Тақырып Геоинформациялық картографиялау және экологиялық мониторинг

Мақсаты:студенттерді географиялық информациялық жүйелер және экологиялық мониторингпен таныстыру.

Жоспар:

6. 1 Географиялық информациялық жүйелер

6. 2 Экологиялық мониторинг

6. 1 Студент бұл тақырыпты оқу барысында ең алдымен XX ғ. аяғында картографиялық ғылым мен өндірістің магистралды бағыты болып геоинформациялық картография болғанын білуі керек. Ол математикалық тәсілдер мен автоматизацияға сүйенген кешендік, синтетикалық және жүйелік картографияның тура жалғасы болып пайда болды, ал одан әрі географиялық информациялық жүйеге (ГИС) айналды.

Картографияның бұл түрінің негізгі ерекшеліктері жоғарғы дәрежедегі автоматизация мен санды картографиялық және географиялық деректер базаларына сүйену. Сонымен қатар тез жұмыс істейтін компьютерлерді пайдалану тез шешім қабылдайтын өте жоғары дәрежедегі оперативтікке жетуді қамтамасыз етеді. Компьютерлер арқылы бейнелеудің жаңа түрлері мен типтерін (электрондық карталар, 3-өлшемдегі компьютерлік моделдер мен анимациялыр және б.).

Географиялық информациялық жүйелер (ГИС) – бұл әртүрлі объектілер мен табиғаттағы және қоғамдағы құбылыстар жайында кеңістікте координацияланған мәліметтерді жинау, өңдеу, бейнелеуге арналған компьютерлік бағдарламалық өнім. Бұл орасан зор ақпараттарды сақтаушы электрондық (компьютерлік) карталар, атластар және басқа да картографиялық өнімдер болып саналады.

XX ғ. 60-шы жылдарының ортасында Канада, АҚШ, Швецияда пайда болған ГИС (ГИЖ) табиғи ресурстарды зерттеуде, экология, экономика және басқа да ғылым салаларында кеңінен қолданыла бастады.

ГИЖ өзгеше белгілері мәліметтерді географиялық байлау немесе бекіту және мәліметтер базасын оперативті түрде жаңарту, әртүрлі шешімдер қабылдау.

Аумақты қамтуына (аумақ деңгейі) қарай ГИЖ ғаламдық, ұлттық, өңірлік, жергіліктік, локалдық болады, сонымен қатар оған байланысты масштаб та өзгереді (1:100 000 000-нан до 1:1 000-дейін).

ГИЖ тақырыбына қарай да бөлінеді, мысалы жер, кадастрлық, инженерлі теңіздік, көлік және басқада ГИЖ.

Кез келген ГИЖ-дің құрамдық бөліктері мыналар:

• енгізу жүйесі;

• мәліметтердің графикалық базасы;

• мәліметтердің тақырыптық (тематикалық) базасы (сипаттамалық немесе атрибутивтық мәліметтер);

• көзбен шолу жүйесі;

• мәліметтерді басқару және өңдеу жүйесі;

• шығару жүйесі.

Мәлеметтер базасы (БД) – ГИЖ негізгі бөлігі. Ол екі өзара байланысқан ақпараттық құрауыштан тұрады: мәліметтердің картографиялық базасы (белгілі бір проекциядағы-координатар жүйесі) және атрибуттар базасы (объектілердің реквизиттары, олардың санда және сапалық сипаттамалары).

Енгізу жүйесі(алу) – бұл құрылғылар немесе құралдар(сканерлер, клавиатура, геодезиялық приборлар), олар кеңістіктіктегі ақпараттарды сандық түрге айналдырады және комьютердің жадына немесе мәліметтер базасына енгізеді.

Шығару жүйесі өңделген ақпараттар нәтижелерін (карта, графика текстері, кестелер және т.б.) тұтынушыға қолайлы түрде шығарады. Шығару жүйелері әртүрлі болуы мүмкін, мысалы монитор, принтер және плоттер, сонымен қатар сыртқы тасушылар (магнитті, лазерлі).

Картографиялық ГИЖ карталарды басып шығару жүйелері де болуы мүмкін.

Аэроғарыштық ГИЖ бейнелерді өңдеу жүйелерінен де тұрады.

Сканерлеу (сканирование) – бұл бастапқы картографиялық бейнелерді санды растрлық (нүктелік) түрге айналдырады. Бұндай бейнелермен біз күнде жолығамыз, олар теледидарлық бейнелер, принтер өнімдері және т.б., бұлардың бәрі растрлық бейнелер. Олар нүктелер торы (матрица) болып саналады (үлкейткенде жақсы көрінеді) және оларды пикселдер деп атайды.

Объектілермен жұмыс істеу үшін растрлық бейнелерді компьютерлік өңдеулер арқылы санды векторлық түрге айналдырады.

ГИЖ-де картографиялық бейнелердің өзі ақпараттық қабаттар ретінде беріледі және әр қабатта біртекті объектілер көрсетіледі (сурет).

Сурет. Ақпараттық қабаттарды географиялық ақпараттық жүйеде орналастыру

Мысалы, жалпы географиялық карта гидрография, жер бедері, топырақ-өсімдік жамылғысы, жол торабы, елді мекендер және шекаралардан тұрады (сурет).

Студент қазіргі кезде ГИЖ үлкен мүмкіншіліктері барын білуі тиіс. ГИЖ сақталатын ақпараттық екі түрі - графикалық (кар­тографиялық) және атрибуттік (тематикалық) ең негізгі құндылық және қолданбалы міндеттерді шешуде практика жүзінен үлкен пайдалы нәрсе.

Болашақта геоинформациялық картографиялаудың даму нәтижесі - бұл виртуалды картографиялау немесекарталардың қасиеттерін, перспективті суреттерді, блок-диаграммалар мен компьютерлік анимацияларды түйістіріп бейнелерді жасау, құрау.

Картография мен информатиканың тығыз байланыста болуынан картографияның маңызды бағыты – атластарды құру дами бастады. Олар компакт-дискілердегі электрондық ГИЖ-атластары, интернет-атластары, қарапайым атластар, въюерлік атластар-визуалды қарайтын, интерактивтік атластар.

Қазіргі кезде экоономикалық жағынан дамыған елдер - Швеция, Испания, Финлян­дия және б. өздерінің ұлттық атластарының электрондық версияларын жасады.

6.2 Экологиялық мониторингті оқып-білу барысында студент экологиялық мониторингті (латынша monitor – сақтандырушы, қадағалаушы) – табиғи құбылыстардың және антропогендік іс-әрекеттердің әсерінен қоршаған орта жағдайының өзгеруін бақылау, бағалау, тексеру және болжау жүйелері екенін білуі керек.

Бұл термин БҰҰ-ның қоршаған орта жөніндегі Стокгольм конференциясының алдында (1972 жыл, маусымда) «бақылау» ұғымын толықтыру ретінде пайда болды.

Экология саласында мемлекеттік басқарудың тиімділігін қамтамасыз ету факторларының ең маңыздысы болып табиғи ортаның жай-күйі мен сапасы және оған деген әсердің дәрежесі жайында толық объективті ақпараттардың болуы. Осындай ақпараттарды алу мемлекеттің өзіндік қызметі – экологиялық мониторингтің мазмұны болып саналады. ҚР табиғи ортаның мониторингі жұмысы 1972 жылы Мемлекеттік гидрометкомитетінде табиғи ортаның ластану деңгейін Мемлекеттік бақылау қызметі құрылғаннан басталдыү.

Қоршаған ортаның мониторингі – бұл қоршаған табиғи ортаның жай-күйін бақылау және адамдардың денсаулығы мен басқа да тірі организмдерге деген қауіпті жағдайлар жайында алдын ала ескерту қызметі.

ҚР Экологиялық кодексінде мемлекеттік экологиялық мониторинг (қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингi) қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесi болып бөлінеді.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесi - экологиялық қауiпсiздiктi, табиғи ресурстарды сақтауды, молықтыруды және ұтымды пайдалануды, сондай-ақ халықтың санитарлық-эпидемиологиялық салауаттылығын қамтамасыз ету мақсатында басқарушылық және шаруашылық шешiмдердiң қабылдануы үшiн қоршаған орта мен табиғи ресурстардың жай-күйiн байқауды, сондай-ақ олардың нақты жай-күйi туралы деректерге талдау жасауды қамтитын көп мақсатты ақпараттық жүйе.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiн қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкiлеттi орган арнайы мемлекеттiк уәкiлеттi органдармен бiрлесе отырып ұйымдастырады.

Ол тіршілік ету ортасы мен халықтың денсаулығын қоса алғанда, қоршаған ортаны қорғау мәселелерiн тiкелей немесе жанама түрде қамтитын, Қазақстан Республикасындағы қолданыстағы мониторинг жүйелерi мен мониторингтiң кiшi жүйелерiнiң базасында қалыптасады.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң мiндеттерi:

1) қоршаған ортаның, биологиялық әралуандық және экожүйелердiң жай-күйi туралы, антропогендiк әсер ету көздерi, тiршiлiк ету ортасының халық денсаулығына әсер ететiн факторлары туралы дұрыс және салыстырмалы ақпарат алу;

2) қоршаған ортаның жай-күйiн, антропогендiк әсер ету деңгейлерiн, биосфера жай-күйiнiң көрсеткiштерiн, экожүйелердiң функционалдық тұтастығын бағалау және болжау;

3) экологиялық қауiпсiздiктi қамтамасыз ету бойынша қабылданатын басқарушылық шешiмдерi мен өткiзiлетiн iс-шаралардың тиiмдi болуына талдау жүргiзу үшiн деректермен қамтамасыз ету болып табылады.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiн ақпараттық қамтамасыз ету жинақтық деректер банкiне берiлетiн арнайы уәкiлеттi мемлекеттiк органдар орындайтын қоршаған орта мен табиғи ресурстардың мемлекеттiк мониторингiнiң, сондай-ақ табиғат пайдаланушылар өндiрiстiк экологиялық бақылау шеңберiнде жүзеге асыратын өндiрiстiк мониторингтiң нәтижелерiне негiзделедi.

4. Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң мiндеттерi:

1) қоршаған ортаның, биологиялық әралуандық және экожүйелердiң жай-күйi туралы, антропогендiк әсер ету көздерi, тiршiлiк ету ортасының халық денсаулығына әсер ететiн факторлары туралы дұрыс және салыстырмалы ақпарат алу;

2) қоршаған ортаның жай-күйiн, антропогендiк әсер ету деңгейлерiн, биосфера жай-күйiнiң көрсеткiштерiн, экожүйелердiң функционалдық тұтастығын бағалау және болжау;

3) экологиялық қауiпсiздiктi қамтамасыз ету бойынша қабылданатын басқарушылық шешiмдерi мен өткiзiлетiн iс-шаралардың тиiмдi болуына талдау жүргiзу үшiн деректермен қамтамасыз ету болып табылады.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингi бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң мазмұнын мониторингтiң мынадай кiшi жүйелерi:

1) қоршаған орта жай-күйiнiң мониторингi;

2) табиғи ресурстар мониторингi;

3) мониторингтiң арнайы түрлерi құрайды.

Жұмыс iстеу процесiнде Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингi бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң кiшi жүйелерiне мониторингтiң басқа да түрлерi енуi мүмкiн.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингi бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң мониторингiн жүргiзу мынадай үш деңгейде жүзеге асырылады:

1) жергiлiктi (өндiрiстiк мониторинг және елдi мекендердiң нақты учаскелерiнiң, су тоғандары мен өзендердiң, ерекше қорғалатын табиғи аумақтардың мониторингi);

2) өңiрлiк (өңiрлердiң физикалық-географиялық және экономикалық ерекшелiктерiн, экологиялық тұрғыдан ауыртпалықты аймақтардың бар-жоғын және қоршаған ортаның жай-күйi мен табиғи ресурстардың пайдаланылуына әсер ететiн табиғи және техногендiк факторлар кешенiн ескере отырып, әкiмшiлiк-аумақтық бiрлiктер шегiндегi мониторинг);

3) республикалық (қажет болған кезде жалпы мемлекеттiк мәнi бар iрi өңiрлер мен жекелеген объектiлердi бөлiп көрсете отырып, Қазақстан Республикасының бүкiл аумағын қамтитын мониторинг).

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингi бiрыңғай мемлекеттiк жүйесiнiң шеңберiнде қоршаған ортаның жай-күйiн бақылау, сондай-ақ талдау үшiн сынамаларды iрiктеу арнайы құрылған мемлекеттiк, аумақтық және жекеменшiк бақылау желiлерiнiң пункттерiнде жүзеге асырылады. Iрiктелiп алынған сынамалардағы ластаушы заттардың құрамын талдау аккредиттелген талдамалық зертханаларда жүзеге асырылады.

Қоршаған орта мен табиғи ресурстар мониторингiнiң бiрыңғай мемлекеттiк жүйесi бюджет қаражаты және Қазақстан Республикасының заңнамасында тыйым салынбаған өзге де көздер есебiнен қаржыландырылады.