СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ «ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ» ГИС «ЭКОЛОГИЯ»

На основе анализа различных источников разработана структура базы данных «Поверхностные воды». Структура блоков базы данных строится на основе атрибутивных таблиц наборов пространственных данных. Возможность пространственного отображения данных, преобразование количественных показателей (локальных, площадных, регулярной сети наблюдений), приведение их в сопоставимый вид; отбор наиболее информативных показателей и критериев; графическое воспроизведение результатов работ и т. д. База данных «Поверхностные воды», в перспективе, будет являться структурным блоком в ГИС «Экология», что характеризует ее как наиболее важную составляющую ГИС.

Цель работы – разработка базы данных «Поверхностные воды» для ГИС «Экология».
БД «Поверхностные воды», в перспективе, будет являться структур-ным блоком в ГИС «Экология», что характеризует ее как наиболее важную составляющую ГИС.
Для достижения цели поставлены задачи:
1) проведение анализа основных источников информации БД «Поверхностные воды»;
2) разработка методики формирования базы данных «Поверхностные воды»;
3) картографическая визуализация БД «Поверхностные воды».

Современные базы и банки геоданных являются неотъемлемой частью современной работы с геионформационными системами, которые создаются с использованием различных источников. Разработка структуры базы данных по поверхностным водам, представляющая некоторый набор перманентных (постоянных) данных, целесообразна и необходима при работе с территориальными системами, в данном случае ГИС «Экология». Экологическая составляющая разрабатываемой базы данных «Поверхностные воды» предназначена для использования специалистами при решении разнообразных и зачастую сложных задач в сферах рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, охраны окружающей среды и мониторинга чрезвычайных ситуаций.

В ходе проведенной работы были изучены различные виды источников:

1. Традиционные карты (физическая карта СССР масштаба 1:15 000 000 Физико-Географического Атласа Мира 1964 года) позволяют увязывать наборы данных с различными источниками, имеющими пространственную привязку (базовые карты ArcGIS, данные дистанционного зондирования и т. д.).
2. Применение данных дистанционного зондирования позволяет редактировать имеющиеся наборы пространственных данных и выполнять их корректировку, а также проводить гидрологическое моделирование специальными функциями ArcGIS.
3. Статистические данные (ежегодники, доклады, обзоры и т. д) являются основными источниками качественных и количественных показателей поверхностных вод в БД.
4. Базовые карты ArcGIS и растровое изображение рельефа целесообразно использовать в качестве вспомогательной основы при картографической визуализации пространственных данных, статистические данные полученные из обзоров состояния окружающей среды (ГУ «ВНИИГМИ-МЦД»), картографических материалов Физико-Географического Атласа Мира (1964 год) для формирования баз данных с дальнейшим использованием их в качестве основы для моделирования и картографирования поверхностных вод в учебных и научных целях.  Использованны следующие методы:  картографический, статистический, математическое моделирование, литературный.

 

В ходе проведенной работы были изучены различные виды источников, разработана структура БД «Поверхностные воды», проведено гидрологическое моделирование и картографическая визуализация данных.

БД «Поверхностные воды», в перспективе, будет являться структурным блоком в ГИС «Экология», что характеризует ее как наиболее важную составляющую ГИС. 

Полученные результаты используются в научных и учебных работах по картографированию поверхностных вод, в том числе для геоэкологического  картографирования в соответствующих дисциплинах, читаемых на кафедре геодезии, картографии и геоинформатики, для студентов направления: картография, геоинформатика, геоэкология.

Данные рекомендованы к использованию в практической деятельности  государственных и ведомственных служб: Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды; Федеральному агентству водных ресурсов; Федеральному агентству по недропользованию; ФГБУ «Верхне - Волжское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»;  территориальным центрам по мониторингу загрязнения окружающей среды, организациям, ведущим научную и практическую деятельность с целью изучения окружающей среды. Используются в учебной работе на Географическом факультете НИ МГУ им. Н. П. Огарёва, а так же индивидуальными лицами, ведущими исследовательскую работу по изучению загрязнения поверхностных вод.

При работе сделаны следующие выводы:

1. Применение данных дистанционного зондирования позволяет проводить гидрологическое моделирование специальными функциями ArcGIS.
2. Статистические данные (ежегодники, доклады, обзоры и т. д) являются основными источниками качественных и количественных показателей поверхностных вод в БД.
3. Базовые карты ArcGIS и растровое изображение рельефа целесообразно использовать в качестве вспомогательной основы при картографической визуализации пространственных данных.
4. Наборы пространственных данных находящиеся в свободном доступе (в том числе интернет) являются источником исходных цифровых данных позволяющих обновлять, редактировать БД.
5. На основе анализа различных источников разработана структура БД «Поверхностные воды».
6. Структура блоков БД строится на основе атрибутивных таблиц наборов пространственных данных, формирующих блоки БД. Показатели таблиц имеют «общую точку». Таким образом, атрибутивные данные блоков БД взаимосвязаны между собой, показатели дополняют друг друга, тем самым позволяя проводить комплексный анализ исследуемой территории.
7. Возможность пространственного отображения данных, преобразование количественных показателей (локальных, площадных, регулярной сети наблюдений), приведение их в сопоставимый вид; отбор наиболее информативных показателей и критериев; графическое воспроизведение результатов работ и т. д. позволяет сделать вывод о практическом применении БД. 

1.Геоинформатика: в 2 кн. : учебник / Е. Г. Капралов, А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов [и др.] ; под ред. В. С. Тикунова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Академия, 2010. Кн.1 – 394 с., Кн. 2 – 428 с.
2.Ежегодник качества поверхностных вод на территории деятель-ности ФГБУ «Верхне - Волжское УГМС» за 2012 год. – Нижний Новгород, 2013. – 109 с.
3. Кочуров Б. И. Геоэкологическое картографирование : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б. И. Кочуров, Д. Ю. Шишкина, А. В. Антипова, С. К. Костовска; под ред. Б. И. Кочурова. – М. : Издательский центр «Академия», 2009. – 192 с.
4.Обработка космических снимков [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mapgroup.com.ua/articles/109-dannye-srtm-sposoby-polucheniya-dannykh
5.Росгидромет. Список организаций государственной наблюдательной сети и их наблюдательных подразделений. – М: ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2010. – 276 с.

Based on the analysis of different sources developed "Surface water" database structure. The structure of the database blocks based on the attribute tables of spatial data sets. The ability to display spatial data, the transformation of quantitative indicators (local, polygonal, regular observation network), bringing them into a comparable form; selection of the most informative indicators and benchmarks; a graphic reproduction of the results. Database "Surface waters", in the long term, will be a building block in the GIS "Ecology", which describes it as the most important component of a GIS.