Объединение эколого-экономической информации с помощью ГИС. Мониторинг природных ресурсов. Мониторинг эмиссий

Рассмотрим принципы построения ГИС ЕЭМ для региона городского типа. Для реализации комплексного подхода к решению задачи обеспей оценки воздействия на экологическую ситуацию региона полей загрязнений различных ингредиентов и др. Тематическая информация, касающаяся расположения и конфигурации основных источников загрязнения окружающей средиы, должна быть представлена соответствующими электронными картами. В связанных с ними таблицах целесообразно хранить общие сведения о предприятиях региона (название, адрес, администрация и т.д.). Такие базы данных в совокупности с соответствующими картами позволяют получать ответы на следующие запросы:

- что представляет собой объект, выделенный на карте; где он расположен;

- какие объекты выбрасывают определенные вредные веществ;

- какие предприятия выбрасывают данное вредное вещество в объеме больше заданного;

- какие вещества выбрасывает данное предприятие и в каком объеме;

- какие предприятия превышают нормативы ПДВ;

- у какого предприятия просрочено действие разрешения на выброс;

- у какого предприятия задолженность по выплатам за выбросы в атмосферу.

Данные об инженерно-технических и транспортных коммуникациях должны храниться в ГИС ЕЭМ также в виде соответствуют карт и тематических баз данных. Следует отметить, что для инженерно-технических коммуникаций целесообразно иметь в базе данных и дополнительную графическую информацию в виде схем, чертежей и пояснительных документов, необходимых для их безопасной эксплуатации (ГИС предоставляет широкие возможности для работы с такой информацией).

В базах данных по транспортным магистралям должны содержаться такие экологические показатели, как интенсивность движения, спектр и объем вредных выбросов на единицу длины, виброакустические данные и др. Очевидно, что названные показатели изменяются на разных участках магистрали. Поэтому при картировании магистрали представляются в виде совокупности взаимосвязанных дуг, каждой из которых в базе данных ставятся в соответствие ее характеристики. В целом графические и тематические базы данных по транспортным магистралям должны обеспечивать выполнение запросов:

- какое количество заданного вредного вещества выбрасывается по всей длине транспортной магистрали;

- на какой магистрали выбрасывается максимальное количеств определенного вредного вещества или всех веществ вместе;

- каково общее количество транспортных единиц, следующих по заданной магистрали или количество транспортных единиц заданного вида;

- какая магистраль (или участок какой магистрали) является наиболее нагруженной в транспортном отношении.

Изображение автомобильных магистралей на карте линиями уличной ширины в зависимости от интенсивности движения транспорта по ним или объема выбросов загрязняющих веществ автомобилями на различных участках магистралей упрощает анализ транспортной ситуации, а одновременное использование базы данных позволяет получить любую интересующую пользователя информацию.

Дополнительные возможности для анализа экологической ситуации предоставляют оверлейные операции по наложению слоев формации в ГИС. Так, одновременный вывод на экран полей концентрации оксида углерода, построенных по результатам ее из- меняй, и выбросов этого загрязнителя вдоль транспортных магистралей позволяет сделать вывод об источнике экологической опасности и принять соответствующие меры по ее устранению.

Кроме распространенных баз данных в системе информационного обеспечения ЕЭМ особое значение имеет блок моделирования определения полей концентрации загрязняющих веществ на основе общих показателей работы промышленных объектов или других источников загрязнения и степени их воздействия на ОС. Такие расчеты необходимы при анализе неблагополучной экологической ситуации в регионе для выявления ее виновников (вместе с анализом данных прямых измерений или вместо них, когда их получение не представляется возможным) или при прогнозировании экологической обстановки при вводе в действие или реконструкции тех или иных источников антропогенного воздействия на окружающую среду и определении размера затрат на уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду. Точность моделирования текущей ситуации в этом случае, как правило, невелика, но достаточна для выявления очагов загрязнения и выработки адекватного являющего воздействия на технологическом и экономическом уровнях. В настоящее время существует ряд методик и самостоятельных программных средств (не входящих в состав ГИС), позволяющих определять поля концентраций загрязняющих веществ по результатам решения уравнений, описывающих с той или иной степенью приближения рассеяние примесей в атмосфере или водной среде. В качестве нормативной для моделирования процессов в атмосфере утверждена методика ОНД-86.

Широкие интеграционные возможности ГИС позволяют использовать в качестве источников информации внешние специализированные расчетные модули и программные средства. Поэтому их включение в состав ГИС ЕЭМ не вызывает особенных трудностей.

ГИС - территориальный комплексный кадастр природных ресурсов

Существующая система контроля и экономические механизмы природопользования ориентируют природопользователей в первую очередь на снижение загрязнения окружающей среды в основном за счет строительства очистных сооружений и соблюдения технологической дисциплины. Однако такой подход кроме очевидных достоинств содержит и определенный недостаток: он не всегда ведёт к сокращению использования природных ресурсов. Так строительство и эксплуатация очистных сооружений - это не только снижение загрязнения окружающей среды, но и дополнительные энергозатраты повышения энергопотребления и ресурсопотребления при производстве продукции. Альтернативой такому подходу является переход на замкнутые производственные циклы и ресурсосберегающие технологии.

Одним из основных элементов управления природопользованием, нацеленным на ресурсосбережение, является использование кадастров природных ресурсов и анализа ресурсопотребления. Комплексный территориальный кадастр природных ресурсов и объектов (КТКПР) представляет собой государственный свод данных о природных ресурсах и природных объектах, необходимых для социально-экономической оценки природно-ресурсного потенциала и обеспечения устойчивого развития административно-территориальных образований. Данные этого кадастра также должны стать частью информационно-аналитической системы принятия управленческих решений на региональном уровне.

Согласно существующему законодательству ведение учета природных и вторичных материальных ресурсов и их социально-экономическая оценка относятся к ведению субъектов Федерации и природоохранных органов. Природоохранными организациями и ведомствами ресурсного блока накоплена значительная информация по отдельным видам природных ресурсов. Однако на сегодня отсутствует единая методология ведения кадастров: требуется совершенствование порядка сбора, хранения, обработки и использования кадастровой информации. Действующие отраслевые кадастры не учитывают экологического состояния территории и ее природно-ресурсного потенциала в целом, не позволяют проводить интегральных оценок природных ресурсов, а также мало приспособлены для решения специфических задач управления природопользования и охраны окружающей природной среды в условиях усиления роли субъектов Федерации и перехода к новым экономическим отношениям и отношениям собственности на природные ресурсы.

Необходима полная информация о количестве, качестве и социально-экономической оценке отдельных видов при- родных ресурсов и объектах в границах каждого административно - территориального образования. Главной трудностью при создании комплексного территориального кадастра является сложившийся десятилетиями ведомственный подход к созданию отраслевых кадастров: огромные массивы ведомственной информации практически невозможно использовать в комплексе при привязке к территории, из-за различий в методологии и технологии создания и ведения различных отраслевых кадастров.

Наиболее эффективным инструментом анализа информации кадастров природных ресурсов представляется использование межотраслевых балансов, основанное на эколого-экономическом моделировании. Создание соответствующей модели области позволит выявить отрасли и предприятия, неэффективно использующие природные ресурсы. На основе результатов такого анализа появляется возможность разработать систему экологических и экономических показателей, дающих возможность обосновать ограничения и льготы для различных отраслей и предприятий с целью обеспечения экологической безопасности и устойчивого развития региона.

Распоряжение Правительства РФ от 7.05.1993 г. № 58 р. дает ряду регионов, в том числе Нижегородской области, право на проведение эксперимента по ведению комплексного территориального кадастра природных ресурсов. Его задачами являются

- Инвентаризация и картографическая привязка природных объектов;

- Оценка состояния природных объектов в натуральных и экономических показателях;

- Правовая привязка в зависимости от субъекта владения и пользования.

Решение указанных задач позволит осуществить:

- Многовариантный анализ использования природных ресурсов;

- Разработку многоцелевого использования природных ресурсов;

- Разработку предложений по оптимизации платы за использование природных ресурсов.

На уровне области был принят ряд нормативных документов, определивших порядок создания геоинформационной системы «Территориальный комплексный кадастр». Работы ведутся на основе ГИС-технологий, внедряемых в деятельность Комитета по охране природы. Решением областного Координационного совета территориальных специально уполномоченных органов по охране окружающей природной среды определены принципы создания и функционирования системы кадастров, необходимые для ее успешного функционирования и основанные на положениях Закона «Об экологической безопасности в Нижегородской области»:

· каждый тематический слой кадастра должен поддерживаться в актуальном состоянии соответствующим специально уполномоченным органом и открыт для доступа по согласованному протоколу для других органов, входящих в систему;

· информация, созданная за счет бюджетных средств, поставляется для других органов, входящих в систему, бесплатно.

Ответственными за реализацию данного проекта является Комитет по охране окружающей среды и управлению природопользованием. Ему же поручена координация работ по сбору, обработке информации, созданию и поддержанию в актуальном состоянии и предоставлению пользователям информации тематических слоев создаваемого геоинформационного обеспечения экологической службы областной администрации. В состав формирующегося в настоящее время геоинформационного обеспечения будут входить, помимо тематических слоев комплексного кадастра природных ресурсов, оперативные данные об экологической обстановке на территории области и источниках потенциальной экологической опасности, данные информационно-измерительных систем, работающих в режиме реального времени и аналитических систем для моделирования и составления прогноза раз- вития экологической обстановки. Также решением Координационного Совета одобрено распределение по тематическим слоям ответственных организаций и определен состав первоочередных слоев (см. Таблицу 6).

Основным принципом создания системы должен стать комплексный анализ экологических процессов на основе интеграции разнородных данных об окружающей природной среде с учетом специфики антропогенного влияния. Технологический аспект требует экспертизы и инвентаризации всех источников загрязнений и экологической опасности, оценки степени экологического риска, разработки и реализации системы тактических и стратегических решений по повышению экологической безопасности. Последовательная реализация этого принципа означает решение следующих основных задач:

· создание разветвленной информационной сети, обеспечивающей сбор, передачу и обработку данных о состоянии природных сред и источников загрязнения, о техническом состоянии объектов промышленности и транспорта;

· системный анализ информации об экологической обстановке с использованием методов моделирования развития экологической ситуации (в том числе и аварийной) и созданием системы агрегатированных показателей о качестве окружающей природной среды

· поддержку принятия экстренных и плановых решений по управлению экологическими процессами на территории региона.