Поступление на кафедру экологии. МАга. Почему я хочу поступить в магистратуру
 Скачать 3.33 Mb.
|
|
37. Место дистанционных технологий в геэкологических исследованиях. Содержание и задачи дистанционных технологий геологических исследований Проведение дистанционных измерений земной поверхности основано на технологиях бесконтактных методов геоэкологических исследований. Методическую основу бесконтактных методов исследований составляют принципы реализации технологических процессов и операций дистанционных измерений. На современном этапе своего развития дистанционные методы обеспечивают оперативное получение широкого спектра геометрических и энергетических параметров, исследуемых природных и технологических объектов в виде цифровых изображений. Для их интерпретации используют интегральные геоинформационные системы и специализированные интернет-геопорталы. Результаты интерпретации представляют в виде геоинформационной среды реализуемых проектов, которая является основой информационного сопровождения управлением состоянием окружающей среды территорий. Задачи, решаемые с помощью данных дистанционного зондирования: 1. Определение метрических характеристик (границы, координаты, размеры, площади и т.д.) объектов местности. 2. Создание карт и планов. 3. Создание ортофотопланов. 4. Создание цифровых моделей рельефа и местности. 5. Выявление изменений, произошедших на местности. 6. Оценка состояния территорий. 7. Создание трехмерных реалистичных измерительных моделей объектов.  38. Классификация систем дистанционного зонирования Земли  К пассивным съемочным системам относятся: 1. фотографические; 2. телевизионные; 3. на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС); 4. сканерные; К активным съемочным системам относятся: 1. радиолокационные; 2. лазерные. 39. Основы дешифрирования и интерпретации экологических объектов и процессов. Дешифрирование космических снимков - распознавание изучаемых природных комплексов и экологических процессов или их индикаторов по рисунку фотоизображения (тону, цвету, структуре), его размерам и сочетанию с другими объектами (текстура фотоизображения). Эти внешние характеристики присущи только тем физиономическим компонентам ландшафтов, которые имеют непосредственное отражение на снимке. В связи с этим только незначительное число природных компонентов может быть отдешифрировано по прямым признакам - формы рельефа, растительный покров, иногда поверхностные отложения. Дешифрирование включает обнаружение, распознавание, интерпретацию, а также определение качественных и количественных характеристик объектов и отображение результатов в графической (картографической), цифровой или текстовой формах. Методы дешифрирования позволяют выполнять тематическую интерпретацию изображений объектов, в ходе которой выполняется перевод формальных спектральных описаний сигналов в объектно-ориентированные представления объектов. На основании результатов интерпретации изображений объектов составляются геопространственные модели территории, а также модели исследуемых объектов и процессов (проектные, ситуационные и мониторинговые); экологические карты, карты опасных геодинамических процессов и схемы хозяйственного использования территории, предварительные легенды, ландшафтно-индикационные таблицы и оценочные шкалы. Интерпретация заключается в классификации опознанных объектов по определенному принципу (в зависимости от тематической направленности дешифрирования). Так, при ландшафтном дешифрировании интерпретируются физиономические компоненты геосистем, а опознанные техногенные объекты служат только для правильной ориентировки. При дешифрировании хозяйственного использования внимание обращается на опознанные объекты использования земель - поля, дороги, населенные пункты и т. д. Интерпретация деципиентных (скрытых) компонентов ландшафтов или их техногенных изменений производится ландшафтно-индикационным методом. Полная и достоверная интерпретация снимков возможна только на основании комплексного использования прямых и косвенных дешифровочных признаков. Процесс интерпретации сопровождается рисовкой контуров, т. е. созданием по отдельным снимкам схем дешифрирования. 40. Качественные и количественные критерии оценки экологического риска. Риск: Вероятностная мера опасности или совокупности опасностей, установленная для определенного объекта в виде возможных потерь за заданное время; Осознанная опасность (угроза) наступления в любой системе негативного события с определенными во времени и пространстве последствиями. Риск дифференцированный — показатель возможных потерь от одной опасности за заданное время, установленный для определенного объекта. Риск допустимый — уровень возможных потерь населения, объектов хозяйства или окружающей природной среды от одной или нескольких природных и техногенных опасностей, не приводящих к необратимым изменениям этих объектов. Принимается законодательными, нормативными или иными актами исходя из научного обоснования, общественного мнения и существующих социально-экономических возможностей государства и его отдельных административно-территориальных образований. Риск индивидуальный — показатель возможных потерь от одной или нескольких опасностей, установленный для типичного или конкретного представителя определенной группы населения, находящейся в зоне возможного поражения, в виде гибели, ранения, потери здоровья, моральной травмы или других негативных для этого представителя исходов за заданное время, обычно за один год. Риск интегральный — показатель возможных потерь от нескольких опасностей за заданное время, установленный для определенного объекта. Риск популяционный — показатель возможных потерь от одной или нескольких опасностей, установленный для определенной группы представителей животного или растительного мира, находящейся в зоне возможного или существующего поражения, в виде гибели, заражения, миграции или др. Риск социальный — показатель опасности или совокупности опасностей, установленный для определенной группы населения, находящейся в зоне возможного поражения, в виде потерь этой группы с различным исходом (гибель, ранение, заражение, моральная травма и т. п.) за заданное время. Риск физический — показатель возможных потерь от одной или нескольких опасностей, установленный для определенного объекта в виде числа негативных случаев его поражения с определенным уровнем потерь (количество разрушенных и поврежденных зданий и сооружений, площадь выведенных из землепользования территорий, число чрезвычайных ситуаций определенной степени тяжести и т. п.) за заданное время. Риск экологический — вероятностная мера одной или нескольких экологических опасностей, установленная для определенных видов, популяций или сообществ живых организмов, экосистем, компонентов экосистем или групп населения в виде возможных негативных изменений и потерь этих объектов за заданное время. Риск экономический — показатель возможных потерь от одной или нескольких опасностей за заданное время, установленный для определенного объекта в стоимостном выражении. Риск экономический удельный — показатель возможных потерь от одной или нескольких опасностей за заданное время, установленный для определенного объекта в стоимостном выражении на единице площади. 41. Новейшие технологии осуществления геотехнического мониторинга на разрабатываемых месторождениях (на суше и шельфе). 42. Виды и задачи геоинформационного обеспечения экологического мониторинга. Экологические проблемы часто требуют незамедлительных и адекватных действий, эффективность которых напрямую связана с оперативностью обработки и представления информации. При комплексном подходе, характерном для экологии, обычно приходится опираться на обобщающие характеристики окружающей среды, вследствие чего, объемы даже минимально достаточной исходной информации, несомненно, должны быть большими. В противном случае обоснованность действий и решений вряд ли может быть достигнута. Однако простого накопления данных тоже, к сожалению, недостаточно. Эти данные должны быть легко доступны, систематизированы в соответствии с потребностями. Хорошо, если есть возможность связать разнородные данные друг с другом, сравнить, проанализировать, просто просмотреть их в удобном и наглядном виде, например, создав на их основе необходимую таблицу, схему, чертеж, карту, диаграмму. Группировка данных в нужном виде, их надлежащее изображение, сопоставление и анализ целиком зависят от квалификации и эрудированности исследователя, выбранного им подхода интерпретации накопленной информации. На этапе обработки и анализа собранных данных существенное, но отнюдь не первое, место занимает техническая оснащенность исследователя, включающая подходящие для решения поставленной задачи аппаратные средства и программное обеспечение. В качестве последнего во всем мире все чаще применяется современная мощная технология географических информационных систем. ГИС имеет определенные характеристики, которые с полным правом позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления информацией. Средства ГИС намного превосходят возможности обычных картографических систем, хотя естественно, включают все основные функции получения высококачественных карт и планов. В самой концепции ГИС заложены всесторонние возможности сбора, интеграции и анализа любых распределенных в пространстве или привязанных к конкретному месту данных. Если необходимо визуализировать имеющуюся информацию в виде карты, графика или диаграммы, создать, дополнить или видоизменить базу данных, интегрировать ее с другими базами - единственно верным путем будет обращение к ГИС. В традиционном представлении возможные пределы интеграции разнородных данных искусственно ограничиваются. Близким к идеалу считают, например, возможность создания карты урожайности полей путем объединения данных о почвах, климате и растительности. ГИС позволяет пойти значительно дальше. К вышеприведенному набору данных можно добавить демографическую информацию, сведения о земельной собственности, благосостоянии и доходах населения, объемах капитальных вложений и инвестиций, зонировании территории, состоянии хлебного рынка и т.д. В результате появляется возможность напрямую определить эффективность запланированных или проводящихся мероприятий по сохранению природы, их влияние на жизнь людей и экономику сельского хозяйства. Можно пойти еще дальше и, добавив данные о распространении заболеваний и эпидемий, установить, есть ли взаимосвязь между темпами деградации природы и здоровьем людей, определить возможность возникновения и распространения новых заболеваний. В конечном счете, удается достаточно точно оценить все социально-экономические аспекты любого процесса, например, сокращения площади лесных угодий или деградации почв. Деградация среды обитания. ГИС с успехом используется для создания карт основных параметров окружающей среды. В дальнейшем, при получении новых данных, эти карты используются для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. При вводе данных дистанционных, в частности спутниковых, и обычных полевых наблюдений с их помощью можно осуществлять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий. Данные об антропогенных нагрузках целесообразно наложить на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения, например, парками, заповедниками и заказниками. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тестовым участкам. Загрязнение. С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например, карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе. В результате можно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей. Землевладение. ГИС широко применяются для составления и ведения разнообразных, в том числе земельных, кадастров. С их помощью удобно создавать базы данных и карты по земельной собственности, объединять их с базами данных по любым природным и социально-экономическим показателям, накладывать соответствующие карты друг на друга и создавать комплексные (например, ресурсные) карты, строить графики и разного вида диаграммы. геоинформационная мониторинг загрязнение картография Охраняемые территории. Еще одна распространенная сфера применения ГИС - сбор и управление данными по охраняемым территориям, таким как заказники, заповедники и национальные парки. В пределах охраняемых районов можно проводить полноценный пространственный мониторинг растительных сообществ ценных и редких видов животных, определять влияние антропогенных вмешательств, таких как туризм, прокладка дорог или ЛЭП, планировать и доводить до реализации природоохранные мероприятия. Возможно выполнение и многопользовательских задач, таких как регулирование выпаса скота и прогнозирование продуктивности земельных угодий. Такие задачи ГИС решает на научной основе, то есть выбираются решения, обеспечивающие минимальный уровень воздействия на дикую природу, сохранение на требуемом уровне чистоты воздуха, водных объектов и почв, особенно в часто посещаемых туристами районах. Неохраняемые территории. Региональные и местные руководящие структуры широко применяют возможности ГИС для получения оптимальных решений проблем, связанных с распределением и контролируемым использованием земельных ресурсов, улаживанием конфликтных ситуаций между владельцем и арендаторами земель. Полезным и зачастую необходимым бывает сравнение текущих границ участков землепользования с зонированием земель и перспективными планами их использования. ГИС обеспечивает также возможность сопоставления границ землепользования с требованиями дикой природы. Например, в ряде случаев бывает необходимым зарезервировать коридоры миграции диких животных через освоенные территории между заповедниками или национальными парками. Постоянный сбор и обновление данных о границах землепользования может оказать большую помощь при разработке природоохранных, в том числе административных и законодательных мер, отслеживать их исполнение, своевременно вносить изменения и дополнения в имеющиеся законы и постановления на основе базовых научных экологических принципов и концепций. Восстановление среды обитания. ГИС является эффективным средством для изучения среды обитания в целом, отдельных видов растительного и животного мира в пространственном и временном аспектах. Если установлены конкретные параметры окружающей среды, необходимые, например, для существования какого-либо вида животных, включая наличие пастбищ и мест для размножения, соответствующие типы и запасы кормовых ресурсов, источники воды, требования к чистоте природной среды, то ГИС поможет быстро подыскать районы с подходящей комбинацией параметров, в пределах которых условия существования или восстановления численности данного вида будут близки к оптимальным. На стадии адаптации переселенного вида к новой местности ГИС эффективна для мониторинга ближайших и отдаленных последствий предпринятых мероприятий, оценки их успешности, выявления проблем и поиска путей по их преодолению. Экологическое образование. Поскольку создание бумажных карт с помощью ГИС значительно упрощается и удешевляется, появляется возможность получения большого количества разнообразных природных карт, что расширяет возможности и широту охвата программ и курсов экологического образования. Ввиду простоты копирования и производства картографической продукции ее может использовать практически любой ученый, преподаватель или студент. Более того, стандартизация формата и компоновки базовых карт служит основой для сбора и демонстрации данных, получаемых учащимися и студентами, обмена данными между учебными заведениями и создания единой базы по регионам и в национальном масштабе. Можно подготовить специальные карты для землевладельцев с целью ознакомления их с планируемыми природоохранными мероприятиями, схемами буферных зон и экологических коридоров, которые создаются в данном районе и могут затронуть их земельные участки. Экотуризм. Возможность быстрого создания привлекательных, красочных и, в то же время, качественных профессионально составленных карт делает ГИС идеальным средством создания рекламных и обзорных материалов для вовлечения публики в быстро развивающуюся сферу экотуризма. Характерной чертой так называемых "экотуристов" является глубокая заинтересованность в подробной информации о природных особенностях данной местности или страны, о происходящих в природе процессах, связанных с экологией в широком смысле. Среди этой достаточно многочисленной группы людей большой популярностью пользуются созданные с помощью ГИС научно-образовательные карты, отображающие распространение растительных сообществ, отдельных видов животных и птиц, области эндемиков и т.д. Подобная информация может оказаться полезной для целей экологического образования или для туристских агентств, для получения дополнительных средств из фондов проектов и национальных программ, поощряющих развитие путешествий и экскурсий. 43. Геоинформационные системы в задачах геоэкологических исследований. Классификация геоинформационных систем.   |