Принципы формирования логической структуры.

Оглавление

Основы организации данных.

На основании анализа природоохранного законодательства и специальной литературы [3, 4, 6-18, 20-22, 26-33, 35, 43] можно выделить, следующие типы объектов по их функциональному назначению: объекты – природные условия или ландшафты (например зона эрозионной опасности); объекты как области ограничения (например санитарно-защитные зоны); объекты как сферы деятельности (лицензионные участки, вырубки и т.п.); собственно природные и антропогенные объекты (включая население).

Так же можно разделить объекты по происхождению: на природные и техногенные. Природоохранное законодательство предусматривает несколько видов «урегулирования» отношений между природными и техногенными компонентами:

§         Создание охранных (защитных, санитарных и т.п.) полос.

§         Искусственное создание объектов выполняющих средообразующие функции, частично или полностью нейтрализующие воздействия

§         Нормирование отбора вещества из окружающей среды и лимитирование возврата (сброса) техногенно переработанного вещества в окружающую среду.

Кроме того, деятельность должна обязательно осуществляться в пределах выделяемых участков и, если это определено, может быть каким-либо образом регламентирована.

На основании типов объектов и типов природоохранных мероприятий можно выделить три основных геоинформационных модели природоохранных мероприятий, которые могут быть положены в основу создания ЦКБД. Разделение моделируемых «ситуаций» на типы необходимо для формирования логической структуры базы данных, в частности они имеют первоочередное значение при группировке объектов по слоям и выяснении необходимых для расчетов описательных характеристик объектов.

Модель бинарного отношения (базовая). Описывает непосредственный тип влияния или каких либо условий взаимного расположения двух объектов. Все остальные модели строятся на основе модели бинарного отношения. Она включает как минимум два объекта: «охраняемый объект» и «влияющий объект», между которыми существует взаимосвязь.

  Рис II ‑ 1 . Модель бинарного отношения.

Тип взаимосвязи определяется возможным характером влияния влияющего объекта и может быть представлен в рамках ГИС при помощи графа, матрицы, или вычислен при помощи других возможностей геомоделирования [40]. Так например, влияние атмосферного переноса загрязнений и шумовые загрязнения могут быть смоделированы с использованием матрицы, содержащей расчетные значения величины загрязнения от влияющего объекта (трубы, автомобильной дороги и т.п.). Влияние загрязнения сточными водами ниже по течению от места сброса может быть представлено с использованием моделирования на графах. По отношению к геореляционной модели бинарное отношение строиться следующим образом: охраняемые объекты и влияющие объекты располагаются на различных тематических слоях, а взаимосвязь, в зависимости от ее типа может быть либо непосредственно вычислена путем географического запроса, либо представлена как результат вычислений на отдельном информационном слое. Для реализации данной модели необходимо, чтобы для объектов были указаны сведения, которые позволяют однозначно установить тип взаимосвязи, определить ее характеристики и пространственную локализацию  (т.е. характер влияния, степень подверженности влиянию и т.п.)

Модель буферной зоны. Вокруг объектов, которые могут подвергнуться загрязнению путем атмосферного переноса, миграции загрязняющих веществ с водными потоками  на поверхности или с грунтовыми водами, и т.п., создаются специальные объекты – буферные зоны. Другими словами, они создаются для того, чтобы ограничить в них какие-либо нежелательные виды хозяйственной или иной деятельности. В природоохранном законодательстве упомянуты несколько типов таких зон: санитарно-защитные зоны; водоохранные зоны; прибрежные защитные полосы; округа санитарной охраны; охранные зоны заповедников, заказников и других особо охраняемых территорий; буферные зоны заповедников. Такой тип информационной модели всегда содержит минимум три объекта: охраняемый объект, буферная зона, влияющий объект, и два типа взаимосвязи: «буферная зона - охраняемый объект» и «буферная зона – влияющий объект». Первый тип взаимосвязи устанавливается в соответствии с законодательством и сам размер буферного объекта определяется в соответствии с ним (и может быть изменен).  Для реализации данной модели необходимо, чтобы для охраняемого объекты были указаны характеристики необходимые для построения буферной зоны.

Рис. II ‑ 2 . Элементы модели буферной зоны.

Модель средообразующего объекта. По структуре напоминает модель буферной зоны, но содержит дополнительный «средообразующий» объект (как правило это природный объект или природоохранное защитное сооружение), который одновременно может выполнять функции буферной зоны. Таким образом, данная модель используется для представления ситуации, когда некоторый природный объект, представляющий ценность сам по себе, как элемент окружающей среды, выполняет так же особые, защитные функции. Кроме того, она подчеркивает тот факт, что сам средообразующий объект может подвергнуться негативному влиянию.

Рис. II ‑ 3 . Элементы модели средообразующего объекта.

Системообразующие связи.

Как уже отмечалось, межобъектные связи в рамках предлагаемой концепции представляют собой воздействия, оказываемые  друг на друга различными участками природных и урбанизированных территорий.  Такие отношения и будут базовыми, формирующими систему. Т.к. создаваемая на основе системы карта предназначена для решения задач информационного обеспечения именно в органах государственной власти, то среди всех отношений, которые можно принципиально выделить между природной (естественной) и техногенной (искусственной) составляющими окружающей среды, будут выделены только те, которые нашли свое отражение в различных законодательных и подзаконных актах. В Табл. II‑1 представлены в виде «бинарных отношений» связи полученные путем анализа природоохранного законодательства и других документов. В таблице показаны только те связи, которые могут иметь пространственную локализацию.

Табл. II ‑ 1 . Перечень природных, техногенных и условных объектов, участвующих в системообразующих связях (бинарные отношения).