CC BY
38
УДК 553.31(470.325):504.05
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ СОЗДАНИЯ И АНАЛИЗА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ
А.Н. Петин
Белгородский государственный университет Ул. Победы 85, 308015 Белгород, Россия
Е.Б. Яницкий
ФГУП ВИОГЕМ
Пр. Б. Хмельницкого, 86, 308007 Белгород, Россия
Обоснована необходимость применения экологических геоинформационных систем, дана краткая характеристика функциональных возможностей геоэкологического модуля на основе геоинформационного пакета БелГИС.
Железорудные месторождения Курской магнитной аномалии (КМА) являются основным источником сырья для ведущих металлургических комплексов страны.
Разработка железорудных месторождений КМА осуществляется в основном открытым способом (карьерами). Такой вид разработки, как правило, связан с целым спектром геоэкологических проблем — от изменения естественного режима и химизма поверхностных и подземных вод до кардинального изменения ландшафтов.
В целом процесс взаимодействия карьера с окружающей средой можно представить в виде следующей графической схемы [1], дополненной авторами (рис.).
Существующие традиционные методы создания и анализа геоэкологической информации в условиях совместного действия разнообразных факторов окружающей среды зачастую не дают ожидаемого результата или вызывают большие технические трудности при их реализации.
Стало очевидным, что появилась необходимость поиска принципиально новых методов и подходов к созданию и анализу геоэкологических данных, а соответственно и к анализу состояния окружающей среды.
Весьма перспективным является подход, основанный на использовании современных компьютерных технологий и создании на их основе геоинформационных систем (ГИС).
Внедрение ГИС дает возможность оперативно вводить и обрабатывать данные, которые в дальнейшем позволят не только количественно описать процессы, происходящие в экогеосистеме, но и, смоделировав эти процессы, научно обосновать методы оценки состояния ее компонентов.
Атмосфера
Осадки
— нарушение ландшафта
пыление, газовые выбросы
4 4
пыление /
М /
ОТВап\^ 00<—нарушение естестве
ж Пм т/и пыление, газовые выбросы пыление, газовые выбросы исадки АДА пі-
ннои растительности и животного мира
У Ч нэдшшгшчмшгаширога
\ неблагоприятные \ геологические процессы
нарушение естественного режима и химизма подземных
депраэсионна^
вороню
Рис. Принципиальная схема взаимодействия карьера с окружающей средой
Необходимость создания геоэкологических данных горнодобывающих комплексов ЮМА можно определить следующими концептуальными положениями:
- централизованное объединение информации, характеризующей состояние окружающей среды региона;
- информационное обеспечение природоохранных служб для осуществления экологического контроля;
- использование информации для оценки экологического состояния региона;
- принятие управленческих решений;
- обеспечение потребности в достоверной экологической информацией различных заинтересованных служб региона, а также населения.
Процесс создания и анализа геоэкологических данных можно представить в ви^с такой послепОВЭТеЛЬНОСТИ 1Т©ЙСТВИЙ!
- разработка структуры базы данных геоэкологической информации;
- сбор доступных исходных данных;
- формирование статистических баз данных (картографической и семантической);
- выявление и формулировка геоэкологических проблем;
- создание моделей возможного развития экологической ситуации (прогноз);
- принятие управленческих решений.
Принципиальное отличие геоэкологических данных, созданных с применением ГИС, от простых экологических баз данных заключается в пространственно-сти, достигаемой за счет использования картографической основы [2].
Сегодня на геоинформационом рынке страны есть ряд программных пакетов, ориентированных на работу с геоэкологическими данными (например, ЭПК РОСА, Zone, Оскар-Погода). Также имеются работы, направленные на хранение и обработку геоэкологической информации по регионам с применением программных пакетов изначально не экологического назначения [3-6].
Стало очевидно, что существующие программные продукты должны быть адоптированы для решения задач в области геоэкологических исследований.
На основе ядра этого пакета уже успешно разработаны модули геологического и маркшейдерского назначения: ГИС ГЕОМИКС (внедрен на крупнейших железорудных предприятиях России, хромитовых месторождениях Казахстана, ряде других предприятий горнодобывающей отрасли), модуль планирования и управления сельскохозяйственным производством БелГИС-АПК (внедрен на ОАО «Красненское» Белгородской области), генплан, кадастровый модуль и ряд других модулей для служб быстрого реагирования и предприятий городской инфраструктуры.
Развитие систем управления базами данных (СУБД) привело к необходимости упорядочения работы с файлами данных одной базы данных (БД ). Особенно это необходимо, когда БД состоит из нескольких файлов данных, файлов ВТТ (описывающих связи между файлами данных), файлов запросов, файлов NetScript-программ, электронных таблиц и т.д. Кроме того, на практике часто бывает необходимо скрыть от пользователя некоторые тонкости работы системы, например задание имен файлов и связей между ними, а давать возможность описывать все привычным для него способом (длинные описания на русском языке). Эти доводы, а также необходимость введения новых форм обеспечения сохранности и переносимости данных навели на мысль о создании некой обо-
лочки управления всеми файлами, образующими БД, которая получила название NetBase Project (NetBase).
Сегодня NetBase применяется для ведения геологоразведочных скважин, данных гидрогеологии и буровзрывных работ и т.д., поэтому для создания, хранения и обработки геоэкологической информации также используется СУБД NetBase, являющаяся составной частью БелГИС.
Любая информация в NetBase хранится в файлах двух видов; рабочая копия и архивная копия. Рабочая копия файла проекта содержит только описание составляющих проект файлов, а сами файлы хранятся в той же директории.
Архивная копия файла проекта представляет собой архив, содержащий все составляющие проект файлы данных, электронных таблиц, запросов и программ. Это может быть полезным, когда необходимо хранить состояние данных на определенный период времени. Программа позволяет работать с различными данными: числовыми, текстовыми, рисунками, видео, обеспечивая при этом высокую скорость обработки данных.
NetBase является мультимодельной СУБД. Она поддерживает три наиболее распространенные модели данных: реляционную, иерархическую и сетевую. Выбор той или иной модели не задается явно, а определяется структурой построения связей между файлами базы данных. NetBase обладает широким набором функциональных возможностей, направленных на более эффективное решение имеющихся задач (от проверки целостности данных, задания фильтров до статистической обработки и построения графиков).
Данные, находящиеся в NetBase, а также результат их обработки могут быть отображены на картографической основе, которая может быть подготовлена в картографическом редакторе MapProj программного пакета БелГИС или быть импортировано из других распространенных систем.
Геоэкологический модуль функционально вписан в картографический редактор в виде закладки «Геоэкология», в которой отражены задачи, решаемые БелГИС в области геоэкологии.
В качестве примера можно назвать расчет индексов загрязнения атмосферы и поверхностных вод (по данным таблиц), возможность автоматического расчета климатических изменений по введенным показателям состояния атмосферы, расчет рассеяния максимально разовых выбросов, в том числе при неблагоприятных метеорологических условиях, ориентация на приведенные выбросы (к S02 через соотношение величин ПДК). По полученным данным осуществляется построение изолиний, графиков, картодиаграмм, структурных значков.
ЛИТЕРАТУРА
\.Певзнер М.Е., Костовецкий В.П. Экология горного производства. — М.: Недра, 1990.
2. Давыдчук B.C., Линник В.Г., Чепурной Н.Д. Организация геоинформационных систем для моделирования антропогенных нарушений природной среды крупных регионов // Сб. трудов ВНИИСИ. — 1988. — № 5. — С. 163-167.
3. Кривоногое С.К., Забадаев КС., Добрецов Н.Н., Кириченко Д.В. Использование геоинформационных систем в научных исследованиях на Байкале: состояние, проблемы и перспективы // ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий: Материалы междунар. конфер. Барнаул, 1-4 июля 1998 г. — Барнаул, Изд-во Алтайского ун-та, 1998. — С. 538-542.
4. Зольников И.Д., Баландис В.А., Богуславский А.Е., Берхин Б.Ю. Банк данных и метаданных «Геосреда Новосибирска» // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Материалы международного симпозиума. — Екатеринбург; Аква-Пресс, 2001. — Т. 2. — С. 760-767.
5. http:||www.ngis.ru|projects|mkad.html
6. http://psb.sbras.rn/win/gis_new/lib/projects/view.phtml7icH24
GEO INFORMATIONAL TECHNOLOGIES AS INSTRUMENT OF CREATION AND ANALYSIS OF GEO ECOLOGICAL DATA OF KMA ORE MINING ENTERPRISES
A.N. Petin
Belgorod State University
Pobeda St., 85, 308015 Belgorod, Russia
E.B. Yanitsky
FSUE VIOGEM B. Khmehiitsk)’ av., 86, 308007 Belgorod Russia
The necessity of application of ecological geo informational systems is substantiated, the brief characteristic of functional opportunities of geo ecological module on the base of BelGIS geo informational packet is given.
Петин Александр Николаевич, кандидат географических наук, профессор, декан геолого-географического факультета Белгородского государственного университета, автор 256 научных работ.
Яницкий Е.Б., научный сотрудник отдела геологии и геоинформатики ФГУП ВИОГЕМ, автор 15 научных ста-
