РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ЕКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ БАСЕЙНОВИХ СИСТЕМ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЙ ГІС
2.1. Методика створення географічної інформаційної системи "Сточище" та розробка її структури
В основу проведення еколого-геоморфологічних досліджень річкових басейнів з використанням ГІС нами покладений принцип поетапного вивчення стану їхніх компонентів, чинників функціонування, структури і динаміки басейнових геосистем. Загальний алгоритм еколого-геоморфологічних досліджень басейнових систем з використанням географічних інформаційних технологій відображений на мал. 2.1-1.
Необхідність широкого застосування ГІС в еколого-геоморфологічних дослідженнях викликана насамперед значною мінливістю в часі умов і чинників гідрогеоморфологічного режиму, а також неможливістю охопити детальними дослідженнями великі території. Зважаючи на складну будову басейнових систем, оптимальним підходом до їх аналізу є створення географічної інформаційної системи "Сточище". Вона дозволяє оперативно збирати інформацію, швидко опрацьовувати дані (систематизувати, візуалізувати, інтерпретувати), здійснювати прогноз, обгрунтовувати управлінські рішення і надавати інформацію зацікавленим користувачам у будь-якій формі - паперовій чи цифровій. З наукової точки зору, ГІС - це засіб моделювання і пізнання закономірностей будови і функціонування природних і соціально-економічних систем, тому вона може розглядатися як інструмент наукового вивчення географічних об'єктів. Такі дослідження ведуться нами на прикладі басейну верхнього Дністра.
З метою створення та експлуатації географічної інформаційної системи "Сточище" нами використані пакети програм, розроблені Інститутом досліджень природних систем (ESRI) (Каліфорнія, США), ARC/INFO на базі операційної системи UNIX та ArcView на базі MS Windows. Ліцензійне програмне забезпечення для досліджень було надане Центром досліджень агроландшафтів та землекористування (ZALF e.V.) (місто Мюнхеберґ, Федеральна земля Бранденбурґ, Німеччина). Серед програмних додатків до ARC/INFO та ArcView нами застосовані програмні модулі GRID, Spatial Analyst, які слугують для опрацювання електронних картографічних зображень растрового формату, а також Hydrologic Modeling Tool, який використовується для гідрологічного моделювання. Крім того, використовувалися стандартні програмні продукти комерційного призначення, що працюють на базі операційної системи "MS Windows".
З огляду на особливості будови і функціонування басейнових геосистем і завдань їх аналізу, запропонована ГІС "Сточище" складається з кількох блоків, що різняться за охопленням території і за функціонуванням. Функціональна структура ГІС "Сточище" проілюстрована на мал. 2.1-2. За формою і видом інформації ГІС складається з декількох блоків, структура яких зображена на мал. 2.1-3.
За територіальним охопленням ГІС складається з трьох основних рівнів:
1) Макрорегіональний рівень (ціле сточище головної досліджуваної ріки). Робочий масштаб карт на цьому рівні 1 : 200 000 - 1 : 500 000. Основними завданнями, що вирішуються за допомогою моделювання на цьому робочому рівні є: координація дій при надзвичайних ситуаціях, що виникають у регіоні і зонах важливих господарських об'єктів; спостереження за переміщеннями забруднюючих речовин, особливо в результаті аварій на екологічно небезпечних господарських об'єктах; інформування спеціальних служб про екологічні загрози в регіоні; створення оглядово-аналітичних карт із метою модернізації національної системи моніторингу; інформування громадськості про стан довкілля та інші.
2) Мезорегіональний рівень (басейни головних допливів ріки). Робочий масштаб тут складає 1 : 200 000 - 1 : 50 000. Основними завданнями, що вирішуються на цьому рівні, виступають: планування, прийняття рішень і керування екологічним і соціально-економічним розвитком регіону; оцінка й аналіз потенційних конфліктів між навколишнім середовищем і людиною; оцінка й аналіз реакції навколишнього середовища на антропогенний вплив; аналіз просторових аспектів поширення забруднюючих речовин; сприяння і рекомендації щодо управління водними ресурсами, природоохоронними об'єктами тощо; облік землекористувачів, структури земельних угідь, районів видобутку корисних копалин у сточищі та інші.
3) Мікрорегіональний рівень (окремі вибрані репрезентативні водозбори). Робочий масштаб 1:50 000 і більший. На цьому рівні робота спрямована на вирішення таких практичних завдань як планування стійкого розвитку міських і сільських населених пунктів, інвентаризація і кадастр природних ресурсів та оцінка їхнього потенціалу, а також оцінка умов проживання і праці людей, детальний аналіз ступеня трансформованості компонентів природи, а також масштабів, тенденцій та інтенсивності трансформаційних процесів, встановлення їх причин, засобів їх ліквідації, розробка рекомендацій щодо раціонального використання і керування басейновими геосистемами з метою забезпечення їх стійкого екологічного і соціально-економічного розвитку, створення баз даних для моніторингу господарської діяльності в зонах спеціального санітарного контролю, а також для інформаційного й освітнього забезпечення курортних і природоохоронних зон, інформування туристів про місцеві особливості і визначні пам'ятки, реклама регіону для потенційних інвесторів у країні і за її межами тощо.
Виходячи з поставлених завдань, а також із потреби систематизації вихідної інформації, розроблена наступна тематична структура ГІС "Сточище" (мал. 2.1-4). Вона складається з трьох частин: "Моніторинг стану басейнових геосистем"; "Умови і чинники функціонування річкових і басейнових систем"; "Структура і функціонування річкових і басейнових систем". Кожна з них у залежності від характеру інформації і завдань поділяється на тематичні блоки або підсистеми.
Вид і якість інформації, яка вводиться в географічну інформаційну систему мають одне з ключових значень як для успішності реалізації еколого-географічних досліджень шляхом геоінформаційного моделювання, так і
- Київ+380960830922