13 Гіс і охорона навколишнього середовища

Мабуть одне із самих головних і, найчастіше, досить важких і дорогий справ на початку будь-якої серйозної роботи - зібрати якнайбільше інформації про об'єкт, процес чи явище, що Вас цікавлять. При ком­плексному підході, характерному для екології, звичайно приходиться спиратися на узагальнюючі характеристики.

Характеристики навколишнього середовища, внаслідок чого обсяги навіть мінімально достатньої вихідної інформа­ції безсумнівно повинні бути великими. У противному випадку обґрунтованість дій і рішень навряд чи може бути досягнута. Однак простого нагромадження даних теж, на жаль, недостатньо. Ці дані повинні бути легко доступні, систематизовані у відповідності з потребами. Дуже корисна можливість зв'язати, різнорідні дані один з одним, порівняти, проаналізувати, просто переглянути їх у зручному і наочному виді, наприклад, створивши на їхній основі необхідну таблицю, схему, креслення, карту, діаграму. Угруповання даних у по­трібному виді, їхнє належне зображення, зіставлення й аналіз цілком залежать від кваліфікації й ерудовано­сті дослідника, обраного їм підходу до інтерпретації накопиченої інформації. На етапі обробки й аналізу зібраних даних істотне, але аж ніяк не перше, місце займає технічна оснащеність дослідника, що включає придатні для рішення поставленої задачі апаратні засоби і програмне забезпечення. Звичайно вони здобува­ються саме в такій послідовності, хоча насправді підбирати комп'ютер і периферійні пристрої доцільно, від­штовхуючи від обраного програмного продукту. У якості останнього в усьому світі всі частіше застосову­ється сучасна могутня технологія географічних інформаційних систем.

13.1 Роль і місце гіс у природоохоронних заходах.

ГІС має визначені характеристики, що з повним правом дозволяють вважати цю технологію основ­ної для цілей обробки і керування інформацією. У традиційному уявленні можливі межі інтеграції різнорід­них даних штучно обмежуються. Близьким до ідеалу вважають, наприклад, можливість створення карти врожайності полів шляхом об'єднання даних про грунти, клімат і рослинність. ГІС дозволяє піти значно далі. До вищенаведеного набору даних Ви можете додати демографічну інформацію, зведення про земельну вла­сність, добробут і доходи населення і т.д. У результаті з'являється можливість прямо визначити ефектив­ність запланованих заходів по збереженню природи, їхній вплив на життя людей і економіку сільського гос­подарства. Можна піти ще далі і, додавши дані про поширення захворювань і епідемій, встановити чи є вза­ємозв'язок між темпами деградації природи і здоров'ям людей, визначити можливість виникнення і поши­рення нових захворювань. У кінцевому рахунку вдається досить точно оцінити всі соціально-економічні аспекти будь-якого процесу, наприклад скорочення площі лісових угідь чи деградації ґрунтів. ГІС - спосіб і засіб глянути на Землю як єдине ціле.

У 70-х роках минулого сторіччя люди вперше змогли побачити Землю з космосу, що привело до ви­никнення нового узагальненого погляду на нашу планету. Однак у той час ще не було адекватних засобів аналізу одержаних дистанційних даних для їх повноцінного використання в повсякденному житті. Тільки з появою ГІС можливість вирішення такої задачі стала реальністю, тому що ця технологія дозволяє зібрати воєдино і проаналізувати різну, на перший погляд, мало зв'язану між собою інформацію, одержати заснова­ний на масовому фактичному матеріалі узагальнений погляд на нього, кількісно і якісно проаналізувати вза­ємні зв'язки між його параметрами і процесами, які характеризують що відбувається в ньому.

Деградація середовища. ГІС з успіхом використовується для створення карт основних параметрів навколишнього середовища. Надалі, при одержанні нових даних, ці карти використовуються для виявлення масштабів і темпів деградації флори і фауни. При введенні даних дистанційних, зокрема супутникових, і звичайних польових спостережень з їхньою допомогою можна здійснювати моніторинг місцевих і широко­масштабних антропогенних впливів. Дані про антропогенні навантаження доцільно накласти на карти зону­вання території з виділеними областями, що становлять особливий інтерес із природоохоронної точки зору, наприклад парками, заповідниками і заказниками. Оцінку стану і темпів деградації природного середовища можна проводити і по виділеним на всіх шарах карти тестовим ділянкам.

Забруднення. За допомогою ГІС зручно моделювати вплив і поширення забруднення від крапкових і площадних джерел на місцевості, в атмосфері і по гідрологічній мережі. Результати модельних розрахунків можна накласти на природні карти, наприклад карти рослинності, чи ж на карти житлових масивів у даному районі. У результаті можна оперативно оцінити найближчі і майбутні наслідки таких екстремальних ситуа­цій, як розливи нафти й інших шкідливих речовин, а також вплив постійний діючих крапкових і площадних забруднювачів.

Землеволодіння. ГІС широко застосовуються для складання і ведення різноманітних, у тому числі земельних кадастрів (земельні інформаційні системи). З їхньою допомогою зручно створювати бази даних і карти по земельній власності, поєднувати їх з базами даних по будь-якому природному і соціально-економічному показниках, накладати відповідні карти одну на одну і створювати комплексні (наприклад ресурсні) карти, будувати графіки і різного виду діаграми.

Охоронювані території. Ще одна розповсюджена сфера застосування ГІС - збір і керування даними по охоронюваних територіях, таким як заказники, заповідники і національні парки. У межах цих районів можна проводити повноцінний просторовий моніторинг рослинних співтовариств, коштовних і рідких видів тварин, визначати вплив антропогенних утручань, таких як туризм, прокладка доріг чи ЛЕП, планувати і доводити до реалізації природоохоронні заходи. Можливе виконання і багато користувальних задач, таких як регулювання випасу худоби і прогнозування продуктивності земельних угідь. Такі задачі ГІС вирішує на науковій основі, тобто вибираються рішення, що забезпечують мінімальний рівень впливу на дику природу,

збереження на необхідному рівні чистоти повітря, водних об'єктів і фунтів, особливо в часто відвідуваних туристами районах.

Неохоронювані території. Регіональні і місцеві керівні структури широко застосовують можливос­ті ГІС для одержання оптимальних рішень проблем, пов'язаних з розподілом і контрольованим використан­ням земельних ресурсів, улагоджуванням конфліктних ситуацій між власником і орендарями земель. Корис­ним і найчастіше необхідним буває порівняння поточних границь ділянок землекористування з зонуванням земель і перспективних планів їх використання. ГІС забезпечує також можливість зіставлення границь зем­лекористування з вимогами дикої природи. Наприклад, у ряді випадків буває необхідним зарезервувати ко­ридори міграції диких тварин через освоєні території між заповідниками чи національними парками. По­стійний збір і відновлення даних про границі землекористування може надати велику допомогу при розроб­ці природоохоронних, у тому числі адміністративних і законодавчих мір, відслідковувати їх виконання, вча­сно вносити зміни і доповнення в наявні закони і постанови на основі базових наукових екологічних прин­ципів і концепцій.

Відновлення середовища проживання. ГІС є ефективним засобом для вивчення середовища про­живання в цілому, окремих видів рослинного і тваринного світу в просторовому і тимчасовому аспектах. Якщо встановлені конкретні параметри навколишнього середовища, необхідні, наприклад, для існування якого-небудь виду тварин, включаючи наявність пасовищ і місць для розмноження та відповідні типи і запа­си кормових ресурсів, джерела води, вимоги до чистоти природного середовища, то ГІС допоможе швидко підшукати райони з придатною комбінацією параметрів, у межах яких умови існування чи відновлення чи­сельності даного виду будуть близькі до оптимального. На стадії адаптації переселеного виду до нової міс­цевості ГІС ефективна для моніторингу найближчих і віддалених наслідків початих заходів, оцінки їхньої успішності, виявлення проблем і пошуку шляхів по їх подоланню.

Наукові дослідження і технічна підтримка. Інтегральні функціональні можливості ГІС у найбільш явному виді виявляються і сприяють успішному проведенню спільних міждисциплінарних досліджень. Во­ни забезпечують об'єднання і накладення один на одного будь-яких типів даних, аби їх можна було відобра­зити на карті. До подібних досліджень відносяться, наприклад, такі: аналіз взаємозв'язків між здоров'ям на­селення і різноманітними (природними, демографічними, економічними) факторами; кількісна оцінка впли­ву параметрів навколишнього середовища на стан локальних і регіональних екосистем і їх складових; ви­значення доходів землевласників у залежності від переважних типів грунтів, кліматичних умов, далекості від міст і ін.. виявлення чисельності і щільності ареалів поширення рідких і зникаючих видів рослин у зале­жності від висоти місцевості, кута нахилу і експозиції схилів.

Екологічна освіта. Оскільки створення паперових карт за допомогою ГІС значно спрощується й здешевлюється, з'являється можливість одержання великої кількості різноманітних природних карт, що розширює можливості і широту охоплення програм і курсів екологічної освіти. Через простоту копіювання і виробництва картографічної продукції її може використовувати практично будь-який учений, викладач чи студент. Більш того, стандартизація формату і компонування базових карт є основою для збору і демонстра­ції даних, одержаних учнями і студентами, обміну даними між навчальними закладами і створення єдиної бази по регіонах і в національному масштабі. Можна підготувати спеціальні карти для землевласників з ме­тою ознайомлення їх із планованими природоохоронними заходами, схемами буферних зон і екологічних коридорів, що створюються в даному районі і можуть торкнутися їхньої земельної ділянки.

Екотуризм. Можливість швидкого створення привабливих, барвистих і, у той же час, якісних про­фесійно складених карт робить ГІС ідеальним засобом створення рекламних і оглядових матеріалів для за­лучення до сфери екотуризма. Характерною рисою так званих "екотуристов" є глибока зацікавленість у до­кладній інформації про природні особливості даної місцевості чи країни, про процеси, що відбуваються в природі, зв'язаних з екологією в широкому змісті. Серед цієї досить численної групи людей великою попу­лярністю користуються створені за допомогою ГІС науково-освітні карти, що відображають поширення ро­слинних співтовариств, окремих видів тварин і птахів, області ендеміків і т.д. Подібна інформація може ви­явитися корисною для цілей екологічного освіти чи для туристських агентств, для одержання додаткових засобів з фондів проектів і національних програм, що заохочують розвиток подорожей і екскурсій.

Моніторинг. В міру розширення і поглиблення природоохоронних заходів однією з основних сфер застосування ГІС стає спостереження за наслідками дій що починаються на локальному і регіональному рів­нях. Джерелами обновлюваної інформації можуть бути результати наземних зйомок чи дистанційних спо­стережень з повітряного транспорту і з космосу. Використання ГІС ефективне і для моніторингу умов жит­тєдіяльності місцевих і привнесених видів, виявлення причинно-наслідкових ланцюжків і взаємозв'язків, оцінки сприятливих і несприятливих наслідків природоохоронних заходів, що починаються, на екосистему в цілому й окремі її компоненти, прийняття оперативних рішень по їх корегуванню в залежності від мінливих зовнішніх умов.

Сучасне місто не обходиться без спеціальних служб, що стежать за екологічним станом навколиш­нього середовища. На ГІС ведуться каталоги різних проб , по яких розраховується стан компонентів навко­лишнього середовища: атмосфери, ґрунтових і зливових вод, водойм, земель. Ведеться облік природних ре­сурсів: міських парків, лісових зон, окремих насаджень. Моделюються можливі зони забруднення при аварійних чи залпових викидах підприємств, встановлюються основні джерела забруднень для накладення штрафів і прийняття рішень щодо їх видалення за місто. Число екологічних задач нескінченно.