А.В. Высоченко, Ж.А. Капилевич,
М.Е. Фейгельман, А.А. Багрицевич,
В.В. Цирш, К.Г. Лемешко
Белорусский научно-исследовательский
центр «ЭКОЛОГИЯ», г. Минск, тел: (017) 234-77-21,
E-mail: viceco@tut.by
В Главном информационно-аналитическом центре Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь создана ГИС НСМОС (Национальной системы мониторинга окружающей среды) и проведена ее апробация на примере бассейна р. Западной Двины. Программная часть системы основана на ArcView GIS и PC ARC/INFO. Для территории бассейна подготовлен Атлас экологических карт в составе 23 карт. Картографической основой является цифровая топографическая карта Республики Беларусь исходного М 1:500 000, созданная в БКГО «Белгеодезия». Она включает 17 тематических слоев, на которых показаны все объекты территории в соответствии с исходным масштабом. В процессе работы ряд тематических слоев топоосновы (гидрография) дополнен информацией до М 1:200 000 с отображением притоков 3-4 порядка и современной мелиоративной сети.
Информация цифровой топоосновы дополнена наборами специальных тематических карт (геологические, гидрологические, почвенные, природно-климатические и др.) и материалами дистанционного зондирования.
При построении экологических карт используется информация, организованная в виде следующих баз данных:
1. Базы справочных данных, включающие:
• Базу данных Государственного реестра пунктов наблюдений НСМОС, содержащую справочные сведения из этого документа и дополнительные сведения, отражающие специфику конкретного вида мониторинговой информации.
• Базу данных по природным и социально-экономическим объектам, содержащую следующие сведения:
— площадь административных районов и численность городского и сельского населения;
— морфометрические характеристики водотоков, площади водосбора, расстояния до устья, общие характеристики речной сети;
— местоположение, площади зеркала и водосбора, глубины и объемы воды водоемов бассейна;
— охраняемые территории республиканского значения;
— размещение животноводческих комплексов.
• Базу нормативно-справочной информации, содержащую:
— предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в природных средах;
— ориентировочные безопасные уровни выброса загрязняющих веществ в атмосферу (ОБУВ);
— агрегатное состояние;
— класс опасности;
— предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ, выбрасываемых в водные объекты культурно-бытового, хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения;
— лимитирующий показатель вредности;
— допустимые уровни шума, вибрации, электромагнитного излучения.
• Базу данных статистической отчетности по состоянию окружающей среды, содержащую следующие сведения по районам и крупным городам:
— сбросы воды в водные объекты;
— объемы сброса отдельных загрязняющих веществ;
— выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
• Базу данных по источникам загрязнений, включающую:
— данные по промышленным предприятиям как источникам загрязнения, влияющим на качество поверхностных вод и атмосферного воздуха;
— данные о крупных и средних животноводческих комплексах, размещенных на территории бассейна;
— данные о полигонах твердых бытовых и промышленных отходов.
2. Оперативные базы мониторинговых данных, содержащие следующую информацию по действующим видам мониторинга:
• медицинский мониторинг — показатели рождаемости, относительной заболеваемости, смертности по группам болезней и отдельным нозологическим формам по городам Витебск, Полоцк, Новополоцк, показатели качества питьевой воды в этих городах;
• мониторинг атмосферного воздуха — среднегодовые и среднемесячные концентрации 32 загрязняющих веществ по постам в городах Витебск, Полоцк, Новополоцк, суммарные выбросы загрязняющих веществ по предприятиям Витебской области;
• мониторинг гидросферы:
— поверхностные воды — среднегодовые концентрации 40 загрязняющих веществ и гидробиологические показатели;
— подземные воды — среднегодовые концентрации загрязняющих веществ;
• мониторинг земель (почв) — данные VIII тура агрохимического обследования и сведения о полигонах твердых бытовых отходов;
• мониторинг физических явлений (факторов) — среднегодовые эквивалентные уровни шума в Витебске, Полоцке;
• растительности (лесной) — показатели дефолиации и дехромации лиственного и хвойного покрова по ППУ.
В состав Атласа входят следующие электронные карты (ЭК): 4 природно-ресурсные; 4 социально-экономические; 4 сетей наблюдений; 11 отображения мониторинговой информации и оценки состояния элементов окружающей среды.
В состав природно-ресурсных карт входят ЭК: Рельеф; Гидрография; Растительный покров; Охраняемые природные территории. Построение ЭК «Рельеф» осуществлялось путем перехода от линейного (проективного) представления элементов модели местности к площадному (пиксометрическому) представлению, что позволило выделить все характерные формы рельефа. ЭК «Гидрография» сформирована путем восстановления топологии сети линейных объектов с использованием дополнительной картографической информации и замыканием отдельных участков линейных объектов.
При построении ЭК «Растительный покров» осуществлено разделение разнотипных пересекающихся площадных объектов на отдельные темы, объединяющие однотипные взаимно непересекающиеся объекты. Результаты использованы при отображении данных агропочвенного мониторинга. На ЭК «Охраняемые природные территории» показаны Национальный парк «Браславские озера», Березинский биосферный заповедник и 22 заказника республиканского значения.
К социально-экономическим относятся карты: Инфраструктура; Плотность населения; Источники загрязнения; Объемы промышленных выбросов. На ЭК «Инфраструктура» сеть основных автомобильных дорог приведена как в последнем издании атласа «Беларусь автомобильная. Атлас автодорог», выполнена корректировка дорожной сети, добавлены трассы трубопроводов. ЭК «Источники загрязнения» показывает размещение и характеристики полигонов твердых бытовых отходов, крупных и средних животноводческих комплексов. На ЭК «Плотность населения» и «Объемы промышленных выбросов» к объектам базовой карты (административным районам и крупным городам) присоединены справочные данные (рис. 1).
Рис. 1. Объем промышленных выбросов.
В состав электронных карт сети наблюдений входят карты: Сеть наблюдений НСМОС; Мониторинг гидросферы; Мониторинг лесной растительности; Радиационный мониторинг; Мониторинг атмосферного воздуха в городах.
На ЭК «Сеть наблюдений НСМОС» показаны пункты мониторинга в бассейне Западной Двины и данные по каждому виду (подвиду) мониторинга. Остальные ЭК данной группы построены для видов мониторинга с наиболее разветвленной сетью наблюдений. Набор ЭК для мониторинга атмосферного воздуха включает основную карту бассейна, где выделены города Витебск, Полоцк, Новополоцк, и привязанные к ним по «горячей связи» электронные планы этих городов. Каждый электронный план содержит растровую тему плана города и векторную тему пунктов мониторинга.
В состав ЭК по действующим видам мониторинга входят следующие карты: Здоровье населения; Качество атмосферного воздуха; Качество поверхностных вод; Качество подземных вод; Оценка почв по данным агропочвенного территориального мониторинга (рис. 2); Дефолиация лесов» (рис. 3).
Рис. 2. Содержание фосфора в почвах.
Рис. 3. Дефолиация лесов (хвойные породы).
Для примера рассмотрим более детально содержание ЭК «Качество поверхностных вод». ЭК включает три темы: отдельных показателей; интегрального показателя (ИЗВ) и его составляющих; динамики изменений показателей.
Тема отдельных показателей позволяет при помощи специальных командных кнопок интерфейса выбрать и отобразить в виде локализованной диаграммы типа «цветовая шкала» распределение уровней значений любого из показателей, записанных в соответствующей виртуальной таблице мониторинговых данных для заданного пользователем временного интервала наблюдений (декада, месяц или год).Тема интегрального показателя используется для просмотра значений ИЗВ и его составляющих с отображением данных при помощи локализованных диаграмм типа «круговая диаграмма» и переходом от одного отрезка времени к другому. Тема динамики позволяет при помощи столбчатых диаграмм отобразить изменения значений выбранного пользователем показателя в течение заданного года или изменение среднегодовых значений, переходя от одного показателя к другому (рис. 4).
Рис. 4. Качество поверхностных вод.
Атлас экологических карт бассейна р. Западная Двина используется специалистами Витебского облкомитета природных ресурсов и охраны окружающей среды.
