Геоинформационные системы в экологии и природопользовании

Геоинформационные системы в экологии и природопользованииГеографические информационные системы (ГИС) появились в 60-х годах XX века как инструменты для отображения географии Земли и расположенных на ее поверхности объектов. Сейчас ГИС представляют собой сложные и многофункциональные инструменты для работы с данными о Земле.

Возможности, предоставляемые  пользователю ГИС:

работа с картой (перемещение  и масштабирование, удаление и добавление объектов);

печать в заданном виде любых объектов территории;

вывод на экран объектов определенного класса;

вывод атрибутивной информации об объекте;

обработка информации статистическими  методами и отображение результатов  такого анализа непосредственным наложением на карту

Так, с помощью ГИС специалисты  могут оперативно спрогнозировать  возможные места разрывов трубопроводы, проследить на карте пути распространения  загрязнений и оценить вероятный  ущерб для природной среды, вычислить  объем средств, необходимых для  устранения последствий аварии. С  помощью ГИС можно отобрать промышленные предприятия, осуществляющие выбросы  вредных веществ, отобразить розу ветров и грунтовые воды в окружающей их местности и смоделировать  распространение выбросов в окружающей среде.

Деятельность человека постоянно  связана с накоплением информации об окружающей среде, ее отбором и  хранением. Информационные системы, основное назначение которых - информационное обеспечение  пользователя, то есть предоставление ему необходимых сведений по конкретной проблеме или вопросу, помогают человеку решать задачи быстрее и качественнее. При этом одни и те же данные могут  использоваться при решении разных задач и наоборот. Любая информационная система предназначена для решения  некоторого класса задач и включает в себя как хранилище данных, так  и средства для реализации различных  процедур.

Информационное обеспечение  экологических исследований реализуется  главным образом за счет двух информационных потоков:

информация, возникшая при  проведении экологических исследований;

научно-техническая информация по мировому опыту разработки экологических  проблем по различным направлениям.

Общей целью информационного  обеспечения экологических исследований является изучение информационных потоков  и подготовка материалов для принятия решений на всех уровнях управления в вопросах выполнения экологических  исследований, обоснования отдельных  научно-исследовательских работ, а  также распределения финансирования.

Поскольку объектом описания и изучения является планета Земля, и экологическая информация имеет  общие черты с геологической, то перспективно построение географических информационных систем для сбора, хранения и обработки фактографической и  картографической информации:

о характере и степени  экологических нарушений естественного  и техногенного происхождения;

об общих экологических  нарушениях естественного и техногенного происхождения;

об общих экологических  нарушениях в определенной сфере  человеческой деятельности;

о недроиспользовании;

об экономическом управлении определенной территорией.

Географические информационные системы рассчитаны, как правило, на установку и подключение большого количества автоматизированных рабочих  мест, располагающих собственными базами данных и средствами вывода результатов. Экологи на автоматизированном рабочем  месте на основе пространственно  привязанной информации может решить задачи различного спектра:

анализ изменения окружающей среды под влиянием природных  и техногенных факторов;

рациональное использование  и охрана водных, земельных, атмосферных, минеральных и энергетических ресурсов;

снижение ущерба и предотвращение техногенных катастроф;

обеспечение безопасного  проживания людей, охрана их здоровья.

 

Проект МЭМОС

На государственном уровне возникла необходимость организовать цельную систему, которая позволила  бы объединить в себе параметры окружающей среды и показатели здоровья населения, проанализировать и представить  лицам, принимающим управленческие решения, возможные варианты совершенствования  системы. Цель такой сложной системы  очевидна и проста -- это улучшение состояния человеческого здоровья путем снижения влияния негативных факторов окружающей среды. Такая система мониторинга вводиться сейчас в РФ на региональных уровнях. Это система социально-гигиенического мониторинга. Функциональные возможности географических информационных систем (ГИС) и их экономическая эффективность позволяют объединить в себе некоторые блоки системы социально-гигиенического мониторинга. Таким представляется наиболее «экономичный» и, в то же время эффективный и реализуемый вариант системы на примере выделения одного компонента среды (атмосферы). Ее название Система медико-эпидемиологического мониторинга окружающей среды (МЭМОС).

Цель проекта: на основе постоянно  собираемой информации о факторах среды  и здоровья, разработка и внедрение  комплексной системы представления  данных и оценки риска здоровью, его экономического обоснования  и управления инвестициями, позволяющая  поддерживать устойчивое экономическое  развитие на основе медико-экологического благополучия.

Задачи МЭМОС:

формирование экологического и социально-гигиенического мониторинга;

расчет риска здоровью населения от ведущих факторов среды;

прогнозирование состояния  здоровья населения на перспективу;

обоснование выбора ведущих (определяющих) факторов здоровья населения;

построение организационно-методической и правовой систем управления здоровьем  населения;

формирование экономических механизмов поддержания устойчивого развития региона на основе медико-экологического благополучия.

Система МЭМОС имеет ряд  существенных преимуществ. Она дает возможность лицам, принимающим  решения:

оценить стоимость затрат на здравоохранение, связанных с  отрицательным воздействием на здоровье конкретного фактора;

выполнить прогноз государственных  затрат на здравоохранение, связанных  с воздействием одного или нескольких факторов;

обосновать материальный иск граждан на ущерб здоровью, связанный с вредным воздействием факторов среды обитания;

в рамках существующей правовой системы создать возможности  экономической защиты граждан в  связи с влиянием окружающей среды.

Целевой функцией системы  МЭМОС является принятие решений  о корректировке деятельности государственных  и негосударственных учреждений здравоохранения и предприятий  с учетом выявленных экологически неблагоприятных  зон с повышенными рисками  для здоровья населения этих районов. Применение и внедрение МЭМОС  в области здравоохранения более  предпочтительно и реально по сравнению с разработкой социально-гигиенического мониторинга. Главное обоснование  этому является применение одного унифицированного и, в то же время, «настроенного» на данную отрасль программного продукта на основе современных ГИС-технологий. В этом видится ее экономически более  выгодная реализация по сравнению с  реализацией Системы социально-гигиенического мониторинга, т.к. МЭМОС использует минимум технических и людских  ресурсов и является целевой системой, призванной решать конкретные задачи обработки, представления и анализа  медицинских и экологических  данных. Функциональные возможности  ГИС и их экономическая эффективность  позволяют объединить в себе некоторые  блоки системы социально-гигиенического мониторинга. ГИС МЭМОС дает возможность  получения результатов в кратчайшие сроки в дружественном виде, что  приводит к принятию соответствующими лицами эффективных решений в  условиях больших неопределенностей, связанных с самими сложными объектами  исследований (население, компоненты окружающей среды), с одной стороны. А с  другой стороны, результатом является получение достоверных результатов  и их доступное, понятное представление  для последующего принятия решений  в жестко ограниченной финансовой и  временной среде. Система МЭМОС  призвана также объединить усилия специалистов различного профиля из различных  государственных структур владеющих разнородной информацией (экологической, медицинской, социальной) для реализации главной задачи -- оздоровления окружающей среды и профилактики здоровья населения крупных мегаполисов. www.gisa.ru Проект системы медико-экологического мониторинга окружающей среды на базе ГИС. Д.Р. Струков. 10.03 2005

Вывод

ГИС реализуют задачу в  целях диагностики и обеспечения  сохранности здоровья человека и  окружающей среды.

Влияние информационных технологий на человека и окружающую среду носит  двунаправленный характер. С одной  стороны, информационные технологии - это один из наиболее перспективных  инструментов сбора данных и научного познания, в том числе в медицине и экологии. С другой - это важный фактор, влияющий на здоровье человека и окружающую среду.

Несмотря на эти препятствия, информационные технологии получают все  более широкое распространение  в сферах медицины и экологии. На данный момент разработаны общие  принципы и структуры глобальных информационных систем, решающих проблемы охраны здоровья человека и окружающей среды. Однако потенциал в данной области намного превышает наши возможности.

Необходимо решить, кто  обладает достаточными административными  и финансовыми ресурсами для  реализации подобных систем. Российская академия наук обладает рядом преимуществ  перед зарубежными организациями  в силу своей централизованности, способствующей решению проблем начального этапа (стандартизация и структурирование информации). Но это только стартовое преимущество. Вскоре после старта решающую роль начнут играть финансы и менеджмент проекта, а это не самые сильные наши стороны.