Помощь студентам в учебе
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ В ИЗУЧЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
|
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ГИС-МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Принципы и функции ГИС 7
1.2 История развития ГИС 9
1.3 ГИС в решении экологических проблем 13
ГЛАВА 2. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОСТОЧНО¬
КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ 17
2.1 Физико-географическая характеристика 17
2.1.1 Геологическое строение и рельеф 18
2.1.2 Климат 22
2.1.3 Гидрологические особенности 24
2.1.4 Растительный и животный мир 30
2.2 Экономико-географическая характеристика 33
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОСТОЧНО¬
КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ 41
3.1. Основные источники антропогенного загрязнения окружающей
среды 41
3.1.1 Загрязнение атмосферного воздуха 41
3.1.2 Загрязнение водных ресурсов 47
3.1.3 Загрязнение земельных ресурсов 50
3.1.4 Радиационное загрязнение 54
3.1.5 Образование отходов производства и потребления 57
3.1.6 Состояние биоресурсов 59
3.1.7 Заболеваемость населения 60
3.2. Зонирование территории Восточно-Казахстанской области по
степени экологических воздействий: анализ данных 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 69
ГЛАВА 1. ГИС-МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Принципы и функции ГИС 7
1.2 История развития ГИС 9
1.3 ГИС в решении экологических проблем 13
ГЛАВА 2. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОСТОЧНО¬
КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ 17
2.1 Физико-географическая характеристика 17
2.1.1 Геологическое строение и рельеф 18
2.1.2 Климат 22
2.1.3 Гидрологические особенности 24
2.1.4 Растительный и животный мир 30
2.2 Экономико-географическая характеристика 33
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОСТОЧНО¬
КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ 41
3.1. Основные источники антропогенного загрязнения окружающей
среды 41
3.1.1 Загрязнение атмосферного воздуха 41
3.1.2 Загрязнение водных ресурсов 47
3.1.3 Загрязнение земельных ресурсов 50
3.1.4 Радиационное загрязнение 54
3.1.5 Образование отходов производства и потребления 57
3.1.6 Состояние биоресурсов 59
3.1.7 Заболеваемость населения 60
3.2. Зонирование территории Восточно-Казахстанской области по
степени экологических воздействий: анализ данных 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 69
Проблема исследования. Данная работа посвящена изучению и анализу основных экологических проблем Восточно-Казахстанской области при помощи ГИС-технологий.
Актуальность. Обеспечение сознательного бережного отношения к природной среде в настоящее время приобрело исключительно большое значение. С развитием науки и техники, при эксплуатации природных ресурсов, проведении ядерных испытаний загрязняется природная среда и, как следствие, ухудшается здоровье населения. Значительно преобразование естественных ландшафтов деятельностью человека и на территории Восточно-Казахстанской области. Для территории характерно загрязнение почв, вследствие развития горного дела, наличие на территории ВКО бывшего испытательного ядерного полигона, а также загрязнение атмосферы. Для решения этой важной проблемы, на наш взгляд, наиболее перспективно использование современных методов научного исследования - геоинформационных технологий, системного анализа, математического и картографического моделирования. Автором выбрана в первую очередь геоэкологическая направленность исследований, т. е. изучение антропогенных изменений территориальных систем и их компонентов, а также последствий этих изменений, влияющих на экологическое состояние среды, жизни и деятельности человека.
В связи с быстрым развитием вычислительной техники становится актуальным поиск обобщенных методов и алгоритмов, позволяющих получать различные оценочные характеристики территорий и проводить по ним пространственный анализ. Современные геоинформационные технологии могут использоваться как основа для разработки вышеуказанных методов. Описание, анализ и прогнозирование развития отдельных свойств территории требует привлечения огромного количества разнокачественной информации об объектах и явлениях природы и общества. Проблема сопряжения всего объема информации может быть решена при использовании геоинформационных технологий, которые дают возможность увязать все материалы в единую систему.
Объект исследования работы - Восточно-Казахстанская область.
Предмет исследования - геоинформационные методы в изучении экологических проблем Восточно-Казахстанской области.
Цель - анализ состояния компонентов природной среды ВКО на основе применения геоинформационных методов исследования.
Задачи - для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать геоинформационный метод исследования и выявить основные применения ГИС в экологии;
2. Дать физико-географическую и экономико-географическую характеристику территорий;
3. Изучить антропогенное воздействие на окружающую среду области, выделить основные экологические проблемы ВКО и провести зонирование территории по степени экологических воздействий.
Методы исследования анализ научно-методической литературы по теме исследования; статистический; сравнительно-географический; картографический; аналитический; геоинформационный. При анализе методики проведения эколого-географических исследований с применением новых информационных технологий автор опирался на работы Батралина, Н.Ж., Данилова, Н.Г., Есжанова, Ж.Ж. Тикунова В.С., Жукова В.Т., Батуева А.Р.
Актуальность. Обеспечение сознательного бережного отношения к природной среде в настоящее время приобрело исключительно большое значение. С развитием науки и техники, при эксплуатации природных ресурсов, проведении ядерных испытаний загрязняется природная среда и, как следствие, ухудшается здоровье населения. Значительно преобразование естественных ландшафтов деятельностью человека и на территории Восточно-Казахстанской области. Для территории характерно загрязнение почв, вследствие развития горного дела, наличие на территории ВКО бывшего испытательного ядерного полигона, а также загрязнение атмосферы. Для решения этой важной проблемы, на наш взгляд, наиболее перспективно использование современных методов научного исследования - геоинформационных технологий, системного анализа, математического и картографического моделирования. Автором выбрана в первую очередь геоэкологическая направленность исследований, т. е. изучение антропогенных изменений территориальных систем и их компонентов, а также последствий этих изменений, влияющих на экологическое состояние среды, жизни и деятельности человека.
В связи с быстрым развитием вычислительной техники становится актуальным поиск обобщенных методов и алгоритмов, позволяющих получать различные оценочные характеристики территорий и проводить по ним пространственный анализ. Современные геоинформационные технологии могут использоваться как основа для разработки вышеуказанных методов. Описание, анализ и прогнозирование развития отдельных свойств территории требует привлечения огромного количества разнокачественной информации об объектах и явлениях природы и общества. Проблема сопряжения всего объема информации может быть решена при использовании геоинформационных технологий, которые дают возможность увязать все материалы в единую систему.
Объект исследования работы - Восточно-Казахстанская область.
Предмет исследования - геоинформационные методы в изучении экологических проблем Восточно-Казахстанской области.
Цель - анализ состояния компонентов природной среды ВКО на основе применения геоинформационных методов исследования.
Задачи - для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать геоинформационный метод исследования и выявить основные применения ГИС в экологии;
2. Дать физико-географическую и экономико-географическую характеристику территорий;
3. Изучить антропогенное воздействие на окружающую среду области, выделить основные экологические проблемы ВКО и провести зонирование территории по степени экологических воздействий.
Методы исследования анализ научно-методической литературы по теме исследования; статистический; сравнительно-географический; картографический; аналитический; геоинформационный. При анализе методики проведения эколого-географических исследований с применением новых информационных технологий автор опирался на работы Батралина, Н.Ж., Данилова, Н.Г., Есжанова, Ж.Ж. Тикунова В.С., Жукова В.Т., Батуева А.Р.
Итак, Геоинформационные системы (ГИС) - это автоматизированные информационные системы, предназначенные для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация. В ГИС осуществляется комплексная обработка информации - от ее сбора до хранения, обновления и представления, в связи с этим ГИС рассматривается с различных позиций. Как системы управления ГИС предназначены для обеспечения принятия решений по оптимальному управлению землями и ресурсами, городским хозяйством, по управлению транспортом и розничной торговлей, использованию океанов или других пространственных объектов. При этом для принятия решений в числе других всегда используют картографические данные. В ГИС проявляется множество новых технологий пространственного анализа данных. В силу этого ГИС служит мощным средством преобразования и синтеза разнообразных данных для задач управления. С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе. В результате можно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия экстремальных ситуаций.
Территория Восточно-Казахстанской области достаточно обширна и по площади составляет 283 226 квадратных километров. Большая разница в высотах более 4000 метров позволяет формировать достаточно разнообразную структуру рельефа, геологии, климата, почв, гидрологических условий, растительного и животного мира. В экономико-географическом отношении область занимает пограничное положение и имеет выходы в другие страны. В связи с богатыми минеральными ресурсами на территории достаточно развита добывающая и обрабатывающая промышленность, что приводит к пагубным экологическим последствиям.
Устойчивый рост основных экономических показателей Казахстана в последние годы во многом обеспечен развитием добывающих и перерабатывающих отраслей. Дальнейшее повышение деловой активности, связанное с разведкой, добычей, переработкой и транспортировкой минеральных ресурсов, неизбежно приводит к интенсификации негативного воздействия на атмосферный воздух, земельные ресурсы, поверхностные и подземные воды, флору, фауну и на здоровье населения.
Для определения экологического состояния территории ВКО при помощи геоинформационного метода создана карта зонирования ВКО по степени экологических воздействий, с помощью которой выявлены зоны с неблагоприятной экологической обстановкой. В основном зоны наибольшего загрязнения охватывают территории г. Усть-Каменогорск и г. Семей, а так же прилегающие районы. Оставшиеся территории относятся к умеренно или слабо загрязненным.
Таким образом, наиболее перспективными методами обработки и усвоения подобных объемов информации на сегодняшний день являются методы, основанные на использовании компьютерных геоинформационных технологий. Использование геоинформационных систем (ГИС), позволяющих проводить одновременный анализ многомерных данных с использованием цифровых карт, упрощает процедуры экологического прогноза и оценку комплексного воздействия на природную среду, делает возможным оперативное вы явление аномалий и принятие необходимых мер для их устранения.
Территория Восточно-Казахстанской области достаточно обширна и по площади составляет 283 226 квадратных километров. Большая разница в высотах более 4000 метров позволяет формировать достаточно разнообразную структуру рельефа, геологии, климата, почв, гидрологических условий, растительного и животного мира. В экономико-географическом отношении область занимает пограничное положение и имеет выходы в другие страны. В связи с богатыми минеральными ресурсами на территории достаточно развита добывающая и обрабатывающая промышленность, что приводит к пагубным экологическим последствиям.
Устойчивый рост основных экономических показателей Казахстана в последние годы во многом обеспечен развитием добывающих и перерабатывающих отраслей. Дальнейшее повышение деловой активности, связанное с разведкой, добычей, переработкой и транспортировкой минеральных ресурсов, неизбежно приводит к интенсификации негативного воздействия на атмосферный воздух, земельные ресурсы, поверхностные и подземные воды, флору, фауну и на здоровье населения.
Для определения экологического состояния территории ВКО при помощи геоинформационного метода создана карта зонирования ВКО по степени экологических воздействий, с помощью которой выявлены зоны с неблагоприятной экологической обстановкой. В основном зоны наибольшего загрязнения охватывают территории г. Усть-Каменогорск и г. Семей, а так же прилегающие районы. Оставшиеся территории относятся к умеренно или слабо загрязненным.
Таким образом, наиболее перспективными методами обработки и усвоения подобных объемов информации на сегодняшний день являются методы, основанные на использовании компьютерных геоинформационных технологий. Использование геоинформационных систем (ГИС), позволяющих проводить одновременный анализ многомерных данных с использованием цифровых карт, упрощает процедуры экологического прогноза и оценку комплексного воздействия на природную среду, делает возможным оперативное вы явление аномалий и принятие необходимых мер для их устранения.