Источники информации

5.2. Источники информации                                                    |

1

Основные источники информации для ГИС при проведении ОВОС: I

* картографическая информация на основе имеющихся топо1 графических и тематических карт; I

* дистанционная аэрои космическая информация (ДДЗ);    ]

*  информация полевых обследований с инструментальной про1 , сгранственной привязкой;         л

*   литературная, фондовая и архивная информация;              ] +    информация по проектной документации.                                   I

Я

Исходная картографическая информация должна отражать совреI менное состояние окружающей среды и включать топографические I карты, карты природных компонентов, ландшафтов и хозяйственно| го использования. Топографические карты являются наиболее доступI ными для использования. Из них может быть получена информация о I рельефе, гидрографии, населенных пунктах, транспортной сети и ! друтих хозяйственных объектах территории. Однако при этом следует | учитывать, что топокарты отражают информацию 20-летней и более | давности и требуют уточнения.

Рекомендуемые материалы

Информация о рельефе территории (горизонтали, высотные отI метки, урезы воды) используется для построения цифровых моделей Я рельефа (ЦМР). ЦМР — основа для построения различных произволЯ ных карт (углов наклона, горизонтальных и вертикальных кривизн, "Щ экспозиций, бассейнов и др.) и используется при имитационном f моделировании процессов и создании ландшафтной карты (при ее Л отсутствии). Построение ЦМР производится по оцифрованным с тоЯ покарты данным о рельефе территории в векторном формате с обраШ зованием регулярной матрицы высот (растра) и/или нерегулярной ffl треугольной сети (TIN) в векторном формате. На основе растра высот Ш и производных характеристик возможно осуществление автоматичес'1 кой классификации рельефа на типологические поверхности со сходI ными параметрами высот, углов наклона, кривизн и др.       1

При классификации рельефа могут использоваться различные •>« алгоритмы. Выбор оптимальной классификации проводится статистиЛ ческими методами. При этом предпочтительней выбор классифика1 ции с отсутствием искажений рельефа, возникающих при построе11 нии его растра. Результаты классификации используются для составЛ ления ландшафтной карты. На основе анализа растра рельефа и ДДЗ Ш

возможно выделение линиментных структур как зон потенциального    Я

'•

 риска для хозяйственного использования, а также экологических коридоров и узлов как территорий, требующих повышенной охраны и имеющих повышенный природоохранный статус. Также на основе информации о рельефе возможен расчет различных индексов (разнообразия, фрагментации и др.), позволяющих оценить ценность территорий с экологической точки зрения. Для составления карт эрозионной опасности, геохимических миграций, трехмерных моделей рельефа и других моделей используется векторное представление рельефа в виде треугольной сети.

Таким образом, рельеф территории является одним из основных источников информации, используемой в ГИС для ОВОС. При использовании информации о рельефе территории следует учитывать, что для равнинных территорий с малыми уклонами масштаб исходной топокарты должен быть примерно в два раза крупнее, чем получаемые карты в процессе построения растра рельефа и его производных. Это связано с недостаточным количеством информации о рельефе территории для поверхностей с малыми уклонами и возникающими в результате ошибками аппроксимации.

С топографических карт помимо информации о рельефе извлекаются сведения о населенных пунктах и транспортной сети. Информация о населенных пунктах необходима для учета риска воздействия на них планируемого объекта и оценки степени риска для населения при возникновении аварийных ситуаций. Информация о транспортной сети используется при оценке доступности проектируемого объекта и оценке необходимости создания новых транспортных путей. Информация о населенных пунктах и особенно транспортной сети перед использованием требует уточнения с использованием дистанционной информации и полевых обследований.

Тематические карты, используемые при создании ГИС для ОВОС, обычно включают геологическую карту, почвенную карту, карту растительности (карты лесной инвентаризации). Наряду с ними, в зависимости от характера территории и проектируемого объекта, могут привлекаться геокриологические карты, мезоклиматические карты, карты земельных ресурсов, геоморфологические карты и др. Для использования информации этих карт при анализе в среде ГИС необходим перевод их в векторный формат представления данных.

Легенды тематических карт формализуются для введения их в общую базу данных. Однако применение большинства тематических карт при проведении ОВОС ограничено их масштабом, который редко бывает крупнее 1:200 000, В результате содержащаяся в них информация используется более на качественном уровне при составлении ландшафтной карты для выделения ПТК ранга сложных урочищ и местностей. Карты лесной инвентаризации обычно имеют масштаб 1:25000— 1:50 000, но их применение ограничено зачастую низким качеством составления. Карта земельных ресурсов (земельный кадастр) исполь-

 зуется для представления существующего на момент проектирования землепользования и учета при проектировании площадей с особым статусом охраны.

Очень важным источником информации для ГИС являются данные дистанционного зондирования (ДДЗ): аэроснимки и космические снимки высокого разрешения. ДДЗ используются при составлении карт растительности, наземного покрова, ландшафтных карт, а также при уточнении и обновлении информации, содержащейся на топографических и тематических картах. На основе многоканальных ДДЗ проводится расчет индексов, отражающих различные характеристики структуры наземного покрова (EVI, NDVI, Fragmentation Index, индекс разнообразия и др.). По ДДЗ дешифрируются и линиментные структуры, учет которых как зон потенциального риска хозяйственного использования важен при проведении ОВОС.

Данные многомаршрутной аэрофотосъемки содержат материалы масштабов 1:10 000—1:15 000. Таким образом, это один из самых крупномасштабных источников информации. Однако их применение ограничено панхроматическим характером изображения, большим количеством снимков, каждый из которых требует географической привязки, геометрической и оптической коррекции. Поэтому использование АФС обычно ограничивается небольшими участками, на которых прогнозируется максимальное воздействие проектируемого объекта и для которых необходима наиболее крупномасштабная информация.

Космические снимки высокого разрешения, в отличие от АФС, имеют большой пространственный охват (от 100 * [00 км² и более), геометрическую и оптическую коррекцию, географическую привязку, наличие нескольких каналов съемки. Все это делает использование космических снимков предпочтительным перед использованием АФС. В настоящее время космическая съемка высокого разрешения проводится несколькими съемочными системами.

При выборе снимков между различными съемочными системами следует учитывать не только их разрешение и количество каналов, но и число снимков на одну и ту же территорию. Большое число снимков позволяет провести их выбор с наименьшей облачностью для нужного сезона года, а при необходимости и за разные сезоны. Также возможно проводить исследование динамики наземного покрова при сравнении снимков за разные годы. В целом для большинства территорий наиболее информативными являются весенние (апрель—май) и осенние (сентябрь—октябрь) снимки. Наибольшее число снимков в свободном доступе с большим количеством спектральных каналов съемки предоставляют спутники Landsat и SPOT.

Основное применение ДДЗ в рамках ОВОС — составление на их основе среднемасштабных (1:50 000-1:200 000) карт наземного покрова, растительности, ландшафтов и др., которые отражают совре-

 менное состояние территории и используются для составления производных оценочных карт.

Для составления этих карт ДДЗ классифицируются. Алгоритмы классификаций реализованы во многих статистических (Statistica, SPSS, SYSTAT, NCSS и др.) и ГИС программных пакетах (ArcInfo, Erdaslmagine, Idrisi и др.). Использование различных алгоритмов классификации дает значительно различающиеся результаты. Поэтому выбор оптимальной классификации должен осуществляется как на базе количественных статистических, так и экспертных качественных показателей. В результате процедуры классификации выделяются типы изображения со сходной яркостью и структурой. При исходном разрешении космических снимков 20—30 м могут быть получены типы изображения, соответствующие рангу урочищ (1:50 000-1:100 000). Далее полученные типы изображения сопоставляются с данными, полученными с тематических карт (геологической, геоморфологической, почвенной, лесной инвентаризации, землепользования) и в процессе полевых обследований. Сопоставление данных с типами изображения проводится средствами статистического анализа, реализованного во многих ГИС пакетах, или с помощью специализированных статистических программных пакетов.

Таким образом, на основе яркостных. и структурных характеристик и с привлечением информации об отдельных природных компонентах и полевых данных проводится насыщение полученных при классификации типов изображения смысловым (семантическим) содержанием. Эта информация используется как при составлении ландшафтной карты, так и для составления ряда компонентных карт. В результате могут быть получены карты растительности (на уровне формаций), карты типов наземного покрова (land cover map), карты антропогенной трансформации наземного покрова и др.

При проведении ОВОС ландшафтная карта может рассматриваться как основа для составления оценочных карт (карт устойчивости ландшафтов, карты районирования по степени экологической опасности природопользования и др.), так как содержит комплексную информацию о природных компонентах и заменяет ряд карт компонентов. На ее основе проводится увязка данных, получаемых из различных источников информации. При отсутствии бумажной ландшафтной карты необходимого масштаба в ГИС возможно составление электронной ландшафтной карты.

Составление ландшафтной карты в среде ГИС проводится на основе объединения информации, полученной при классификации рельефа и ДДЗ. Это объединение может проводиться как на основе наложения (overlay) классификаций рельефа и ДДЗ, так и при помощи совместной классификации этих источников информации. В результате создается карта, содержащая типологические контуры, имеющие характеристики рельефа и природных компонентов, однород-

Построение имитационных моделей и карт геохимической миграции, воздушного переноса, карты эрозионной опасности, построение карты типов поверхностей рельефа

Карта размещения проектируемых объектов, карта прогнозируемого ущерба природным ресурсам, карта сети мониторинга

Рис. 6. Общая схема организации данных при создании ГИС для ОВОС

ные для каждого из выделяемых типов. Привлечение информации о генезисе территории, которая может быть получена с геоморфологических карт, из материалов полевых обследований и литературных источников позволяет как конечный продукт получить типолого-генетическую ландшафтную карту. На основе полученной ландшафтной карты с привлечением других материалов проводится построение оценочных карт, используемых при проектировании размещения конкретных объектов. В итоге создастся карта проектируемых объектов, карта прогнозируемого ущерба природным ресурсам, проектируется сеть мониторинга. На рис. 6 представлен один из вариантов схемы организации данных в рамках ГИС для проведения ОВОС.