribute sau acceptă una dintre bazele de date comune pentru stocarea informațiilor despre atribute: Paradox, Access, Oracle etc. produsele dezvoltate au sisteme de rulare care vă permit să optimizați funcționalitatea necesară pentru o anumită sarcină și să reduceți costul de replicare a sistemelor de ajutor create cu ajutorul lor. A doua clasă importantă sunt așa-numitele vizualizatoare GIS, adică produse software care asigură utilizarea bazelor de date create folosind GIS instrumental. De regulă, vizualizatoarele GIS oferă utilizatorului (dacă este deloc) opțiuni extrem de limitate pentru completarea bazelor de date. Toate vizualizatoarele GIS includ instrumente de interogare a bazelor de date care efectuează operații de poziționare și mărire a imaginilor cartografice. Desigur, spectatorii intră mereu parte integrantăîn proiecte medii și mari, permițându-vă să economisiți costurile pentru crearea unor locuri de muncă care nu au drepturi de completare a bazei de date. A treia clasă este sistemele cartografice de referință (RSS). Acestea combină stocarea și cele mai multe tipuri posibile de vizualizare a informațiilor distribuite spațial, conțin mecanisme de interogare pentru informații cartografice și de atribute, dar în același timp limitează semnificativ capacitatea utilizatorului de a suplimenta bazele de date încorporate. Actualizarea (actualizarea) lor este ciclică și este de obicei efectuată de furnizorul SCS contra unei taxe suplimentare. A patra clasă de software este instrumentele de modelare spațială. Sarcina lor este de a modela distribuția spațială a diferiților parametri (relief, zone de poluare a mediului, zone de inundații în timpul construcției de baraje și altele). Ei se bazează pe instrumente pentru lucrul cu date matrice și sunt echipați cu instrumente avansate de vizualizare. Este tipic să aveți instrumente care vă permit să efectuați o mare varietate de calcule pe date spațiale (adunare, înmulțire, calcul de derivate și alte operațiuni).

Clasa a cincea, pe care merită să ne concentrăm, este un mijloc special pentru procesarea și descifrarea datelor de sondare a pământului. Aici sunt incluse pachete de procesare a imaginilor, dotate, in functie de pret, cu diverse instrumente matematice care permit operatii cu imagini scanate sau inregistrate digital ale suprafetei terestre. Aceasta este o gamă destul de largă de operații, începând cu toate tipurile de corecții (optice, geometrice) prin georeferențiarea imaginilor până la procesarea perechilor stereo cu ieșirea rezultatului sub forma unui topoplan actualizat. Pe lângă clasele menționate, există și diverse instrumente software care manipulează informațiile spațiale. Acestea sunt produse precum instrumente de prelucrare a observațiilor geodezice de teren (pachete care asigură interacțiunea cu receptoare GPS, tahometre electronice, nivele și alte echipamente geodezice automatizate), instrumente de navigație și software pentru rezolvarea unor probleme de subiect și mai înguste (cercetare, ecologie, hidrogeologie etc. . Desigur, sunt posibile și alte principii de clasificare a software-ului: după domeniul de aplicare, după cost, suport de un anumit tip (sau tipuri) sisteme de operare, prin platforme de calcul (PC-uri, stații de lucru Unix), etc. Creștere rapidă numărul consumatorilor de tehnologii GIS datorită descentralizării cheltuirii fondurilor bugetare și includerii a tot mai multe domenii noi de utilizare a acestora. Dacă până la mijlocul anilor 90 principala creștere a pieței a fost asociată doar cu proiecte mari la nivel federal, astăzi principalul potențial se îndreaptă către piața de masă. Aceasta este o tendință globală: conform companiei de cercetare Daratech (SUA), piața globală GIS pentru computere personale este în prezent de 121,5 ori mai rapidă decât creșterea globală a pieței soluțiilor GIS. Masivul pieței și concurența emergentă duc la faptul că consumatorilor li se oferă produse din ce în ce mai bune la același preț sau mai mic. Astfel, pentru furnizorii lideri de GIS instrumental, a devenit deja regula să furnizeze, împreună cu sistemul, o bază cartografică digitală pentru regiunea în care sunt distribuite mărfurile. Și clasificarea software-ului de mai sus a devenit o realitate. Cu doar doi sau trei ani în urmă, funcțiile de vectorizare automată și sisteme de ajutor puteau fi implementate doar folosind GIS instrumental dezvoltat și costisitor (Arc/Info, Intergraph). Există o tendință progresivă către modularizarea sistemelor, permițând optimizarea costurilor pentru un anumit proiect. Astăzi, chiar și pachetele care deservesc o anumită etapă tehnologică, de exemplu vectorizatoare, pot fi achiziționate atât într-un set complet, cât și într-un set redus de module, biblioteci de simboluri etc. Intrarea unui număr de evoluții interne la nivelul „piaței”. Produse precum GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace nu numai că au un număr semnificativ de utilizatori, dar au și deja toate atributele de design și suport de piață. În geoinformatica rusă există un anumit număr critic de instalații de lucru - cincizeci. Odată ce ați atins-o, există doar două căi mai departe: fie în creștere bruscă, creșterea numărului de utilizatori, fie părăsirea pieței din cauza incapacității de a oferi suportul și dezvoltarea necesară pentru produsul dvs. Interesant este că toate programele menționate se adresează nivelului inferior al spectrului de prețuri; cu alte cuvinte, au găsit echilibrul optim între preț și nivelul de funcționalitate specific pentru piața rusă.

Sisteme de informare geografică în ecologie și management de mediu

Caracteristici oferite utilizatorului GIS:

lucrul cu harta (mutarea și scalarea, ștergerea și adăugarea de obiecte);

tipărirea într-o formă dată a oricăror obiecte ale teritoriului;

afișarea pe ecran a obiectelor unei anumite clase;

afișarea informațiilor despre atribute despre un obiect;

prelucrarea informațiilor folosind metode statistice și afișarea rezultatelor unei astfel de analize direct suprapuse pe o hartă

Cel mai serios proiect de creare a unei baze de date distribuite este Digital Earth. Acest proiect a fost propus de vicepreședintele SUA Gore în 1998, iar executorul principal este NASA. Proiectul implică ministerele și departamentele guvernului SUA, universități, organizații private, Canada, China, Israel și Uniunea Europeană. Toate proiectele de baze de date distribuite se confruntă cu provocări semnificative în ceea ce privește standardizarea metadatelor și interoperabilitatea între GIS individuale și proiectele create de diferite organizații folosind software diferit.

Activitatea umană este în mod constant asociată cu acumularea de informații despre mediu, selecția și stocarea acestuia. Sistemele informatice, al căror scop principal este de a furniza informații utilizatorului, adică de a-i oferi informațiile necesare cu privire la o anumită problemă sau problemă, ajută o persoană să rezolve probleme mai rapid și mai bine. Mai mult, aceleași date pot fi folosite pentru a rezolva probleme diferite și invers. Orice sistem informatic este conceput pentru a rezolva o anumită clasă de probleme și include atât un depozit de date, cât și instrumente pentru implementarea diferitelor proceduri.

Sprijinul informațional pentru cercetarea de mediu este implementat în principal prin două fluxuri de informații:

informații apărute în timpul cercetării de mediu;

informații științifice și tehnice despre experiența mondială în dezvoltarea problemelor de mediu în diverse domenii.

Scopul general al suportului informațional pentru cercetarea de mediu este studierea fluxurilor de informații și pregătirea materialelor pentru luarea deciziilor la toate nivelurile de management privind implementarea cercetării de mediu, justificarea proiectelor individuale de cercetare și distribuirea finanțării.

despre natura și amploarea perturbărilor mediului de origine naturală și provocată de om;

despre perturbările generale ale mediului de origine naturală și antropică;

despre încălcările generale ale mediului într-un anumit domeniu al activității umane;

privind utilizarea subsolului;

asupra managementului economic al unui anumit teritoriu.

analiza schimbărilor de mediu sub influența factorilor naturali și antropici;

utilizarea rațională și protecția resurselor de apă, sol, atmosferice, minerale și energetice;

reducerea pagubelor și prevenirea dezastrelor provocate de om;

asigurarea vieții în siguranță a oamenilor și protejarea sănătății acestora.

Toate obiectele potențial periculoase pentru mediu și informațiile despre acestea, concentrația de substanțe nocive, standardele permise etc. însoțite de informații geografice, geomorfologice, peisagistic-geochimice, hidrogeologice și alte tipuri de informații. Dispersia și lipsa resurselor informaționale în ecologie au stat la baza sistemelor informatice analitice de referință (ASIS) dezvoltate de IGEM RAS pentru proiecte în domeniul ecologiei și protecției mediului de pe teritoriul Federației Ruse ASIS „EcoPro”, precum și dezvoltarea unui sistem automatizat pentru regiunea Moscova, conceput pentru a implementa monitorizarea mediului. Diferența dintre obiectivele ambelor proiecte este determinată nu numai de granițele teritoriale (în primul caz este vorba de teritoriul întregii țări, iar în al doilea direct de regiunea Moscovei), ci și de zonele de aplicare a informațiilor. Sistemul EcoPro este conceput pentru acumularea, prelucrarea și analiza datelor privind proiectele de mediu de natură aplicată și de cercetare din Federația Rusă pentru bani străini. Sistemul de monitorizare al regiunii Moscova este conceput pentru a servi ca sursă de informații despre sursele și poluarea reală a mediului, prevenirea dezastrelor, măsurile de mediu în domeniul protecției mediului, plățile întreprinderilor din regiune în scopul managementului economic și control de către agențiile guvernamentale. Deoarece informația prin natura sa este flexibilă, putem spune că ambele sisteme dezvoltate de IGEM RAC pot fi utilizate atât pentru cercetare, cât și pentru management. Adică, sarcinile a două sisteme se pot transforma una în alta.

Atunci când se evaluează situațiile de urgență, pregătirea informațiilor durează 30-60% din timp, iar sistemele informaționale sunt capabile să furnizeze rapid informații și să asigure că sunt găsite metode eficiente de rezolvare. Într-o situație de urgență, deciziile nu pot fi modelate în mod explicit, dar baza pentru adoptarea lor poate fi o mare cantitate de informații variate stocate și transmise de baza de date. Pe baza rezultatelor furnizate, personalul de management ia decizii specifice pe baza experienței și intuiției sale.

Modelarea proceselor decizionale devine o direcție centrală în automatizarea activităților decidentului (DM). Sarcinile factorilor de decizie includ luarea deciziilor într-un sistem de informații geografice. Un sistem informatic geografic modern poate fi definit ca un set de hardware și software, date geografice și semantice, concepute pentru a primi, stoca, procesa, analiza și vizualiza informații distribuite spațial. Sistemele de informații geografice de mediu vă permit să lucrați cu hărți ale diferitelor straturi de mediu și să construiți automat o zonă anormală pentru un anumit element chimic. Acest lucru este destul de convenabil, deoarece un expert în mediu nu trebuie să calculeze manual zonele anormale și să le construiască. Cu toate acestea, pentru o analiză completă a situației de mediu, un expert în mediu trebuie să imprime hărți ale tuturor straturilor ecologice și hărți ale zonelor anormale pentru fiecare element chimic. Bershtein L.S., Tselykh A.N. Sistem expert hibrid cu un modul de calcul pentru prognozarea situațiilor de mediu. Actele simpozionului internațional „Sisteme inteligente - InSys - 96”, Moscova, 1996. În sistemul de informații geografice, construirea de zone anormale a fost realizată pentru treizeci și patru de elemente chimice. În primul rând, el trebuie să obțină o hartă sumară a contaminării solului cu elemente chimice. Pentru a face acest lucru, prin copierea succesivă pe hârtie de calc din toate hărțile, este construită o hartă a contaminării solului cu elemente chimice V.A. Geochimia peisajului și mediu. - M.: Nedra, 1990. -142 p.: ill.. Apoi harta rezultată se compară în același mod cu hărți de hidrologie, geologie, peisaje geochimice, argile. Pe baza comparației, se construiește o hartă a unei evaluări calitative a pericolului mediului pentru oameni. În acest fel, se realizează monitorizarea mediului. Acest proces necesită mult timp și experți înalt calificați pentru a evalua corect și obiectiv situația. Cu o cantitate atât de mare de informații bombardând simultan expertul, pot apărea erori. Prin urmare, a fost nevoie de automatizarea procesului decizional. În acest scop, sistemul informațional geografic existent a fost completat cu un subsistem decizional. O caracteristică a subsistemului dezvoltat este că o parte a datelor cu care funcționează programul este prezentată sub formă de hărți. Cealaltă parte a datelor este prelucrată și pe baza acesteia se construiește o hartă, care este apoi și ea supusă prelucrării. Pentru implementarea sistemului decizional s-a ales aparatul teoriei multimilor fuzzy. Acest lucru se datorează faptului că cu ajutorul seturilor fuzzy este posibilă crearea de metode și algoritmi capabili să modeleze tehnicile umane de luare a deciziilor atunci când rezolvă diverse probleme. Algoritmii de control fuzzy servesc ca model matematic al problemelor slab formalizate, permițând obținerea unei soluții care este aproximativă, dar nu mai proastă decât utilizarea metodelor exacte. Prin algoritm de control fuzzy înțelegem o secvență ordonată de instrucțiuni fuzzy (pot exista și instrucțiuni clare separate) care asigură funcționarea unui anumit obiect sau proces. Metodele teoriei mulțimilor fuzzy permit, în primul rând, să se ia în considerare diferite tipuri de incertitudini și inexactități introduse de subiect și procesele de control și de a formaliza informațiile verbale ale unei persoane despre sarcină; în al doilea rând, pentru a reduce semnificativ numărul de elemente inițiale ale modelului procesului de control și a extrage informații utile pentru construirea unui algoritm de control. Să formulăm principiile de bază ale construirii algoritmilor fuzzy. Instrucțiunile fuzzy utilizate în algoritmii fuzzy sunt formate fie pe baza unei generalizări a experienței unui specialist în rezolvarea problemei luate în considerare, fie pe baza unui studiu amănunțit și a unei analize semnificative a acesteia. Pentru a construi algoritmi fuzzy, sunt luate în considerare toate restricțiile și criteriile care decurg dintr-o analiză semnificativă a problemei, dar nu sunt folosite toate instrucțiunile fuzzy rezultate: sunt identificate cele mai semnificative dintre ele, posibilele contradicții sunt eliminate și ordinea de se stabileşte executarea lor, conducând la soluţionarea problemei. Luând în considerare problemele slab formalizate, există două moduri de a obține date inițiale neclare - direct și ca rezultat al prelucrării datelor clare. Ambele metode se bazează pe necesitatea unei evaluări subiective a funcțiilor de membru ale mulțimilor fuzzy.

Prelucrarea logică a datelor probelor de sol și realizarea unei hărți rezumative a contaminării solului cu elemente chimice.

Construirea unei hărți de evaluare calitativă a impactului mediului asupra omului.

proiect MEMOS

La nivel de stat a fost nevoie de organizarea unui sistem integral care să combine parametrii de mediu și indicatorii de sănătate a populației, să le analizeze și să le prezinte factorilor de decizie de management, opțiuni posibile imbunatatirea sistemului. Scopul unui astfel de sistem complex este evident și simplu - este de a îmbunătăți sănătatea umană prin reducerea influenței factorilor negativi de mediu. Un astfel de sistem de monitorizare este acum introdus în Federația Rusă la nivel regional. Acesta este un sistem de monitorizare socială și igienă. Functionalitatea sistemelor informatice geografice (GIS) si eficienta economica a acestora fac posibila combinarea unor blocuri ale sistemului de monitorizare sociala si igienica. Aceasta pare a fi cea mai „economică” și, în același timp, cea mai eficientă și implementabilă versiune a sistemului folosind exemplul izolării unei componente a mediului (atmosfera). Numele său este Sistemul de monitorizare a mediului medical și epidemiologic (MEMOS).

Scopul proiectului: pe baza informațiilor colectate în mod constant despre factorii de mediu și de sănătate, dezvoltarea și implementarea unui sistem cuprinzător de prezentare a datelor și evaluarea riscurilor pentru sănătate, justificarea economică a acestuia și managementul investițiilor, permițând menținerea durabilității. dezvoltarea economică bazată pe bunăstarea medicală și a mediului.

Obiectivele MEMOS:

formarea monitorizării mediului și social-igienei;

calcularea riscului pentru sănătatea publică din cauza factorilor principali de mediu;

prognozarea stării de sănătate a populației pentru viitor;

justificarea selecției factorilor conducători (determinanți) ai sănătății populației;

construirea sistemelor organizatorice, metodologice și juridice de gestionare a sănătății publice;

formarea mecanismelor economice de menţinere dezvoltare durabilă regiune bazată pe bunăstarea medicală și a mediului.

Sistemul MEMOS are o serie de avantaje semnificative. Le permite factorilor de decizie să:

estimați costul costurilor de îngrijire a sănătății asociate cu impact negativ asupra sănătății unui anumit factor;

să facă o prognoză a costurilor guvernamentale de îngrijire a sănătății asociate cu impactul unuia sau mai multor factori;

fundamentarea pretenției materiale a cetățenilor pentru daune aduse sănătății asociate cu efectele nocive ale factorilor de mediu;

în cadrul sistemului juridic existent, să creeze oportunități de protecție economică a cetățenilor în legătură cu influența mediului.

Figura 1. Schema bloc a sistemului MEMOS

Funcția țintă a sistemului MEMOS este de a lua decizii privind ajustarea activităților instituțiilor și întreprinderilor de sănătate de stat și nestatale, ținând cont de zonele nefavorabile din punct de vedere ecologic identificate cu riscuri crescute pentru sănătatea populației din aceste zone. Aplicarea și implementarea MEMOS în domeniul asistenței medicale este mai preferabilă și realistă în comparație cu dezvoltarea monitorizării sociale și igienice. Principala justificare pentru aceasta este utilizarea unui produs software unificat și, în același timp, „personalizat” pentru o anumită industrie, bazat pe tehnologii GIS moderne. Aceasta pare a fi o implementare mai profitabilă din punct de vedere economic în comparație cu implementarea Sistemului de Monitorizare Socială și Igienă, deoarece MEMOS utilizează un minim de resurse tehnice și umane și este un sistem țintit conceput pentru a rezolva probleme specifice de prelucrare, prezentare și analiză a datelor medicale și de mediu. Funcționalitatea GIS și eficiența lor economică fac posibilă combinarea unor blocuri ale sistemului de monitorizare socială și igienă. GIS MEMOS face posibilă obținerea rezultatelor în cel mai scurt timp posibil într-un mod ușor de utilizat, ceea ce duce la adoptarea de către persoanele relevante a unor decizii eficiente în condiții de mari incertitudini asociate obiectelor complexe de cercetare în sine (populație, componente de mediu) , pe de o parte. Pe de altă parte, rezultatul este obținerea de rezultate fiabile și prezentarea lor accesibilă, ușor de înțeles pentru luarea deciziilor ulterioare într-un mediu financiar și de timp strict limitat. Sistemul MEMOS este, de asemenea, conceput pentru a uni eforturile specialiștilor de diverse profiluri din diverse agenții guvernamentale care dețin diverse informații (de mediu, medicale, sociale) pentru a implementa sarcina principală - îmbunătățirea mediului și prevenirea sănătății populației marilor orașe. www.gisa.ru Proiect al unui sistem de monitorizare medicală și de mediu a mediului bazat pe GIS. D.R. Strukov. 03/10/2005

GIS implementează sarcina în scopul diagnosticării și asigurării siguranței sănătății umane și a mediului.

Impactul tehnologiei informației asupra oamenilor și asupra mediului este bidirecțional. Pe de o parte, tehnologia informației este unul dintre cele mai promițătoare instrumente pentru colectarea datelor și cunoașterea științifică, inclusiv în medicină și ecologie. Pe de altă parte, este un factor important care afectează sănătatea umană și mediul înconjurător.

În ciuda acestor obstacole, tehnologiile informaționale devin din ce în ce mai răspândite în domeniile medicinei și ecologiei. Dezvoltat în prezent principii generaleși structurile sistemelor informaționale globale, rezolvatorii de probleme protecția sănătății umane și a mediului. Cu toate acestea, potențialul în acest domeniu depășește cu mult capacitățile noastre.

Este necesar să se decidă cine are suficiente resurse administrative și financiare pentru a implementa astfel de sisteme. Academia Rusă de Științe are o serie de avantaje față de organizațiile străine datorită centralizării sale, care ajută la rezolvarea problemelor din stadiul inițial (standardizarea și structurarea informațiilor). Dar acesta este doar un avantaj inițial. La scurt timp după începere, finanțele și managementul proiectelor vor începe să joace un rol decisiv, iar acestea nu sunt cele mai puternice părți ale noastre.

Referinte:

1) Berlyant A.M. Cartografie: manual pentru universități. - M.: Aspect Press, 2001. - 336 p.

2) www.gisa.ru Proiectul unui sistem de monitorizare medicală și de mediu a mediului bazat pe GIS. D.R. Strukov.

3) Bershtein L.S., Tselykh A.N. Sistem expert hibrid cu un modul de calcul pentru prognozarea situațiilor de mediu. Actele simpozionului internațional „Sisteme inteligente - InSys - 96”, Moscova, 1996.

4) Alekseenko V.A. Geochimia peisajului și mediu. - M.: Nedra, 1990. -142 p.: ill.

5) http://www. gis. su

6) Dyachenko N.V. Utilizarea tehnologiilor GIS

Documente similare

Tehnologiile de geoinformație (GIS) ca un set de software și instrumente tehnologice pentru obținerea de noi tipuri de informații despre lumea înconjurătoare. Nivelurile teritoriale de utilizare a GIS în Rusia. Scopul sistemului de monitorizare a mediului urban de la Moscova, nivelurile acestuia.

rezumat, adăugat 25.04.2010

Utilizarea sistemelor informaționale geografice în domeniul sănătății. Crearea tehnologiei GIS pentru studierea proceselor genetice care au loc în bazinul genetic al popoarelor Rusiei. Caracteristicile și securitatea informațiilor ale sistemului informațional geografic mobil „ArcPad”.

lucrare curs, adăugată 03.04.2014

Analiza principalelor instrumente software de gestionare a producției agricole (navigație GPS, proiect ARIS, sisteme informaționale geografice). Caracteristicile unui sistem de control automat bazat pe tehnologii GIS, sarcinile și capacitățile pe care le rezolvă.

test, adaugat 12.01.2008

Conceptul de sistem informațional geografic, legătura sa cu disciplinele și tehnologiile științifice. Principalele direcții și utilizarea GIS în societatea modernă. Modele raster și vectoriale de date spațiale. Reprezentarea topologică a obiectelor vectoriale.

lucrare curs, adăugată 26.04.2015

Concept general de sistem informatic, caracteristici ale etapelor de dezvoltare a acestuia. Părți hardware și software ale sistemului. Intrarea, procesarea și ieșirea informațiilor. Suport informațional, organizațional, software, juridic, tehnic și matematic.

prelegere, adăugată 14.10.2013

Principalele componente ale unui computer personal modern și scopul lor. Sistemele informaționale geografice și posibilitățile de utilizare a acestora în transportul rutier. Principii de construire a sistemelor de navigație. Sisteme de comunicații celulare. Rețele locale de calculatoare.

test, adaugat 21.02.2012

Software de bază pentru automatizarea producției. Sisteme financiare și de comunicații. Sisteme de planificare și control. Editore de text și procesoare de foi de calcul. Software financiar. Tehnologii de fonturi în documente.

cheat sheet, adăugată 16.08.2010

Tehnologii multimedia ca o oportunitate de a integra diferite tipuri și metode de utilizare a informațiilor (personaj, sunet, video). Instrumente software care implementează produse multimedia. Sisteme informatice bazate pe inteligență artificială.

prezentare, adaugat 17.11.2013

Conceptul și principiile de funcționare, structura și elementele interne, istoricul formării și dezvoltării motorului de căutare „Rambler”. Cercetare și analiză, precum și evaluarea eficienței acestui sistem de căutare pentru căutarea informațiilor economice pe Internet.

lucrare curs, adăugată 05.10.2015

Limba și dicționarul de recuperare a informațiilor. Secvența procedurii de căutare. Sisteme informaționale faptice, documentare și geografice. Sistem juridic de referință „Consultant Plus”, „Garant”. Structura și compoziția produselor informaționale „Cod”.

Vă recomandăm să citiți

Recrutarea și angajarea personalului - instrucțiuni pas cu pas despre cum să căutați și să angajați angajați

Pentru fiecare companie, cele mai bune metode de recrutare sunt cele care...

Inele de calmar în pesmet Calamar prăjit în pesmet

Inelele de calmar pane sunt unul dintre cele mai populare aperitive servite in...

Propoziții complexe (propoziții complexe)

Ia în considerare structura frazelor și propozițiilor. În același timp, există o dificultate deosebită...

Aplicarea tehnologiei GIS în ecologie și managementul mediului. Sisteme de informare geografică în ecologie și management de mediu

Documente similare

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Documente similare

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Documente similare

Vă recomandăm să citiți

Cauta pe site