IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Введение

Одним из приоритетных направлений природоохранной политики является совершенствование действующих и развитие новых принципов и методов оценки состояния природных объектов и экологического нормирования всех видов антропогенных воздействий. Важный шаг на пути к эффективному решению этой задачи - создание геоинформационной среды экологического мониторинга.

Пространственная информация, её представление и обработка всегда занимали важное место в самых разных сферах деятельности, а её ассоциация с базой данных привела к созданию качественно нового вида организации информации - геоинформационных систем (ГИС). Преимущества ГИС были поняты и теми, кто работал с традиционными бумажными картами, и теми, кто главный упор делал на создание обширной базы данных. ГИС широко применяются в работе по мониторингу загрязнения окружающей среды . Свидетельством тому является ряд успешных проектов, разработок и ГИС приложений. ГИС позволяет свести воедино географические данные и результаты экологического мониторинга с помощью мощных инструментов визуализации, анализа и моделирования. Такая система позволяет реализовать комплексный подход по оценке загрязнения и выявлению наиболее опасных загрязняющих веществ с позиций экологического нормирования, в основе которого лежат нормативы предельно-допустимых вредных воздействий на природные объекты и человека. А это, в свою очередь, будет способствовать выработке рекомендаций по поддержке принятия управляющих решений с целью организации рационального природопользования.

Объектом исследования курсового проекта является экологический мониторинг Старооскольского городского округа.

Предметом курсового проекта являются геоинформационные системы для экологического мониторинга.

Целью курсового проекта является создание ГИС-проекта для экологического мониторинга Старооскольского городского округа с помощью средств ArcGIS.

В соответствии с поставленной целью были выведены следующие задачи:

1. Изучить экологические проблемы Старооскольского городского округа;

2. Разработать ГИС-проект для экологического мониторинга;

3. Описать процесс создания и использования ГИС-проекта.

Первый раздел это теоретический раздел курсового проекта, который в дальнейшем необходим для создания ГИС-проекта. В первом разделе курсового проекта собрана основная информация о функциях и направлениях экологического мониторинга.

Второй раздел – практическая часть курсового проекта. В данном разделе рассказывается о создании ГИС-проекта экологического мониторинга с помощью инструментов программы ArcGIS.

Структура курсового проекта, обусловленная целями и задачами исследования, состоит из введения, двух разделов, заключения, библиографического списка и приложения. Написана на 27 страницах машинописного текста.

1. Анализ предметной области

Мониторинг природной среды — это проведение наблюдения за параметрами природной среды, оценка их состояния и прогноз ожидаемых изменений по определённому плану, в пространстве времени и по компонентам загрязнителя. Экологический мониторинг представляет собой мониторинг антропогенного воздействия на окружающую природную среду, изменений состояний природной среды и экосистем, проводимый для оценки состояния окружающей природной среды, а также в целях прогнозирования возможных изменений. На основании этих данных осуществляется выработки долгосрочных решений в области охраны окружающей среды, рационального природопользования, обеспечение экологической безопасности.

Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01—86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов». Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы производятся на посту, представляющем собой заранее выбранное для этой цели место (точку местности), на котором размещается павильон или автомобиль, оборудованный соответствующими приборами. Посты наблюдений устанавливаются трех категорий: стационарные, маршрутные и передвижные (подфакельные).

Данные о результатах наблюдений загрязнения атмосферного воздуха и метеорологических параметров, о результатах подфакельных и других наблюдений поступают со стационарных и маршрутных постов в одно из подразделений местных органов Росгидромета, чаще всего в отделы обеспечения информацией хозяйственных организаций, управлений по гидрометеорологии, где они проходят контроль и сводятся в специальные таблицы, называемые таблицами наблюдений за загрязнением атмосферы (ТЗА). Эти таблицы подразделяются на четыре вида: —ТЗА—1 — результаты разовых наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха на сети постоянно действующих стационарных и маршрутных постов в одном городе или промышленном центре, а также данные метеорологических и аэрологических наблюдений; —ТЗА—2 — результаты подфакельных наблюдений; —ТЗА—З — данные средних суточных наблюдений за выпадением и концентрацией пыли и газообразных примесей; —ТЗА—4 — данные суточных наблюдений с помощью газоанализаторов или других приборов и устройств непрерывного действия.

Основными результатами анализа экспериментальных данных являются: 1) сравнительная характеристика значений с, сmax по отдельным веществам, пунктам и по всему городу или по промышленному району за отдельные месяцы (периоды) или по данным за ряд лет; 2) графики временного хода (суточного, месячного и годового) характеристик загрязнения и метеорологических элементов; 3) графики связи характеристик загрязнения с и сmax с метеорологическими параметрами (скоростью и направлением ветра, осадками, приземными инверсиями, туманами и др.); 4) карты—схемы распределения значений с и сmax на территории города или промышленного района в отдельные периоды наблюдений, характерные по условиям погоды и выбросов; 5) «розы загрязнения» в отдельных пунктах и в целом по городу по данным повторяемости значений концентраций при разных направлениях ветра; 6) таблицы характеристик загрязнения в отдельных пунктах при различных выбросах.

Доподлинно известно, что атмосфера современных городов подвержена антропогенному загрязнению за счет выбросов предприятий различного вида промышленности и транспорта. Содержащиеся в них вещества-загрязнители оказывают отрицательное воздействие на здоровье городского населения. При этом прежде всего страдает дыхательная система, резко возрастает нагрузка на сердце, снижается сопротивляемость организма инфекциям и стрессам. В поисках экологически благоприятных мест проживания определенный процент обитателей мегаполисов потянулся из городов в, казалось бы, более экологически чистые районы области.

Для того, чтобы иметь возможность повлиять на данную ситуацию, следует прибегнуть к профессиональному экологическому мониторингу, т. е. с помощью системы регулярных наблюдений суметь оценить и спрогнозировать изменения в состоянии окружающей среды. Именно мониторинг позволяет определить антропогенные причины подобных изменений и контролировать их.

Оценка уровня загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примеси путем сравнения ее с гигиеническими нормативами. Наиболее распространенными в настоящее время критериями качества атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ.

Информацию, такую как размещение постов за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ) и состояние загрязнения атмосферного воздуха удобно представлять на карте, что определяет широкое использование ГИС-технологий, позволяющих также решать задачи пространственного анализа.

2. Сбор данных

Старооскольский городской округ занимает территорию 149438 тыс. га, город Старый Оскол – 19907 тыс. га, среднегодовая численность населения в 2006 г. составила 253,7 тыс. жит., в т.ч. городское – 221,2 тыс. жит., сельское – 32,5тыс. жит. Соответственно, плотность размещения городского населения – 11,1 чел./га, сельского – 0,25 чел./га, в среднем по району – 1,7 чел./ га

Воздействие производственной и хозяйственной деятельности на окружающую среду территории городского округа, а главное на здоровье населения складывается в основном по степени влияния следующих факторов: загрязнение воздушной, водной среды и почв; физических факторов (шумовой режим, вибрация, электромагнитные излучения, радиация); психофизиологических воздействий (визуальная видимость, безопасность и др.)

Среди городов Белгородской области 58,2% всех выбросов стационарных и передвижных источников, загрязняющих атмосферный воздух, приходится на Старый Оскол. Вместе с тем, в целом по городу Старый Оскол (по данным областного центра по мониторингу загрязнения атмосферы и Старооскольской комплексной лабораторией мониторинга окружающей среды) уровень загрязнения воздуха оценивается как низкий. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) составил 3,68. Больше всего воздух загрязнен формальдегидом, бенз(а)пиреном, и диоксидом азота. Среднегодовая концентрация по формальдегиду составила 1,23 ПДК, бенз(а)пирену – 2,0 ПДК .

Проблему загрязнения атмосферы в городском поселении определяет, главным образом, высокая концентрация веществ, присутствующих в выбросах автотранспорта (формальдегида, окислов азота, углеводородов, бенз(а)пирена, взвешенных веществ и др.).

Источниками неблагоприятного воздействия на экологическое состояние Старооскольского городского округа являются:

1. Три крупных промышленных района и городская промышленно-коммунальная зона.

Наиболее негативное воздействие на санитарно-гигиеническую обстановку в районе оказывают большие размеры территорий занятых карьерами, отвалами вскрышных пород («агрессивный ландшафт»), хвостохранилищами.

2. Сеть технологических, транзитных трубопроводов. Магистральные трубопроводы расположены в основном в технических коридорах. Прохождение нефтепроводов сопровождается загрязнением территории в результате утечки нефти через негерметичные соединения трубопроводов, при развитии аварийных ситуаций.

Анализ инфраструктуры размещения стационарных сооружений для хранения и реализации нефтепродуктов на территории района показывает, что угроза попадания нефтепродуктов из них в водоемы исключается. Однако, существует реальная вероятность попадания нефтепродуктов в реки при транспортировке их железнодорожным, автомобильным или трубопроводным транспортом.

При перевозке по железной дороге уязвимыми местами попадания нефтепродуктов в реку могут стать аварии на железнодорожной магистрали Горшечное -Новый Оскол в районах мостов через р. Убля у с. Незнамово и через р. Котёл у с. Бабанинка. На железнодорожной магистрали Старый Оскол-Ржава опасность может создаться при аварии вблизи моста через р. Оскол, в южной части города Старый Оскол, а при аварии на магистрали вдоль р. Осколец, на участке от слободы Ямская до с. Песчанка, где полотно железной дороги проходит по берегу реки.

По северо-западной части территории округа южнее плотины Старооскольского водохранилища проходит магистральный нефтепродуктопровод Уфа-Воронеж-Белгород, протяженностью 15 км по территории Старооскольского района, диаметр трубы 420 мм с рабочим давлением 64 атм., в эксплуатации с 1985 года. При повреждении его может быть выброшено до 1000 тонн топлива, а площадь загрязнения может составить до 0,07 км² при аварии на почве. При попадании нефтепродуктов в реку Оскол, по самым пессимистическим прогнозам и при непринятии мер, нефтяное пятно через 3 часа достигнет города Старый Оскол, ещё через 3 часа минует его.

В настоящее время в Старооскольском городском округе наблюдаются тенденции, отражающиеся на качестве окружающей среды и природных ресурсов: идет интенсивное развитие горнодобывающего, металлургического и агропромышленного комплексов, а также транспортной инфраструктуры городского округа;

Основу экономики округа составляет горнодобывающая, металлургическая промышленность и агропромышленный комплекс. Он вносит заметный вклад в экономику Центрального Федерального округа и России в целом, интегрирован в международную экономику. В Старооскольском округе он представлен предприятиями добывающей и перерабатывающей промышленности, такими как ОАО "Оскольский электрометаллургический комбинат", ОАО "Стойленский горно- обогатительный комбинат", ЗАО «СОАТЭ», ОАО «ОЗММ».

В связи с развитием горнорудных предприятий и размещением новых, необходима разработка градостроительных решений по упорядочению территории промрайонов и их санитарно-защитных зон.

Таблица 1

Классы опасности и размеры санитарно-защитных зон предприятий

Старооскольского городского округа

№	Наименование предприятия (объекта)	Фактический адрес/ Юридический адрес	Нормативная СЗЗ, м	Проживает в нормативной СЗЗ, чел.
Предприятия I класса опасности
1	ОАО "ОЭМК"	ЗУК-15	1000 м	Нет
2	ООО ПК "Стойленский"	пл. ОАО СГОК	1000 м	Нет
3	ОАО "Осколцемент"	пл. цемзавода	1000 м	Нет
4	ООО "Оскольский бекон"	с. Роговатое	1000 м	Нет
5	ЗАО МК "Авида" комплекс КРС	с. Архангельское	1000 м	Нет
6	ООО "Оскольский мясокомбинат"	ул. Ленина, 94	300 м, 1000 м	123
Предприятия II класса опасности
7	ОАО "СГОК"	Старый Оскол-4	500 м	71
8	ОАО "ОЗММ"	Старый Оскол-4	500 м	110
9	МУП "Оскольские дороги"	ул.1 Конной Армии,	500 м	Нет
10	ОАО АПФ "Архангельское"	с. Архангельское	500 м	8
11	Городская свалка	р-н с. Верхне-Чуфичево	500 м	Нет
12	Городское кладбище	р-н с. Каплино	500 м	Нет
13	МУП "Стройдоринвест"	ул. Прядченко,	500 м	Нет
Предприятия III класса опасности
14	ОАО "Скоростной трамвай"	пр. Металлургов, промкомзона	300 м	Нет
15	ЗАО "СОМЗ"	ул. Ленина,22	100 м, 300 м	980
16	ООО "Старооскольский кирпич"	с. Солдатское	300 м	Нет
17	ООО "ОСМиБТ"	ЗУК-15	300 м	Нет
18	ОАО "Предприятие по производству строительных материалов	ул. Хмелева,	300 м	60
19	ООО "Индустрия строительства"	Котел-10	300 м	Нет
20	ОАО "Кмапроектжилстрой"	М-н Олимпийский, 62	300 м	Нет
21	ООО "Камбел"	Котел-10	300 м	Нет
22	ЗАО "Авантажтехцентр"	пл. цемзавода	300 м	Нет
23	ООО трест "Металлургстрой"	Котел-10	300 м	Нет
24	ЗАО "Завод декоративных конструкций"	Котел-10	300 м	Нет
25	ПК фирма "НК"	Котел-10	300 м	Нет
26	ЗАО "Теплохиммонтаж"	Котел-10	300 м	Нет
27	ПК "Песчанский"	с. Песчанка, ул. Заводская, 10	300 м	250
28	ЗАО "Долгополянская нива"	с. Долгая поляна	300 м	11
29	ЗАО "Агроинвест"	с. Шаталовка	300 м	15
30	ОАО Агропредприятие "Потудань"	с. Потудань	300 м	Нет
31	ОАО "Дмитриевская нива"	с. Дмитриевка	300 м	12
32	ОАО "Знаменская нива"	с. Знаменка	300 м	Нет
33	ЗАО "Осколец"	с. Песчанка	300 м	Нет
34	ОАО "Федосеевская нива"	с. Федосеевка	300 м	Нет
35	ЗАО АФ "Роговатовская нива"	с. Роговатое	300 м	8
36	ООО АФ "Металлург"	Котел-10	300 м	15
37	ОАО "Лапыгинская нива"	с. Лапыгино	300 м	Нет
38	ОАО "Котовская нива"	с. Котово	300 м	12
39	ОАО "Дмитриевская нива"	с. Дмитриевка	300 м	12
40	ОАО "Знаменская нива"	с. Знаменка	300 м	Нет
41	ОАО "Комбинат хлебопродуктов Старооскольский"	промкомзона	300 м	Нет
42	ООО "Приосколье-4	с. Владимировка	300 м	Нет
43	ЗАО мясокомбинат "Обуховский"	с. Обуховка	300 м	Нет
44	ЗАО "ХОАТЭ"	ул. Ватутина, 54	300 м	1020
45	ООО "Завод силикатных материалов"	пл. Силикатная	300 м	Нет
Предприятия IV класса опасности
46	ОАО "Пассажирское автотранспортное предприятие №1"	ул. Ленина, 92	100 м	26
47	ОАО "Пассажирское автотранспортное предприятие №2"	пр. Металлургов, промкомзона	100 м	Нет
48	ОАО "Начало"	ул. Ватутина, 38	100 м	30
49	ОАО "Автобаза №2"	пл. цемзавода	100 м	Нет
50	ОАО "Автофургон"	прирельсовая база	100 м	Нет
51	СТОА "Автомобилист"	пр. Металлургов	100 м	Нет
52	ОАО "Ритм"	ул. Титова	100 м	16
53	ОАО "Осколавтотранс"	Котел-10	100 м	Нет
54	ОАО "Осколснаб"	Котел-10	100 м	Нет
55	Комбинат "Новый путь"	Котел-10	100 м	Нет
56	ООО "Белрегионцентр"	Котел,10	100 м	Нет
57	ООО "Краски ТЭКС"	ул. Мебельная, 26	100 м	8
58	ОАО "Белтекс"	Промкомзона	100 м	Нет
59	ЗАО "Старооскольская опалубка"	Котел-10	100 м	Нет
60	ООО "Кер и К"	ул. Ленина, 53	100 м	Нет
61	ООО "Акми"	Котел-10	100 м	Нет
62	ООО "Строительное предприятие №1 Белгородстальконструкция"	пл. ремзавода	100 м	Нет
63	ОАО "Управление механизации Центрметаллургмонтаж"	пл. цемзавода	100 м	Нет
64	ЗАО "СУМЗР"	ул. Ватутина, 150	100 м	Нет
65	МУП "Тепловые сети"	ул. Ватутина	100 м	Нет
66	ОАО "Северное объединение по эксплуатации газового хозяйства"	ул. Ватутина	100 м	Нет
67	ОАО "Завод электротехнических изделий"	р-н атаманского леса	100 м	Нет
68	ОАО "Завод электромонтажных изделий"	Котел-10	100 м	Нет
69	ООО ОЗДМ "Деско"	пл. цемзавода	100 м	Нет
70	ЗАО МК "Авида" ОАО "Песчанское"	Промкомзона, с. Песчанка, ул. Заводская, 10	100 м, 100 м	Нет 61
71	ЗАО "Кондитерская фабрика "Славянка"	ул. Октябрьская, 20	100 м	64
72	ЗАО ЛВЗ "Люкс"	промкомзона	100 м	Нет
73	ЗАО макаронная фабрика "Аванта"	промкомзона	100 м	Нет
74	ООО "Осколрыба"	промкомзона	100 м	Нет
75	ОАО "Старооскольский хлебозавод"	ул. Мира, 2	100 м	Нет
76	ООО "Хлебохладокомбинат"	промкомзона	100 м	Нет
77	ЗАО "УМС-9"	Котел-10	100 м	Нет
78	000 "Рикстрой"	Котел-10	100 м	Нет
79	ОАО УПП ВОС	ул.Демократическая,26	50 м	Нет
80	ОАО "Осколмебель"	ул. Мебельная, 26	50 м	7
Предприятия V класса опасности
81	000"Стройкон"	Котел-10	50 м	Нет
82	ОАО "РСУ"	ул.Мира,	50 м	Нет
83	ООО "Осколтемпдрев"	Котел-10	50 м	Нет
84	ЗАО "М-СТИЛЬ"	Котел-10	50 м	Нет
85	ЗАО "Темп"	Котел-10	50 м	Нет
86	ЗАО "Контур"	Котел-10	50 м	Нет
87	ООО "М-Лайн"	м-н Ольминского, 7	50 м	Нет
88	ООО "Осколдревкомплект"	Котел-10	50 м	Нет
89	ЗАО "Оскол-Канат"	ул.1 Конной Армии,45	50 м	Нет
90	ГУП "Старооскольская типография"	ул. Калинина, 2	50 м	Нет
91	ОАО "Кмаэлектромонтаж"	ул. Ватутина	50 м	Нет
92	ОАО "Венткомплект"	Котел-10	50 м	Нет
93	000 "БСК-Яковлевское"	Котел-10	50 м	Нет
94	ЗАО "Завод Этон"	Котел-10	50 м	Нет
95	ОАО "Белгородэнерго"	пр. Комсомольский, 71	50 м	Нет
96	ЗАО "Спецэнерго"	Котел-10	50 м	Нет
97	ОАО "Совент"	Котел-10	50 м	Нет
98	ОАО "Газстрой"	пл. цемзавода	50 м	Нет
99	ООО "Старооскольский консервный завод"	ул. 17-ти героев	50 м	22

Захоронение трупов животных в землю в Старооскольском городском округе не проводится.

В городе Старый Оскол скотомогильников нет. Биологические отходы утилизируются путем переработки на ОГУП «Валуйский ветеринарно-санитарный утилизационный завод по выпуску смеси кормовой».

В Старооскольском городском округе состит на учете 16 скотомогильников и 2 трупонакопителя. Им присвоены инвентарные номера и оформлены ветеринарно-санитарные карточки (таблица скотомогильников прилагается). Бесхозных скотомогильников нет. Для скотомогильников в соответствии с действующим СанПиН необходимо установить зоны разрыва от потенциальной жилой застройки радиусом 1000 м и утвердить ограничения на средопользование в границах зон.

Контроль за состоянием воздушного бассейна в городе осуществляется комплексной лабораторией по мониторингу загрязнения окружающей среды г. Старый Оскол ФГБУ «Белгородский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» на трех стационарных постах контроля атмосферного воздуха, расположенных в мкр. Лебединец, 11 (ПНЗ № 1), ул. Октябрьская, 5 (ПНЗ № 2), мкр. Жукова, 28 (ПНЗ № 3)по неполной программе в сроки отбора 7, 13, 19 часов.

Мониторинг качества атмосферного воздуха города Старый Оскол проводится на трех стационарных постах: № 1 (микрорайон Лебединец, дом 11); № 2 (улица Октябрьская, дом 5); № 13 (микрорайон Жукова, дом 28).

Таким образом, собранные данные послужат основой для разработк ГИС-проекта.

3. Описание разработки проекта

ГИС-интерфейс системы разработан с использованием ГИС «ArcGIS». Выделим основные этапы работ:

- ввод пространственных и атрибутивных данных;

- формирование атрибутивных и графических баз данных;

- компьютерная обработка данных;

- анализ и построение карт в среде ARC/INFO;

- вывод на печать тематических карт;

- получение картографической продукции и отчетных материалов.

Основным слоем является растровая карта Старого Оскола. Были созданы персональная база геоданных и классы пространственных объектов (см.рис.1)

1. Предприятия 1 класса опасности;

2. Предприятия 2 класса опасности;

3. Предприятия 3 класса опасности;

4. Скотомогильники;

5. склады ГСМ.

Рис.1- Структура персональной базы геоданных

Все описанные классы пространственных объектов послужат слоями в ГИС-проекте, куда будут наноситься конкретные изображения.

Следующий шаг разработки предполагает работу в приложении ArcMap. В ArcMap создаем слои для каждого класса пространственных объектов и наносим объекты на карту (рис.2).

Рис.2 - Состав слоев ГИС-проекта

На слое класс_1 мы наносим расположение предприятий первого класса опасности (рис.3). В атрибутивную таблицу слоя заносим сведения об нанесенных объектах (рис.4). Настраиваем свойства слоя для отображения подписи объектов на карте.

Рис.3 - Слой класс_1

Рис.4 - Атрибутивная таблица слоя класс_1

На слое класс_2 мы наносим расположение предприятий второго класса опасности (рис.5). В атрибутивную таблицу слоя заносим сведения об нанесенных объектах (рис.6). Настраиваем свойства слоя для отображения подписи объектов на карте.

Рис.5 - Слой класс_2

Рис.6 - Атрибутивная таблица слоя класс_2

Аналогично, создаем слой класс_3, где указываем расположение предприятий третьего класса опасности (рис.7).

На слое скотомогильники мы наносим расположение скотомогильников Старооскольского городского округа. В атрибутивную таблицу слоя заносим сведения об нанесенных объектах. Настраиваем свойства слоя для отображения подписи объектов на карте.

На слое склады ГСМ мы наносим расположение складов горюче-смазочных материалов. В атрибутивную таблицу слоя заносим сведения об нанесенных объектах. Настраиваем свойства слоя для отображения подписи объектов на карте.

Рис. 7 - Атрибутивная таблица класс_3

Полученная карта приведена в приложении 1.

4. Примеры использования системы

Для обработки данных ГИС, используются различные функции анализа ArcGIS. Мы обратились к набору инструментов Анализ (Analysis).

Набор инструментов Анализ (Analysis) содержит подборку инструментов, которые выполняют самые основные ГИС операции. С помощью инструментов этого набора можно выполнять наложение, создавать буферные зоны, вычислять статистику, выполнять анализ близости и многое другое. Каждая группа инструментов выполняет определенный ГИС-анализ векторных данных.

Группа инструментов Буфер (Buffer) создает буферные полигоны вокруг входных объектов для заданного расстояния. Мы воспользовались операцией буферизации для обозначения санитарных зон вокруг предприятий. Размер буферных зон определим из таблицы 1.

Для вызова инструмента откроем панель ArcToolbox и выберем Близость - Буфер

Рис.8 - Операция Buffer

В результате выполнения операции образуется слой, содержащий буферные зоны.

Рис.9 - Буферные зоны для слоя класс_1

Применим данный инструмент для всех слоев со своими значениями размеров буфера. Полученая картосхема приведена в приложении 2.

Группа инструментов Статистика (Statistics) содержит инструменты, которые выполняют стандартный статистический анализ атрибутивных данных (например, для получения среднего, минимума, максимума и стандартного отклонения), а также инструменты для расчета статистики по площади, длине и количеству объектов для перекрывающихся и соседних объектов.

Таблица 2

Обзор инструментов статистики

Инструмент	Описание
Частота (Frequency)	Считывает таблицу и набор полей и создает новую таблицу, содержащую уникальные значения полей и частоту встречаемости каждого уникального значения поля.
Соседние полигоны (Polygon Neighbors)	Создает таблицу статистики на основании примыкания полигонов (перекрытия, совпадающие ребра или узлы).
Суммарная статистика (Summary Statistics)	Вычисляет суммарную статистику для полей в таблице.
Таблица пересечений (Tabulate Intersection)	Вычисляет пересечение между двумя классами пространственных объектов и создает кросс-таблицы, содержащие площади, длины или число пересекающихся объектов.

Мы воспользовались инструментом таблица пересечений для того, чтобы подсчитать количество пересечений буферных зон предприятий первого и второго класса опасности.

Рис.10 - Инструмент анализа «Статистика»

Рис.11- Результат выполнения операции «Статистика»

Таким образом, с помощью всех этих функций был проведён анализ и отражён конечный результат проделанной работы.

Используя три приложения ArcGIS вместе, мы можем выполнять любые задачи ГИС от простых до продвинутых, включая отображение, организацию данных, географический анализ, редактирование данных и обработку геоданных.

Заключение

Природные ресурсы – основное богатство нашей страны. Соответственно, их эффективное использование – залог нашего благосостояния. Наша территория огромна, поэтому в управлении природными ресурсами ключевую роль играет пространственный аспект. И сама по себе окружающая среда – не что иное как пространственное распределение различных явлений и объектов. Эти общие и уже надоевшие фразы, тем не менее, объясняют, почему ГИС – наиболее подходящий вид информационных систем в области природопользования и охраны окружающей среды.

В результате нашей работы на базе ГИС создана информационная среда, представляющая систематизированный свод сведений, качественно и количественно характеризующий экологическое состояние г.о.Старый Оскол. Разработанная система базируется на современных информационных технологиях, оперирует результатами измерений, нормативными справочниками, содержащими значения класса опасности и ПДК (предельно допустимые концентрации) вредных веществ. Она рассчитывает и формирует выходные документы, имеет встроенную систему запросов к базам данных.

В проектировании была задействована геоинформационная система ArcGIS 10.1, которая позволила наглядно представить на карте нахождение основных объектов города.

В результате исследований, при использовании программы ArcGis и её функций, мы решили поставленные задачи:

1) исследовали понятие и области применения ГИС для экологического мониторинга.

2) произвели картографирование зон с особыми экологическими условиями на территории Старооскольского городского округа.

3) провели анализ данных.

На первом этапе исследования было проведено проектирование базы данных. Были даны описания первичных данных, так же обоснован выбор геоинформационных технологий – ArcGis.

На втором этапе исследования была проведена практическая разработка ГИС-проекта. В результате были выделены функциональные зоны предприятий 1-го, 2-го и 3-го уровней опасности, скотомогильников и складов хранения ГСМ, рассмотрены основные данные, которые выделены на картах, созданных в ArcGis, расписаны этапы работы в ГИС.

Несмотря на то, что, поставленные цели и задачи исследовательской работы решены, данная работа не претендует на глубину теоретического и практического уровней и может быть усовершенствована и продолжена в других аспектах. Накопленный теоретический и фактический материал требует дальнейшего развития и уточнения.

Библиографический список

1. Ашихмина, Т.Я. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Т.Я. Ашихмина, Г.Я. Кантор, А.Н. Васильева. – М.: Академический проект, 2005. – 416 с.

2. Бедзей, О.Я. мониторинг загрязнения окружающей природной среды. учебное пособие для специальности 20.02.01 «Рациональное использование природохозяйственных комплексов», 2015

3. Голицин, А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: учебник /А.Н. Голицин. – Москва: ОНИКС, 2007. – 336 с.: ил.

4. Другов, Ю. С. Мониторниг органических загрязнений природной среды. 500 методик [Текст] : практ. руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. - 2-е изд., доп. и перераб. - Москва : Бином. Лаб. знаний, 2013. - 893 с. : ил. - (Методы в химии).

5. Другов, Ю. С. Анализ загрязненной воды [Текст] : практ. руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. - Москва : БИНОМ. Лаб. знаний, 2013. - 678 с. : ил. - (Методы в химии).

6. Другов, Ю. С. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов: практ. руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : БИНОМ. Лаб. знаний, 2011. - 469 с. : ил. - (Методы в химии).

1. Другов, Ю. С. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов: практ. руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : БИНОМ. Лаб. знаний, 2011. - 469 с. : ил. - (Методы в химии).

2. Кольцов, В. Б. Процессы и аппараты защиты окружающей среды : учеб. и практикум для акад. бакалавриата / В. Б. Кольцов, О. В. Кольцова ; под общ. ред. В. И. Каракеяна. - Москва : Юрайт, 2014. - 587 с. - (Бакалавр. Академический курс.).

3. Махотин, Г.И. Оценка загрязнения окружающей среды селитебной зоны города Старый Оскол и Старооскольского района Г.И. Махотин, Г.В. Носова // Экология - образование, наука и промышленность: материалы международной научно-методической конференции 23-25 января 2002 г. - Белгород: Изд-во ЧП Круть С.А., 2002. - Ч. I - 268 с.

4. Охрана окружающей среды в Белгородской области в 2012 году. Стат. сборник / Белгородстат. – 2013 – 144 с.

5. Тихонова, И. О. Экологический мониторинг атмосферы : учеб. пособие для вузов / И. О. Тихонова, В. В. Тарасов, Н. Е. Кручинина. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Форум, 2014. - 131 с. - (Высшее образование).

6. Тихонова, И. О. Экологический мониторинг водных объектов [Текст] : учеб. пособие для вузов / И. О. Тихонова, Н. Е. Кручинина, А. В. Десятов. - Москва : Форум, 2015. - 151 с. - (Высшее образование).

7. Оценка воздействия на окружающую среду : учеб. пособие для вузов / под ред. В. М. Питулько. - Москва: Академия, 2013. - 394 с. - (Бакалавриат).

8. Хаустов, А. П. Экологический мониторинг [Текст] : учеб. для акад. бакалавриата / А. П. Хаустов, М. М. Редина. - Москва : Юрайт, 2014. - 637 с. - (Бакалавр. Академический курс).

9. Шишкин, М. А. Составление геологических карт в среде ESRI ArcGis [Текст]: учебно-методическое пособие / М. А. Шишкин, С. В. Калаус, Е.А. Синькова. − СПб.: Изд-во Санкт Петербург, 2012. –240 с.

10. Шипулин, В.Д. Введение в использование ArcGIS / В.Д. Шипулин, И.М. Патракеев. – Харьков: ХНАГХ, 2005. – 258с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

Приложение 1

 

Приложение 2

Код для цитирования: Скопировать