ПЕРЕДОВЫЕ МЕТОДЫ В СОВРЕМЕННОМ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ КАРТОГРАФИРОВАНИИ Области применения картографических методов в экологии 1. Научно-исследовательская работа (карты выполняют функции средства и предмета исследования) 2. Практическая деятельность по охране атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и недр, растительности и животного мира, ландшафтов и экосистем и др. 3. Экологическое образование и воспитание. Классификация экологических карт по научно-прикладной направленности инвентаризационные - нацелены на учет и описательные характеристики природных объектов; оценочные - характеризуют соответствие состояний и условий природной среды каким-либо критериям и/или нормативам; прогнозные - отображают предполагаемые и/или недоступные для непосредственного изучения природные объекты и их свойства; рекомендательные - направлены на оптимизацию отношений в природной среде, предотвращение или смягчение неблагоприятных явлений и их последствий; контрольные, или карты мониторинга - для отслеживания ситуаций по мере развития экологической ситуации либо реализации рекомендованных мероприятий. - научный анализ закономерностей размещения, взаимодействия, зависимостей, динамики и прогноза развития природных явлений; - проектирование и производство различных хозяйственных мероприятий (мелиоративных работ, строительства, прокладке дорог и др.), то есть территориальной организации общества; - проведение экспедиционных работ (выбора маршрутов, ориентирования, привязки полевых наблюдений); - составления тематических карт различного содержания. Элементы топографической карты Математические элементы : - масштаб; - картографическая проекция; - геодезическая основа; - рамка; - компоновка карты; - разграфка и номенклатура карт; - системы координат; - ориентировочные углы. Географические элементы : все объекты и явления географической действительности, изображаемые на карте условными знаками и их сочетаниями. - физико-географические - социально-экономические Источники исходной информации в экологическом картографировании • дистанционного зондирования; • статистических данных и их обработки; • полевого картографирования и мониторинга; • изучения состояния биоиндикаторов; • обобщения материалов из разных источников Дистанционное зондирование Наблюдение поверхности земли наземными, авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Базируется на использовании электромагнитных излучений. Методы дистанционного зондирования пассивные активные основаны на улавливании излучений от естественных источников (Солнца, Луны, звезд, земной поверхности и самих изучаемых объектов) предполагают использование искусственных источников излучения (ламп накаливания, газоразрядных ламп, лазеров) ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНАЯ СЪЕМКА ДАННЫЕ ДЗЗ В ЭКОЛОГИИ БЕСПИЛОТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ (СОСТАВ, НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ) • • • • ВОЕННЫЕ ГРАЖДАНСКИЕ ОТРАСЛЕВЫЕ (СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО, МЧС И ПР.) МОНИТОРИНГОВЫЕ (НАУЧН. ИССЛЕДОВАНИЯ, КАРТИРОВАНИЕ И НАБЛЮДЕНИЕ) ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ • БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (БПЛА) • ПОДВЕСНАЯ АППАРАТУРА (ФОТО- И ВИДЕОКАМЕРЫ, ЛИДАРЫ, РАДАРЫ, RTK-МОДУЛИ И Т.Д.) • ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ • ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ (НОУТБУК, ПЛАНШЕТ, МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН И УСТАНОВЛЕНОЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕНИЕ) • САМОЛЕТНОГО ТИПА (КРЫЛО) • КОПТЕРЫ • СМЕШАННОГО ТИПА ВОЗМОЖНОСТИ БЕСПИЛОТНЫХ КОМПЛЕКСОВ Особенности применения ДЗЗ(+) - обеспечивает территориально полное и непрерывное изучение больших площадей, состояние которых зафиксировано на единый момент времени - наиболее эффективно при работах, связанных с проблемами охраны и оценки состояния земельных, водных и растительных ресурсов (лесов, пастбищ и пахотных угодий; эрозия; засоление; заболачивание) - высокая оперативность дистанционных методов - неоценимое достоинство при решении задач мониторинга Особенности применения ДЗЗ (--) - изучение загрязнения затруднено и в большей мере территориальное, чем количественное (опыт картирования по космическим снимкам ореолов загрязнения снежного покрова вокруг городов, запыленности городской атмосферы и пр.) - возможности картографирования на основе космо- и аэрофотоснимков для разных территорий неравнозначны (неодинаковая обеспеченность соответствующими материалами, зависимости возможностей дешифрирования от комплекса физико-географических факторов) - картографировании осредненных за длительный период показателей по снимкам проблематично. Особенности применения активных методов ДЗ «+» - высоко оперативны - дают возможностью непрерывного контроля - позволяют определять качественные характеристики среды « -- » - сложны в научном и конструктивном отношении - существуют сложности их аккредитации как методов количественного химического анализа. Лидарные методы: используют источники активного лазерного излучения (лидары), при прохождении которого через среду возникают явления поглощения, рассеяния, флуоресценция и пр. При анализе прибором отраженного сигнала все это позволяет определять качественные характеристики среды. ФОТОГРАММЕ́ТРИЯ научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением формы, размеров, положения и иных характеристик объектов по их фотоизображениям СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Основные системы спутникового позиционирования: • GPS (США), • ГЛОНАСС (Россия), • Galileo (Европейский союз) • Бэйдоу (Китай) Космический сегмент (спутники) Управляющий сегмент. • контрольные центры • станции наблюдения • наземные антенны • головная станция Пользовательский сегмент. Точность для гражданских пользователей от 3 м СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА ТОЧНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ (ССТП - RTK) • Включает 98 постоянно действующих пунктов • Покрыта вся территория Республики Беларусь • Точность позиционирования в реальном времени 1–2 см в плане и 3 см по высоте • Точность определения координат при постобработке – 1–3 мм ЧТО ТАКОЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА система сбора, анализа и графического представления пространственных данных и связанной с ними информации ПРИМЕРЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ • оценка загрязнения окружающей среды • особо охраняемые природные территории • экологический мониторинг • природопользование • агроэкология • экология леса • экология городской среды и т.д. ГИС В ЭКОЛОГИИ
