Використання ГІС у створенні і впровадженні територіальних геоінформаційних проектів

 

 

Література

1. Основи геоінформатики: У 2-х кн. Кн. 1: Учб. посібник для студ. вузів / Е. Г. Капралов, А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов та ін; під ред. В. С. Тикунова. - М.: Видавничий центр "Академія", 2004.
2. Основи геоінформатики: У 2-х кн. Кн. 2: Учб. посібник для студ. вузів / Е. Г. Капралов, А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов та ін; під ред. В. С. Тикунова. - М.: Видавничий центр "Академія", 2004.
3. Майкл де Мерс, Географічні інформаційні системи. М.: "Дата +", 2000.
4. Марков С. Принцип роботи GPS та її використання. КНУБА.
5. Інтернет. UROKI.NET. GPS - Матеріали до уроків «Замість компаса».
6. ГЛОНАСС. Інформаційно-аналітичний центр.
7. Макаров В.В. та ін Географія і геоінформатика - спільний прорив у XXI столітті. Саратовский держуніверситет.
8. Форум «Жива географія та геоінформаційні системи для школярів».
9. Герасимова Т.П. та ін Початковий курс географії. М., Дрофа, 2005.
10. Нікітіна Н.А. Поурочні розробки з фізичної географії. ВАКО, 2004.
11. WWW.SVITYAZ.ORG.UA
12. WWW.SHATSK.COM/LACES.PHP
13. WWW.POEZDNIK.KIEV.UA/OZERA/KLIMIVSKE/
14. WWW.SHATSK.COM

 
 
 
Додатки

Додаток 1

МОНІТОРИНГ ЕКОЛОГІЧНИХ КАТАСТРОФ:

ОБМІЛІННЯ АРАЛЬСЬКОГО МОРЯ

Одна із значних екологічних катастроф нашого століття сталася в Приараллі і зв’язана вона з падінням рівня Аральського моря. Аральське море — друга за величиною після Каспію безстокова водойма на Землі.

Арал не зв’язаний з океаном, тому насправді це озеро, а не море. Морем його називають через величезні розміри та режим, схожий з морським.

В першій половині ХХ ст. режим Аральського моря був досить стабільним: водойма мала регулярне живлення водами рік, які впадають в нього: Амудар’ї та Сирдар’ї і майже стабільний рівень. Але в 60-і року рівень Аралу став швидко падати, і водойма почала міняти обриси.

Після багатьох років інтенсивного та надто нераціонального  ведення господарства, що було пов’язано  із збільшенням площ поливних земель і збільшенням інтенсивності  самого зрошення, в Приараллі значно скоротився стік рік, що впадають в Арал. Велику роль в цьому зіграло спорудження великих зрошувальних каналів (Каракумський, Великий Ферганський), збільшення забору води і додаткові втрати води на випаровування з поверхні численних водосховищ.

Зниження рівня  Аральського моря розпочалось з 1961 р., причому падіння рівня йшло з прискоренням. За 1961–1970 рр. він  знизився на 2,0 м, середня інтенсивність  зниження складала 20 см/рік. В 1971–1980 і 1981–1990 рр. рівень понизився відповідно на 5,7 и 7,2 м; а середня інтенсивність його падіння збільшилась до 57 и 72 см за рік.

За 30 років (1961–1990 рр.) рівень Аральського моря знизився на 14,8 м. Одночасно значно скоротилися  обсяги води (з 1 093 до 330 км³, тобто на 763 км³, або більш ніж в 3 рази) і площа водойми (з 68 480 до 36 500 км², або майже вдвічі). Середня глибина зменшилась з 16,0 до 9,0 м, тобто на 7 м. До 1995 р. рівень водойми понизився ще приблизно на 2 м. Таким чином, за 35 років рівень Аралу знизився майже на 17 м.

В 1988–1989 рр. дві частини водойми (менша північна — Мале море, або Малий Арал, і велика південна, або Великий Арал) повністю розділилися. В Мале море поступав невеликий сток Сирдар’ї, Велике море живив сток Амудар’ї. Останнім часом площа Малого моря мінялась незначно, що свідчить про стабілізацію його рівня. Площа Великого моря продовжувала зменшуватися. Протока Берга, яка раніше з’єднувала Мале і Велике моря, перетворилася в невеличку, але досить довгу протоку, по якій надлишки води із Малого моря скидалися у Велике море.

Таким чином, на очах одного покоління сталася одна із найбільших на Землі екологічна катастрофа. За 40 років унікальний, цінний в екологічному і економічному відношенні Арал обмілів і практично  втратив своє рибогосподарське, транспортне  і рекреаційне значення. Водойма, яка висихає, справляє негативний вплив на природні, соціально-економічні, санітарно-епідеміологічні умови прилеглих територій.

Додаток 2

ВИКОРИСТАННЯ GPS ДЛЯ ПОШУКУ ЗАТОНУЛИХ  КОРАБЛІВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До недавнього часу для визначення свого місцезнаходження не існувало жодного зручного і універсального способу. Виникнення Глобальної Системи Позиціонування (GPS) призвело до кардинальних змін.

Сьогодні в любій точці на Землі и в навколоземному просторі, в любий час  прилад GPS забезпечує вирішення любих задач, які вимагають визначення місцезнаходження і параметрів руху.

Галузі застосування GPS надзвичайно  широкі. Це і навігація любих рухомих  об’єктів – о  приватних автомобілів, інкасаторських машин, кораблів та літаків.

Проблема візуалізації результатів  площинного обстеження затонулих суден  та інших небезпек перебуває на стадії вивчення.

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 3

ВИКОРИСТАННЯ ЗАСОБІВ ДИСТАНЦІЙНОГО  ЗОНДУВАННЯ І ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ  МОНІТОРИНГУ СУЧАСНОГО ВУЛКАНІЗМУ

1. Моніторинг активних кратерів і вулканів, побудова геолого-геоморфологічних і структурних карт вулканів з використанням даних багатозональної космічної зйомки.

2. Спостереження за динамікою морфології кратерів вулканів з кількісною оцінкою обсягів, отримання еталонних цифрових моделей вулканів з використанням фотограмметричних методів обробки даних аерофотозйомки і космічної зйомки.

3. Моніторинг газових викидів і золи в атмосферу з використанням даних космічної зйомки.

 

 

Додаток 4

СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА ПАВОДКАМИ І ПОВЕНЯМИ

Повені є одним  з найстрашніших природних і  техногенних явищ, які приводять  до великих економічних втрат  і людських жертв. Викликають повені найчастіше тривалі, інтенсивні дощі та зливи, на ріках Північної півкулі  — бурхливим таненням снігу, а також заторами льоду. У високогір’ї відомі випадки, коли повені викликались проривами внутрішніх льодовикових озер в результаті аномально високих температур повітря і зливових дощів. В приморських районах при сильних вітрах трапляються нагоні паводки, а при підводних землетрусах та виверженнях вулканів — повені, які викликані хвилями цунамі. В цій ситуації важливими питаннями стають прогноз та попередження катастрофічних подій.

За даними зарубіжних джерел, за період з 1962 по 1992 рр. кількість  потерпілих від паводків в світі склала 36% від загальної кількості потерпілих у всіх природних і техногенних катастрофах. Тому забезпечення захисту населення і господарських об’єктів від паводків є пріоритетним напрямком.

Космічна інформація дає можливість не тільки спостерігати розвиток паводка чи повені, але і отримати оперативний прогноз зон затоплення, оцінювати нанесені збитки, розв’язувати задачі вибору захисних дамб для стримування повені, виявляти ділянки, яким ще загрожує затоплення тощо. Застосування комп’ютерних алгоритмів обробки даних робить можливим автоматичне визначення межі води и суходолу, площ затоплених земель, а також виявлення територій, які знаходяться в небезпеці через підйом рівня води.

Більшість населених  пунктів традиційно розташовані поблизу водних об’єктів. Останнім часом відмічається тенденція прискорення забудови прибережних територій — прируслових терас. Важлива особливість космічного моніторингу — це можливість суміщення оперативної інформації про стан місцевості (фотопортрета місцевості) і цифрових картографічних шарів ГІС, які містять дані про планування міського будівництва, проектування захисних споруд, розвиток інфраструктури, для оцінки риску можливого затоплення.

Після різкого потепління, яке викликало  танення снігу, а також сильних дощів 25 грудня 2009 р.рівень води в ріках Закарпатської області істотно піднявся. Про це повідомили в Управлінні інформації та зв’язків з громадськістю Закарпатської ОДА.

Рівень  води в ріках піднявся до 4 метрів і досяг II-III ступеня протипаводкового захисту – це найвищий ступінь. В Закарпатській обласній державній адміністрації відмічають, що до паводку готові. Зокрема, дякуючи системі моніторингу стану річок своєчасно вдалося попередити районні, сільські і селищні ради. Всі дамби і берегові укріплення, в тому числі новобудови, витримали натиск води. Працюють обласна і районні комісії з питань техногенно-екологічної безпеки і надзвичайних ситуацій. Задіяні аварійні бригади і необхідна техніка, які укріплюють дамби, відкачують воду з підвалів.

23 грудня МНС  попереджувало про можливість сходу снігових лавин і підняття рівня води в ріках Закарпатської області.

 

Додаток 5

МОНІТОРИНГ НЕБЕЗПЕЧНИХ ПРИРОДНИХ  ЯВИЩ:

ГЕНАЛДОНСЬКА ЛЬОДОВИКОВА КАТАСТРОФА 2002 р.

Ввечері 20 вересня 2002 року біля 20 години в долині ріки Геналдон, яка знаходиться на північному схилі Великого Кавказу в Північній Осетії, сталася найбільша в історії Росії льодовикова катастрофа. Гігантський вал води, льоду і каміння пронісся вниз по долині, зносячи все на своєму шляху. Основним джерелом льодової маси був льодовик Колка, розташований на північному схилі Казбексько-Джимарайського гірського масиву, який є частиною Бокового хребта Великого Кавказу.

Грандіозна за обсягом  льодова маса була зупинена тісниною Скелястого хребта нижче від Кармадонської котловини, а породжені нею селеві потоки не дійшли до поселення Гізель, в якому нараховується 10 000 мешканців, всього 2 км. В результаті стихійного лиха були знищені бази відпочинку, житлові будинки, інфраструктура, завод мінеральних вод.

За офіційними даними, на кінець грудня 2002 р. було знайдено останки 19 загиблих, без вісти пропали 106 осіб. Льодова маса в Кармадонській  котловині перегородила шлях боковим  притокам Геналдона і утворились численні озера. Найбільше з них  затопило три вулиці поселення Стара Саниба. В жовтні 2002 р. вчені оцінювали об’єм Санібанського озера в 3 млн м³. Був ризик раптового прориву озера через льодову масу, що могло привести до катастрофічних селів і затопленню села Гизель. Між іншим, район льодовика Колка, з якого почався катастрофічний потік, знаходиться у високогір’ї та є важкодоступним в осінньо-зимовий час.

При оперативній  оцінці розвитку ситуації унікальну  роль може зіграти багатократна прицільна  зйомка з супутників серії IRS.

За матеріалами космічної зйомки можна припустити, як відбувалися події в момент катастрофи. Значна частина льодовика Колка була, ймовірно, вибита обвалами і скинута вниз по долині. Потім гігантська маса рушила вниз по долині, залучаючи в рух сипкі відкладення, воду, мертві льоди. Одночасно з цим льодово-камінна маса пройшла по поверхні льодовика Майлі, залишивши слід, який добре видно на знімку.

Після удару  об Скелястий хребет основна частина  льоду зупинилась і відклалась у  Кармадонській котловині. На знімках  добре видно Санібанське озеро (1).

Висока активність небезпечних природних процесів в районі робить космічну зйомку важливим інструментом моніторингу і попередження надзвичайних ситуацій.

 

 

 Додаток 6

ПРОЕКТ «ШАЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПРИРОДНИЙ  ПАРК»

Карти дають нам уявлення про навколишній світ і можливість орієнтуватися в ньому, показуючи всі видимі елементи місцевості з однаковими подробицями. На них відображаються: рельєф, гідрографія, рослинність, ґрунти, населені пункти, мережа доріг, соціально-економічні та інші об’єкти, що  дає можливість комплексно оцінювати територію.

Частина карт не оновлюється систематично. Між тим, сучасний світ дуже мінливий: ростуть міста, з’являються нові населені пункти, будуються дороги, комунікаційні мережі, інженерні споруди, освоюються нові райони видобування корисних копалин, вирубуються ліси, змінюється структура землекористування. Тому постійно виникає задача оновлення карт.

Як первинний  матеріал для створення карт традиційно використовувались аерофотознімки. Космічні цифрові знімки надають нові можливості: здешевлення повторних зйомок, збільшення площі охоплення місцевості та зниження спотворень, пов’язаних з рельєфом. Тому зйомки із космосу використовуються все ширше, і в перспективі можуть стати основним методом оновлення карт.

Деякі параметри неможливо отримати за знімками, тому необхідно долучати додаткові джерела даних.

При оновленні  карт наносяться лише зміни контурів елементів, а при складанні карт необхідно визначити точне положення  цих елементів. Тому для складання  карт необхідно мати космічні знімки високої якості.

Космічні знімки дозволили не тільки прискорити складання  і оновлення тематичних карт, але  й відкрити нові явища, а також  створити нові типи карт. Наприклад, тільки на космічних знімках видно системи дрібних озер, хмар, оперативна зйомка яких дає можливість метеорологам уточнювати прогнози і слідкувати за небезпечними стихійними явищами, наприклад ураганами, отримувати інформацію про природні умови.

Знімки широко використовуються для оновлення  геологічних, геоморфологічних, гідрологічних, океанологічних, метеорологічних, геоботанічних, ґрунтових, ландшафтних карт. Для кожного типу тематичних карт є своя методика їх складання і оновлення за космічними знімками, яка використовує в певному співвідношенні малюнок знімка і значення яскравості в кожній його точці (яке відповідає спектральній відбивальній здатності поверхні, її температурі чи іншим характеристикам, в залежності від типу знімка). Використання космічних знімків при складанні тематичних карт сприяє збільшенню детальності карти і малюванню контурів, які більше відповідають природному рисунку.