Description:

"Глава 17 Мониторинг состояния окружающей среды и эколого-географическое картирование Понятие мониторинга вошло в научную литературу сравнительно недавно, в начале 70-х годов. Современное значение этого слова можно определить как наблюдение и контроль за изменениями состояния биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов, предупреждение о неблагоприятных для жизни, здоровья и производственной деятельности людей последствиях, вызванных этими изменениями. Система контроля за окружающей средой включает три основные виды деятельности: 1) слежение и контроль — систематические наблюдения за состоянием окружающей среды; 2) прогноз — определение возможных изменений природы под влиянием естественных и антропогенных факторов; 3) управление — мероприятия по регулированию состояния окружающей среды. Образно экологический мониторинг можно уподобить наблюдениям из норы суслика, с вершины степного кургана и с высоты парящего высоко в небе орла. Не отрицая важности детальных исследований (наблюдения из норы суслика), примем во внимание слова крупнейшего специалиста в области применения аэрокосмических методов изучения и картографирования растительности Б. В. Виноградова о том, что подобно тому, как мышь, бегающая по поверхности персидского ковра, не способна воспринять всю красоту и сложность его рисунка, геоэколог, работающий на земле, не видит целостного узора биогеоценотического покрова больших пространств. Эту возможность открыли средства дистанционного зондирования, устанавливаемые на самолетах и орбитальных спутниках Земли. Изображения земной поверхности, полученные с различных высот, безгранично расширяют поле зрения исследователя. Аэрокосмические методы дали такой же мощный толчок развитию наук о Земле, как в свое время изобретение микроскопа в биологии. Отмечаются следующие особенности и достоинства космического мониторинга: - наблюдаются и регистрируются сведения об обширных пространствах, вплоть до всей видимой в момент съемки части Земного шара; благодаря большой обзорности на снимках видны крупные региональные особенности хозяйственного воздействия на природные ландшафты; - космоснимки дают однотипную и детальную информацию о труднодоступных районах с такой же точностью, как и для хорошо изученных регионов, что позволяет эффективно применять метод экстраполяции дешифровочных признаков на основе выделения ландшафтов-аналогов; - мгновенность изображения обширных площадей сводит к минимуму влияние переменных погодных и сезонных факторов; возможность регулярного проведения повторных съемок позволяет выбрать лучшие изображения; по материалам повторных съемок изучается динамика природных процессов; - комплексный характер информации, содержащейся на космических снимках, позволяет использовать их для изучения сложных процессов взаимодействия общества и природы; - на снимках с высоким разрешением можно распознать особенности морфологической структуры ландшафтов и техногенных образований. Вместе с тем, благодаря естественной генерализации изображения, на космических снимках отображаются наиболее крупные и существенные элементы географической оболочки и следы антропогенного воздействия (рис. 17.1). Главной особенностью современного этапа развития дистанционного мониторинга являются разработка и использование новых технических средств сбора и обработки информации. Геоэкологический мониторинг в силу большого объема и сложности задач обработки данных должен опираться на эффективные технологии. В настоящее время они связываются с разработкой и внедрением разного рода географических информационных систем (ГИС), в том числе интегрированных ГИС, синтезирующих методы обработки традиционных ГИС с методами дистанционного зондирования. 17.1. ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОКОСМОСНИМКОВ Дистанционные изображения земной поверхности (аэрокосмические снимки) предстают перед глазами исследователя в непривычных проекциях и цветах. Чтобы использовать снимки для изучения и картографирования состояния окружающей среды, необходимо научиться их дешифрировать. Полноценные геоэкологические исследования должны основываться на использовании материалов аэрофотосъемки и космических снимков высокого разрешения. Дешифрирование — процесс распознавания объектов по их изображениям, определения качественных и количественных характеристик этих объектов, изучения ландшафтообразующей и экологической роли различных факторов. Технологическая схема дешифрирования включает сбор аналитических данных о компонентах природы, видах хозяйственной деятельности и их типизацию; выявление и типизацию природнотерриториальных комплексов и природно-хозяйственных систем (рис. 17.2). Применяется предметное и логическое дешифрирование. Первое выполняется путем сравнения изображений и объектов в натуре. Последние опознаются по прямым дешифровочным признакам: по форме, размеру, тону, рисунку и структуре изображения. Второе основано на использовании закономерных взаимосвязей компонентов ландшафта. Через характеристику объектов, непосредственно изображенных на снимках, логическим путем делают заключение о наличии и свойствах объектов и явлений, которые скрыты, но связаны с первыми закономерными связями. Наблюдаемые объекты, по которым дешифрируются другие компоненты ландшафта, называют индикаторами, а сам метод — ландшафтным методом дешифрирования. Опыт показал, что наиболее продуктивно дешифрирование в том случае, если к интерпретации изображений подходят не аналитически, исходя из индикаторных способностей отдельных компонентов природы, а системно, основываясь на индикаторных свойствах ландшафтно-экологических комплексов в целом. Существует закономерная связь тектонического строения, типов и форм рельефа, литологии поверхностных отложений, растительности и животного мира, видов хозяйственной деятельности с ландшафтами и морфологическими ПТК. Дешифрирование осуществляется по общепринятой схеме: предварительное дешифрирование — полевые исследования — камеральное дешифрирование — контроль. На первом этапе на снимках выделяются основные типы рисунков и создается контурная основа. В полевых исследованиях используется метод изучения ключевых участков и проведения ландшафтных профилей. Работа на ключевых участках. В основу составления геоэкологических карт кладется процесс поконтурного дешифрирования. Важным показателем кондиционности карт является число ключевых участков." Ключевые слова: изучение, природный, подземный, подземный вода, космоснимка, работа, качество, деятельность, географический, временной, отдельный, геоэкологический, снимки, среда, исследование, мочь, ландшафт, метод, картографирование, комплекс, ландшафтный, мониторинг, взаимосвязь, место, влияние естественный, требование, растительность, растительный, оценка, характер, геологический, содержание, сельскохозяйственный, человек, группа, земной кора, грунтовая воды, масштаб, геоэкологический исследование, связь, обычный, литогенный, геоэкологический атлас, естественный, экологический, профиль, дистанционный, состояние, литогенный основа, граница, территория, поверхность, часть, земной, руна, съёмка, констатационный, ландшафтный профиль, характеристика, возможность, целый, тип, контроль, правило, определение, комплексный, изображение, фактор, биота, слово, процесс, элемент, контур, следующий, степень, предприятие, грунтовый, эрозия, население, птк, система, вещество, региональный, среда обитание, развитие, состояние окружающий, изменение, индикатор, техногенный покров, карта, окружающий среда, вода, хозяйственный деятельность, техногенный, уровень, атмосферный, снимок, объект, растительный покров, размер, явление, распределение, геоэкологический карта, природно-хозяйственный система, сотня, формирование, путь, разработка, порода, дешифрирование, оцениваться, воды, земля, рис, признак, экстраполяция, природа, геологический субстрат, картирование, карта ландшафт, тематический, задача, интенсивный, условие, компонент, объем, площадь, этап, геохимический, особенность, аномалия, предел, покров, воздействие, связанный, единица, атлас, загрязнение, отложение, поверхностный, физико-химический, подземный воды, структура, снимка, природно-хозяйственный, полевой, форма, окружающий, основа, источник, рельеф, почва, нора суслик, антропогенный, вид, распространение, выявление, участок, число, использование, влияние, свойство, наблюдение, зона