Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А

Выводы. В результате проделанной работы создана база исходных данных мониторинга восточной части Финского и Невской губы осенью 2016 г. в программной среде ArcGIS 10.1 с набором векторных и растровых тематических слоев, которую можно обновлять и создавать новые карты для последующего анализа. Рассчитан индекс трофности вод E-TRIX восточной части Финского залива и индекс загрязненности вод ИЗВ. На их основе которых созданы эколого-географические карты качества вод в осенний период 2016 г. По картам были выявлены основные участки эвтрофикации и загрязнения тяжелыми металлами на акватории Невской губы и восточной части Финского залива. Результаты позволяют сделать вывод о неблагополучном экологическом состоянии вод Невской губы осенью 2016 г. Пространственное положение наиболее неблагополучных участков позволяет предположить существенное влияние сброса вод с очистных сооружений, а также производственной деятельности в районе морского торгового порта Санкт-Петербурга, на ухудшение качества вод. В то же время качество вод восточной части Финского залива за пределами комплекса защитных сооружений, по оценкам уровня эвтрофикации и комплексного индекса загрязненности, было существенно выше.

Литература

1.Берлянт А.М., Баурчулу А.Г., Косиков А.Г., Суетова И.А. Составление экологогеографической карты арктических морей // Геодезия и картография. 1996 г. № 12 С. 40-45.

2.Суетова И.А. Эколого-географическое картографирование Мирового океана: учебное пособие. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002 г – С. 80.

3.Качество морских вод по гидрохимическим показателям. Ежегодник 2014. – Под ред. Коршенко А.Н., Москва, «Наука», 2015, 156с.

4.Moncheva S. Eutrophication index ((E) TRIX) – an operational tool for the Black Sea costal water ecological quality assessment and monitoring [Text] / S. Moncheva, V. Doncheva // The Black Sea ecological problems SCSEO. – Odessa, 2012. – P. 178–185

5.Vollenveider R. A. Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: proposal for a trophic scale turbidity and generalized water quality index [Text] / F. Giovanardi, G. Montanari, A. Rinaldi // Enviromentrics. – 1998. – №

9.– P. 329–357.

1ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» 2Государственный океанографический институт, г. Москва

Т.V. Artamonova1, A.R. Alyautdinov1, L.A. Ushakova1, A.N. Korshenko2, M.P. Pogozhev2

INFORMATION TECHNOLOGIES OF ESTIMATION OF QUALITY OF WATERS OF EASTERN PART OF THE FINNISH GULF

With the application of GIS technologies, the water quality in the eastern part of the Gulf of Finland was assessed on the basis of estimated water pollution indexes and the eutrophication index. Models of spatial distribution of the calculated values allowed to assess the ecological situation in the Gulf water area. The pollution and eutrophication of individual local areas vary significantly. The most unsuccessful are the waters of the Neva Bay

Key words: Pollutants, eutrophication, water quality, modeling of geo-fields, spatial data base

1Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Moscow State University name M.V. Lomonosova»

4State Oceanographic Institute, Moscow

81

УДК 528.88 (15)

Е.В. Сынков, И.Ю. Федотов, М.Б. Шмырева АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗА СОСТОЯНИЕМ АТМОСФЕРЫ

В статье проведен методический анализ аэрокосмических систем мониторинга за состоянием атмосферы Ключевые слова: воздушная среда, авиационный мониторинг, дистанционный мониторинг, космический монито-

ринг, топографические и тематические карты, фотокарты, фотоблок-диаграммы

Воздушная среда является наиболее подвижной из всех природных сред, именно поэтому загрязняющие вещества в ней быстро распространяются на большие расстояния. По этой же причине те вещества, которые способны существовать в атмосфере в течение длительного времени без изменения, распространены повсеместно на нашей планете, называются глобальными загрязняющими веществами. Роль атмосферного воздуха в формировании планетарных процессов так велика, что он стал первым объектом систематических наблюдений, проводимых после Стокгольмской конференции по окружающей среде (1972 г.) в рамках ГСМОС [1-3]. Система наблюдения при помощи самолетных, аэростатных средств, спутников и спутниковых систем называется аэрокосмическим методом мониторинга (рисунок). В настоящее время в воздушном бассейне городов страны контролируется содержание около 80 веществ и элементов. Для осуществления фонового мониторинга создана сеть станций, которые подразделяют на базовые и региональные. Аэрокосмический мониторинг подразделяется на:

- Дистанционный мониторинг - совокупность авиационного и космического мониторингов. Иногда в это понятие включают слежение за средой с помощью приборов, установленных в труднодоступных местах Земли (в горах, на Крайнем Севере), показания которых передаются в центры наблюдения с помощью методов дальней передачи информации (по радио, проводам, через спутники).

-Авиационный мониторинг осуществляют с самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов (включая парящие воздушные шары), не поднимающихся на космические высоты (в основном из пределов тропосферы).

-Космический мониторинг - мониторинг с помощью космических средств наблюде-

ния.

Существует несколько основных направлений применения материалов дистанционного зондирования в целях картографирования:

-составление новых топографических и тематических карт; -исправление и обновление существующих карт;

-создание фотокарт, фотоблок-диаграмм и других комбинированных фото картографических моделей;

-составление оперативных карт и мониторинг.

Составление оперативных карт - это один из важных видов использования космических материалов. Для этого проводят быструю автоматическую обработку поступающих дистанционных данных и преобразование их в картографический формат. Наиболее известны оперативные метеорологические карты. В оперативном режиме и даже в реальном масштабе времени можно составлять карты лесных пожаров, наводнений, развития неблагоприятных экологических ситуаций и других опасных природных явлений. Космофотокарты применяют для слежения за созреванием сельскохозяйственных посевов и прогноза урожая, наблюдения за становлением и сходом снежного покрова на обширных пространствах и тому подобными ситуациями, сезонной динамикой морских льдов.

Мониторинг предполагает не только наблюдение за процессом или явлением, но также его оценку, прогноз распространения и развития, а кроме того - разработку системы мер по предотвращению опасных последствий или поддержанию благоприятных тенденций. Таким образом, оперативное картографирование становится средством контроля над развитием

82

явлений и процессов и обеспечивает принятие управленческих решений.

Съемки ведут в видимой, ближней инфракрасной, тепловой инфракрасной, радиоволновой и ультрафиолетовой зонах спектра. При этом снимки могут быть черно-белыми зональными и панхроматическими, цветными, цветными спектрозональными и даже - для лучшей различимости некоторых объектов - ложноцветными, то есть выполненными в условных цветах. Следует отметить особые достоинства съемки в радиодиапазоне. Радиоволны, почти не поглощаясь, свободно проходят через облачность и туман. Ночная темнота тоже не помеха для съемки, она ведется при любой погоде и в любое время суток.

Для наблюдения за динамикой природной среды целесообразно использовать регулярную съемку нескольких десятков экологических полигонов («горячих точек»), где неблагоприятные процессы идут особенно интенсивно и захватывают больше площади. Речь идет в первую очередь о космическом слежении за такими процессами, как:

-сокращение площади и падение продуктивности пастбищ в результате опустынивания, перевыпаса, нарушения растительного и почвенного покрова, ветровой эрозии;

-сокращение площади лесов, снижение их возраста и продуктивности, ухудшение состава насаждений вследствие вырубок, заболачивания, эрозии почв;

-поражение лиственных и хвойных лесов, посевов сельскохозяйственных культур вредителями и инфекциями;

-понижение плодородия почв из-за уменьшения содержания гумуса, ухудшения их структуры, водной эрозии;

-сокращение площади пашни вследствие отчуждения земель под несельскохозяйственное использование;

-подтопление, заболачивание, засоление почв в результате гидротехнического строительства и эксплуатации гидромелиоративных систем;

-понижение плодородия и продуктивности земель при осушении болот и пойм; -сокращение площади лесов, пастбищ и полей, загрязнение почв и повреждение рас-

тительности в результате геотехнических работ; -абразия (разрушение) берегов, просадочные, оползневые и другие изменения геоло-

гической среды; -загрязнение почв и повреждение растительности вокруг городов и промышленных

предприятий; -загрязнение их стоками водных экосистем.

Одной из аэрокосмических систем мониторинга являются СИПР (система изучения природных ресуосов).

Структура космической системы ИПРЗ принципиально состоит из системы управления структурой и четырех основных подсистем: получения космической информации, дополнительной дистанционной информации, сбора и хранения информации, обработки информации.

Подсистема получения космической информации включает: космические носители измерительной аппаратуры - искусственные спутники Земли, пилотируемые космические корабли (ПКК) и орбитальные станции (ОС); измерительную аппаратуру, устанавливаемую на космических носителях; аппаратуру, передающую полученнуюинформацию на Землю (на пункты приема информации - ППИ) в подсистему сбора информации. Данные, полученные с помощью космической измерительной подсистемы, содержат для каждого отдельного элемента природного объекта информацию о его состоянии. Эти данные передаются на пункты приема информации и оттуда в банк данных подсистемы сбора информации на хранение. В эту подсистему включены: авиационные средства (самолеты-лаборатории и вертолеты); су- да-лаборатории, буйковые станции, наземные передвижные лаборатории, установленная на этих носителях измерительная аппаратура, установленная на них аппаратура, передающая получаемую информацию на пункт приема информации. В структуру космической системы изучения природной среды Земли и Мирового океана в подсистему получения дополнитель-

83

ной информации включены также научно-исследовательские суда-лаборатории, буйковые станции и наземные передвижные лаборатории. В состав судов-лабораторий входят научноисследовательские суда, экспедиционные суда, морские, озерные и речные суда, специально построенные или перестроенные из другого типа судов для комплексных исследований и для проведения различных специальных исследований (геофизических, гидробиологических и других) в толще водных масс, морского дна, атмосферы и космического пространства.

Структура космической системы изучения природных ресурсов

Буйковые станции (автоматические станции) снабжены специальной аппаратурой для получения определенных типов информации через спутники на пункты приема информации, космической системы изучения природных ресурсов. Наземные передвижные лаборатории позволяют получать достоверные и точные данные о природных объектах, процессах и данные на локальных участках земной поверхности. Наземные измерения выполняют синхронно

84

космическими и авиационными измерениями точно в момент прохождения космических аппаратов и авиасредств над данной точкой. Наземные измерения служат базой для проведения необходимых методических работ, связанных с проблемой идентификации природных ресурсов и изучения их свойств на основе сопоставления и корреляции различных данных дистанционного зондирования с данными непосредственных наземных измерений.

Все вышесказанное относится к измерениям, выполняемым судами-лабораториями и автоматическими буйковыми станциями. Основные требования, предъявляемые к измерениям (данным), получаемым в подсистемах космической и дополнительной дистанционной информации: синхронность получения всех видов информации; метрологическое единство всех видов измерений; репрезентативность наземных и измерений с самолета относительно территорий, охватываемых космической съемкой; сопоставимость масштабов и разрешающей способности всех видов измерений; оперативность доставки информации с самолета и наземной в пункты приема и обработки космической информации.

Задачи этой подсистемы - формирование, хранение и управление базой данных, нахождение необходимой для определенных конкретных целей информации и оперативная передача ее в блок подсистемы обработки информации.

Литература

1.Аэрокосмические методы географических исследований : учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / Ю.Ф. Книжников, В.И. Кравцова, О.В. Тутубалина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 416 с.

2.Аэрометоды в географических исследованиях / Ю.Ф. Книжников. - М.: Изд-во МГУ, 1972.

3.Космическое картографирование /В.И. Кравцова. - М.: Изд-во МГУ, 1977.

ФГБОУ ВО «Воронежский институт государственной противопожарной службы МЧС России»

E.V. Synkov, I.Yu. Fedotov, M.B. Shmyreva

AEROSPACE SYSTEM FOR MONITORING THE STATE OF THE ATMOSPHERE

Conducted in the article methodological analysis of aerospace systems of monitoring the state of the atmosphere

Key words: air quality, air monitoring, remote monitoring, space monitoring, topographic and thematic maps, photomaps, fotoblog chart

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «The Voronezh Institute of state fire service of EMERCOM of Russia»

УДК 556.555.8

Баскаева Ю.Н.

ОПЫТ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИИ НА ПРИМЕРЕ РЕКИ КУМЫ

Экологический мониторинг направлен на получение диагностической и прогностической информации о состоянии территории акватории, идентификацию источников загрязнения земных покровов, водного бассейна и оценку их влияния на экосистемы. Используется компьютерное картографирование для воссоздания картины экологической обстановки на исследуемой территории, пространственное моделирование и представление информации о состоянии природной среды. Дистанционный мониторинг сменяет проведение регулярных контактных наблюдений, которые невозможны из-за сокращения наземных пунктов контроля экологической обстановки

Ключевые слова: экологический мониторинг, дистанционный мониторинг, экологическое состояние, исследова-

ние реки

Исследуемый участок реки Кумы берет начало на склонах Скалистого хребта у села Верхняя Мара Карачаево-Черкесии (высота около 2100 метров) [1-4].В верховьях течет в

85