Ниже приводится деление объектного состава на информационные слои в соответствии с принципами, изложенными в предыдущих главах. Учитывая большое количество информации, целесообразно будет использовать двухуровенную структуру описания ЦКБД [9] :
«Имя раздела» - название тематического раздела базы данных в котором содержаться приведенный следом набор информационных слоев.
«Имя слоя» - имя слоя, содержащего объекты, объединенные «тематической» общностью; общностью типов вычислительных операций; общностью данных, необходимых для проведения этих расчетных операций.
«Пояснение» - развернутый комментарий, содержащий описания объектов, заносимых на данный слой; возможности по их дешифрированию с ДДЗЗ; получению их описаний из дополнительных источников; типы вычислительных операций и данные которые для них необходимы; охарактеризованы возможные связи с другими объектами; указана периодичность обновления информации.
При разработке послойного деления не учитывалось дополнительное разбиение сформированных слоев по характеру локализации объектов, т.к. его можно будет легко провести в дальнейшем. Однако, пояснения составлены с учетом того, что разделение будет произведено. По этой причине предлагаемое послойное деление носит предварительный характер.
Природные и техногенные объекты.
Гидрография (искусственная и естественная).
На данный слой заносятся элементы гидросферы земли представляющие собой постоянные и временные русловые потоки, водоемы, старицы и т.п.. Характер происхождения объектов значения не имеет. Это могут быть как реки и ручьи, так и мелиоративные каналы. Источником данных для слоя является цифровая топографическая карта масштаба 1:200000. Использование космического снимка возможно только ограничено, т.к. реки и ручьи, особенно располагающиеся под пологом леса дешифрируются неудовлетворительно. В то же время возможно дешифрирование пониженных мест типа логов и лощин связанных с постоянными и временными водными потоками по косвенным признакам, заключающимся в характерном изменении характера растительности.
Объекты гидрографии являются охраняемыми объектами. Меры охраны состоят в выделении по берегам рек водоохранных зон и прибрежных защитных полос для защиты путем ограничения деятельности которая может загрязнить из-за недостаточной фильтрации, боковой сток, питающий водные объекты. Для рек и ручьев водоохранные зоны (точнее говоря минимальная ширина охранных зон) устанавливаются дифференцированно, в зависимости от расстояния данного участка реки от ее истока. Для мелиоративных каналов границы охранных зон могут быть совмещены с границами земельных отводов. Охранные зоны и прибрежные защитные полосы заносятся в слой «Санитарные зоны и округа для гидрографических объектов»
Математическая модель представляет собой цепочно-узловую структуру на основе которого построена модель «Route» [41]. На слой заносятся только осевые линии объектов (для линейных объектов). При дешифрировании космического снимка для небольших рек, видимая поверхность которых не видна, осевой линией является непосредственно центральная линия самого изображения русла реки, без дополнительной генерализации. Для площадных рек, водная поверхность которых видна непосредственно осевая линия формируется по фарватеру или там, где его определить нельзя, как линия каждая точка которой равноудалена от берегов основного русла. Сами контуры площадных водных объектов заносятся на слой «использование земель» как земли водного фонда и в площадной слой «гидрография», при этом их контуры должны быть согласованы.
Для корректного решения вычислительных задач на слое необходимо соблюсти ряд условий.
§ Все дуги, входящие в состав одной и той же реки (по собственному названию или гидрологическому критерию) должны иметь один и тот же пользовательский идентификатор.
§ Для мелиоративных сетей допустимо, чтобы все объекты принадлежащие к одному и тому же сегменту мелиоративной сети имели одинаковый идентификатор.
§ Каждый сегмент реки должен быть ориентирован по направлению течения реки на данном сегменте. Если направление течения установить невозможно, то устанавливается направление в сторону кратчайшего расстояния по сети до ближайшего замыкающего створа данного водосбора.
§ Для каждой реки в модели «Route» должен существовать один «маршрут», при этом ориентация этого маршрута должна совпадать с направлением течения реки.
При формировании семантической информации для техногенных объектов обязательно должно быть указано его назначение, т.к. существует целый класс объектов – пути транспортировки сточных вод, которые могут неблагоприятно воздействовать на участки прилегающей территории и служить причиной загрязнений тех водотоков, в которые они впадают.
Источником данных о гидрографической сети являются цифровые карты масштаба 1:200000. В качестве дополнительной информации привлекаются космические снимки крупного масштаба. По ним проводится ввод мелких объектов и корректировка объектов оцифрованных с карты. Так же в ряде случаев можно определить функциональное назначение водных или водосодержащих объектов, которые используются для технических нужд.
Периодичность съемки ДДЗЗ – 10-15 лет. Разрешение 10 м – 15 м, предпочтительное использование спектрозональной съемки или панхроматической съемки с высоким (около 2 м) разрешением.
Водозаборы и водосбросы для поверхностных вод.
На данный слой вносятся объекты забора поверхностных вод для хозяйственных и бытовых нужд, а так же водосбросы (водовыпуски). Эти объекты представляют собой элементы технических систем, обеспечивая взаимодействие обособленных гидрографических сетей и природных гидрографических сетей.
Места забора вод для питьевых нужд могут подвергаться загрязнению и, поэтому прилегающая к ним территория имеет ограничения по использованию. С этой целью организуются зоны (первая, вторая и третья) санитарной охраны водных источников (сами зоны содержаться на слое «Санитарные зоны и округа для гидрографических объектов»). При формировании семантической информации для водозаборов указываются характеристики, позволяющие сделать выводы о требуемом качестве воды.
Водовыпуски являются потенциальными загрязнителями окружающей среды промышленными и бытовыми стоками. Водоотводные пути, например самотечные дренажные системы больших масштабов вносятся в слой «гидрография». Для выпусков указываются характеристики, которые позволяют определить степень опасности, которые представляют данные сточные воды для окружающей среды.
Кроме водовыпусков в водные объекты, так же часто используются водовыпуски на рельеф. Наиболее часто такой способ сброса сточных вод используется в обобсобленных сетях водоснабжения, питаемых за счет подземных вод. Водовыпуски этого типа так же следует заносить на данный слой.
Источником данных о водозаборах и водовыпусках является водный кадастр и формы госстатотчетности 2—тп «водхоз».
Водозаборы и водосбросы для подземных вод.
Слой содержит местоположения устьев скважин, предназначенных для забора воды из подземных водоносных горизонтов, а так же расположение полигонов (групп или кустов скважин) предназначенных для закачки сточных вод. В данном слое так же содержаться наблюдательные скважины.
Меры охраны для данных объектов принимаются такие же как и для водозаборов и водосбросов поверхностных вод.
Подземные воды часто могут подвергаться загрязнению со стороны крупных свалок и складов, промышленных предприятий. Особенно часто загрязнение возникает при добыче полезных ископаемых из-за нарушения изолированности водоносных пластов. По этой причине для поиска источника загрязнения подземных вод необходимо знать местоположения «проблемных» объектов: свалок, терриконов, открытых хранилищ жидких и твердых отходов, а так же устьев всех законсервированных и действующих скважин. Эти объекты заносятся на соответствующие тематические слои.
Информация о подземных водозаборах и водовыпусках (скважинах) собирается в структурных подразделениях центра государственного мониторинга геологической среды. Формы хранения информации : государственный водный кадастр в части подземных вод и и формы госстатотчетности 2—тп «водхоз».
Растительность естественная и техногенно измененная (в т.ч. культурная).
На данный слой заносятся все растительные объекты, независимо от их типа или происхождения, а так же от их функционального назначения: естественные леса и участки древесной растительности (в т.ч. лесозащитные полосы), восстанавливающиеся леса (т.е. леса на вырубках), зеленые зоны населенных пунктов, травянистая и кустарниковая растительность, растительность на болотах, сельхозугодья.
Наибольшую важность при дешифрировании объектов, помещаемых на данный слой представляет собой комплексное представление лесов и связанных с ними объектов. Так, например дешифрирование участков вырубок должно быть проведено в полном соответствии со специально разработанной моделью, включающей определение составных частей вырубки, подъездных путей и т.п., а получившиеся в результате дешифрирования объекты корректно разнесены по соответствующим слоям. При дешифрировании вырубок необходимо обратить внимание на большое разнообразие видов рубок леса применяемых на территории Республики Коми.
В данный слой так же входит растительность, располагающаяся на нераспаханных частях территории сельхозугодий, а так же на просеках. При дешифрировании необходимо обратить внимание на согласованность положения контуров растительности и их границ на слое «Использование земель».
Объекты лесной растительности в наибольшей мере чем другие объекты природы подвергаются негативному воздействию со стороны человека. Эти воздействия сводятся к следующим: уничтожение лесов при расширении урбанизированных территорий; уничтожение лесов при строительстве инженерных коммуникаций; промышленные и санитарные рубки леса; противозаконные рубки леса; загрязнение лесов отходами производства (как атмосферные так и осуществляемые путем наземного и водного переноса); неправильное проведение промышленных рубок леса (недорубы; выход за пределы отводов; нарушение смежных участков леса; массовое оставление порубочных остатков и т.п.), см [4].
Проверку правил рубок, проверку законности тех или иных действий по изменению лесного покрова предполагается производить при помощи использования в качестве базового данного слоя, а в качестве сравнения слои, содержащие техногенные объекты. Так же деятельность человека может приводить к изменению гидрологических условий и, как следствие отступлению или наступлению болот, что так же отражается на состоянии лесного покрова, луговой и кустарниковой растительности.
Данные о растительности получаются путем совместного дешифрирования панхроматических (с разрешением 10 метров) и спектрозональных (с разрешением 30 м) снимков с использованием цифровых и топографических карт масштабов 1:200000 и 1:25000 в качестве вспомогательного материала. Периодичность съемки: – 1 раз в год, чередуя через год весенний период (май, после окончания половодья) и период максимума вегетации (середина июля – начало августа)
Почвы и грунты.
На данный слой заносятся объекты, представляющие собой открытые участки грунтов: песчаные косы и острова. Эти объекты необходимы как важные элементы содержания цифровой карты, показывающие мелкие участки рек и зоны распространении эрозии. Объекты данного слоя, располагающиеся на реках или примыкающие к ним должны быть согласованы по метрике с границами водного фонда в слое «использование земель».
Объекты данного слоя переносятся с существующих цифровых или топографических карт с последующим уточнением по панхроматическому снимку высокого разрешения. В ряде случаев мелкие места рек и перекаты можно дешифрировать по спектрозональным снимкам с пространственным разрешением не хуже 30-40 м.
Болота.
На данном слое содержаться элементы территории, отличающиеся избыточным увлажнением: болота и заболоченности. Болота представляют собой важный элемент окружающей среды, выполняющий влагонакопительные и водорегулирующие функции. Верховые болота участвуют в питании рек и поэтому являются охраняемыми объектами. Для верховых болот устанавливаются прибрежные защитные полосы и водоохранные зоны [13], которые содержаться в слое «охранные зоны водных объектов». В большинстве случаев эти охранные объекты можно вычислить автоматически путем построения буфера. На территории Республики Коми некоторые болота признаны памятниками природы или особо охраняемыми территориями для которых установлены специальные охранные зоны.
Болота представляют собой сложный комплекс объектов, поэтому при дешифрировании и оцифровке болот необходимо корректно отображать их основные элементы и связь между ними. Различные элементы объекта «болото» содержаться на разных слоях и должны быть друг с другом согласованы топологически. Болота и заболоченности могут сочетаться с другими объектами окружающей среды кроме рек и других гидрографических объектов выраженных в масштабе карты.
Источником данных о болотах служит дешифрирование космических спектрозональных снимков, с использованием в качестве вспомогательного материала карт масштаба 1:25000. По панхроматическим снимкам высокого разрешения (10 метров и лучше) можно удовлетворительно проводить качественное дешифрирование границ нефтяной залежи и характеристики водообмена.
Промышленные предприятия и хозяйственные объекты.
На данном слое содержаться все объекты, которые предназначены для выполнения определенной хозяйственной или производственной деятельности, в том числе промышленные площадки на нефтепромыслах, на лесопокрытой территории и т.п., даже если их назначение установить не удается, но по косвенным признакам можно сделать вывод о их производственном назначении. К данному слою не относятся объекты, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом, которые заносятся в слой «открытая разработка полезных ископаемых» а так же пашни, которые заносятся в слой «сельхозугодья».
Промышленные предприятия являются зонами интегрированного воздействия на окружающую среду. В этом смысле они представляют собой уточнение объекта «промышленная зона» на слое «функциональное деление территории». На территории предприятия в свою очередь так же могут располагаться точечные или площадные источники загрязнений, которые сохраняются в слое «источники промышленных загрязнений».
Знание расположения конкретных промышленных предприятий и особенностей происходящих на нем технологических процессов необходимо для идентификации источников загрязнений окружающей среды и вычисления суммарного воздействия их на жилые объекты, сельхозугодья, пастбища и т.п. По характеру опасности для окружающей среды и человека предприятия делятся на группы опасности, для которых требуется обязательное установление санитарно-защитных зон [13]. В семантической информации к данном слою должны содержаться данные для автоматического расчета санитарно-защитных зон в соответствии с инструкцией.
Информация о промышленных предприятиях, территории их расположения, наличии на их территории опасных производств необходима для органов ГО и ЧС, для составления оперативных планов. Источником информации о промышленных предприятиях являются данные земельного комитета, ведомственных природоохранных органов, органов ГО и ЧС.
Открытая разработка полезных ископаемых.
На данный слой заносятся участки территории, на которых производится или производилась добыча полезных ископаемых открытым способом. Такие участки являются потенциальными загрязнителями окружающей среды. По окончании разработок они должны быть рекультивированы, в противном случае велика вероятность развития эрозионных процессов.
На разработку общераспространенных полезных ископаемых выдаются уполномоченными органами специальные лицензии. Поэтому построенная по независимым данным карта, может служить для проверки деятельности - соответствия местоположения указанного в выданной лицензии и фактического, полученного по космическому снимку.
Данный слой создается по материалам дешифрирования панхроматического космического снимка высокого разрешения (10 м и лучше), с последующим уточнением по спектрозональным снимкам среднего разрешения (для торфоразработок).
Скважины.
К слою скважин относятся все скважины (добывающие, разведывательные, наблюдательные, законсервированные и т.п.), кроме скважин, связанных с эксплуатацией подземных вод. Скважины представляют собой потенциальную опасность загрязнения для подземных вод и окружающей местности. Для скважин указывается ее назначение и организация которая ответственна за ее содержание. Для законсервированных скважин указывается дата консервации. Источником информации о скважинах является информация специализированных организаций.
Сельхозугодья.
Данный слой содержит сельхозугодья (пашни). При этом на него наносятся только те части сельхозугодий которые не находятся под парами (в противном случае они заносятся на слой «растительность естественная и техногенно-измененная»). Сельхозугодья выступают в двойственной роли: с одной стороны, они могут подвергаться загрязнениям со стороны промышленных предприятий и т.п., а с другой стороны они могут служить источниками загрязнений земли и вод на прилегающих территориях из-за навозных стоков или использования пестицидов.
Контура сельхозугодий наносятся по панхроматическому снимку, с использованием в качестве справочного материала спектрозонального снимка. Обновление информации: ежегодно.
Открытые склады, свалки и отвалы.
На данном слое содержаться объекты, представляющие собой открытые хранилища различных веществ. Такие объекты являются опасными, т.к. подвергают окружающие территории различным видам загрязнения путем размывания или выветривания. На организацию свалок требуется лицензия и соответствующее экологическое обоснование. Для проверки санкционированности организации свалок можно использовать космический снимок крупного масштаба (1-5 метров).
Информация о свалках на лесопокрытой территории может быть получена с использованием панхроматического снимка высокого разрешения. В некоторых случаях на таких снимках могут быть отдешифрированы отвалы и терриконы. Кроме того, в государственной статистической отчетности существует специальная форма, заполняемая предприятиями, с оценкой объемов и типов размещаемых отходов. (2-тп «отходы»).
Трубы, аэрационные фонари и другие источники загрязнений атмосферного воздуха.
На данный слой заносятся все источники загрязнений, которые не вошли на предыдущие слои. В первую очередь это трубы и аэрационные фонари на территории промышленных предприятий. Данные о них необходимы для расчета загрязнения атмосферного воздуха и вычисления предельно допустимых концентраций выброса различных веществ. Особенно важную задачу представляет комплексное вычисление загрязнений от нескольких источников (методика ОНД-86) в зависимости от характера территории, подвергающейся воздействию (рекреационные зоны, населенные пункты и т.п.). В семантической информации необходимо предусмотреть данные, по которым можно было бы производить автоматизированный расчет подобного рода загрязнений. В слоях «метеорологические данные», так же содержится необходимая для данных расчетов информация.
Источником информации о подобных источниках загрязнений являются данные комитета по охране природы, комитета по гидрометеорологии и других организаций. В государственной статистической отчетности существует специальная форма, заполняемая предприятиями, с оценкой объемов и типов выбрасываемых в атмосферу веществ. (2-тп «воздух»).
Дороги автомобильные и их элементы.
На данном слое содержаться все объекты, имеющие отношение к дорогам (общего пользования, лесовозным, улучшенным, грунтовым и т.п.), а так же сами осевые линии дорог. Модель объекта дорога может состоять из нескольких объектов: осевой линии дороги, полосы отвода дороги и других.
В линейном слое дорог оцифровываются осевые линии, в том числе и для тех дорог, которые имеют площадное выражение. В этом случае, изображение площадной дороги должно быть согласовано со слоем «Использование земель». Кроме того, оно должно содержаться и в слое площадных дорог. Таким образом для площадных дорог существуют три рода объекта: осевая линия дороги, видимая площадь дороги, земельный отвод под дорогой (он может и не совпадать с изображением дороги на космическом снимке).
Важность детального отображение дорог на цифровой природоохранной карте продиктована тем, что с одной стороны являются транспортными путями, для доступа к участкам местности, а с другой стороны, грунтовые дороги нарушают почвенный покров и создают шумовое загрязнение. В целях инженерной защиты дорог и защиты окружающей среды от влияния дорог вдоль дорог создаются (или отводятся) лесозащитные полосы (содержаться в слое «категории защитности…»).
Для создания цифровой карты дорожной сети можно использовать космические панхроматические снимки с разрешением не хуже 10 м. При этом на них хорошо дешифрируются дороги шириной до нескольких метров (в т.ч. лесовозные дороги). Периодичность съемки может быть выбрана дифференцировано: для регионов с интенсивно развиваемой дорожной сетью (например районов массовых рубок или интенсивного строительства) периодичность может достигать 2-х раз в год (в зимний период и летний период).
Дороги железные и их элементы.
На данный слой заносятся все объекты, имеющие отношения к железным дорогам (ширококолейные и узкоколейные железные дороги, тупики, станции и т.п.). Принцип формирования площадных объектов железнодорожной сети такой же как и для автомобильных дорог.
Железные дороги являются объектом повышенной опасности для окружающей среды, т.к. создают значительные загрязнения из-за использования тепловозной тяги, из-за аварий, утечки перевозимых грузов. Кроме того, железные дороги создают значительное шумовое загрязнение. Для инженерной защиты железных дорог и защиты окружающей среды от влияния железных дорог вдоль них создаются или отводятся лесозащитные полосы (содержаться в слое «категории защитности…»).
Источником данных о железных дорогах и их элементах являются уточненные по космическому снимку изображения цифровых карт масштаба 1:200000.
Инженерные коммуникации.
В данный слой заносятся инженерные коммуникации различного назначения: водопроводы, газопроводы, линии связи и т.п. Отображение данных объектов на картах, создаваемых только с использованием ДДЗЗ страдает некоторой условностью, т.к. они дешифрируются только по сопутствующим признакам – просекам, которые, в свою очередь, могут быть отдешифрированы удовлетворительно только на лесопокрытых землях. На территориях населенных пунктов инженерные коммуникации как правило не видны. Для создания полноценного содержания данного слоя необходимо привлекать данные с цифровых карт, ведомственных карт-схем и данных самих предприятий.
Инженерные коммуникации, особенно продуктопроводы, несут большую потенциальную опасность для человека и окружающей среды из-за возможных аварий. Степень опасности определяется типом транспортируемого продукта, техническим состоянием трубы продуктопровода. На степень износа трубопровода может в значительной степени влиять недостаточная инженерная защита сооружения в «критичных» местах: переправах через реки и ручьи, на болотах и заболоченных участках местности. Как показывает практика аварии происходят чаще всего именно в таких местах (напр. аварийность участка нефтепровода Возей-Головные сооружения). Используя карты созданные по космическим снимкам можно анализировать наличие таких проблемных участков и создавать оперативные карты для ликвидации возможных аварий на них.
Инженерные коммуникации в ряде случаев могут создавать препятствия для доступа к некоторым участкам местности, поэтому через них оборудуются специальные переезды для транспорта (которые могут быть частично отдешифрированы по дорожной сети). Кроме того, в целях уменьшения пожароопасности, просеки под инженерные коммуникации необходимо сохранять в расчищенном от кустарников и древесного подроста виде (что может быть достаточно легко, в целях контроля, определено по спектрозональным снимкам).
Геоинформационной моделью для представления инженерных коммуникаций служит цепочно-узловая структура.
Ареалы обитания ценных животных.
В данный набор слоев входят места обитания диких животных, которых необходимо охранять. Для каждого из охраняемых видов создается собственный тематический слой.
Районирование территории, связанное с хозяйственной деятельностью.
Лесохозяйственное районирование.
На данный слой заносятся объекты, имеющие отношение к условному делению территории определяющему границы зон ответственности хозяйствующих субъектов в лесной области: лесхозов и лесничеств. Источником данных служит имеющаяся база данных АГИКС.
Лесоустроительная квартальная сеть.
Лесоустроительная квартальная сеть состоит из объектов двух типов: квартальные просеки и лесные кварталы. На данном слое должны быть представлены оба типа объектов как полигональное покрытие. Лесоустроительные просеки служат своеобразной «системой координат» на лесных территориях, к которой привязаны ведомственные данные Комитет лесов РК. Источником данных служит имеющаяся база данных АГИКС, АИС «Лесные ресурсы» а так же лесоустроительные планшеты (в цифровом виде). Для определения точности картографирования лесоустроительной квартальной сети могут быть использованы ДДЗЗ высокого разрешения (10 метров и лучше). Сами просеки на них как правило не видны, но во многих случаях могут быть отдешифрированы по косвенным признакам: лесосекам (вырубкам), лесовозным дорогам и по примыкающим контурам нелесных земель.
Использование земель.
На данном слое содержится деление земель по категориям, принятое в земельном кадастре. Этот слой носит справочный характер. Основная цель его выполнение задач госземконтроля с целью выявления незаконного и нецелевого использования земель (в т.ч. имеющих природоохранное значение) [28, 29]. Он так же может служить для проверки деятельности, на которую требуется получение лицензий, с целью установления наличия лицензий. Источником информации об использовании земель является космический снимок, данные которого затем уточняются по информации, получаемой из земельного комитета (эти данные являются справочными, для избежания ошибок при дешифрировании).
Схема местоположения данного слоя в системе других слоев заключается в том, что он содержит только основное назначение земель, без конкретизации или детального описания объектов или видов деятельности. Так например для объекта «карьер» расположенного на лесной территории (слой «открытая разработка полезных ископаемых») должен иметься точно такой же участок в данном слое с типом «земли промышленности…». Следовательно, объекты из данного слоя должны быть согласованы топологически с объектами из слоев содержащих непосредственно контуры хозяйственных и природных объектов (рек, лесов, карьеров, промышленных предприятий и т.п.)
Корректировка ведомственных материалов и выявление необходимости проверок может быть построено следующим образом:
§ Получение космического снимка, его дешифрирование и создание картматериала с отображением характера использования земель (за пределами населенных пунктов)
§ Передача картматериала, в земельный комитет, а так же в учреждения, ответственные за выдачу лицензий на определенный вид деятельности
§ Проверка специалистами учреждений ведомственной информации с использование данного картматериала.
Функциональные зоны населенных пунктов и их строение.
В данный слой входят объекты, связанные с функциональным назначением земель принадлежащих населенным пунктам [пример, см 30]. Единицей изменения для застроенной части города является квартал, а для незастроенной - участок. Каждый квартал имеет свое функциональное назначение. Наибольший интерес для планирования природоохранных мероприятий и организации контроля состояния окружающей среды имеет разделение на следующие три типа: жилая застройка, промышленно-складская застройка, рекреационная (лечебно-оздоровительная) зона. Все функциональные зоны в пределах населенного пункта составляют вместе объект «населенный пункт». Кроме того, на данный слой заносятся объекты, связанные с садово-дачным строительством. Обычно к функциональным зонам относят так же земли дорог. В данном случае эти земли содержаться в слое «дороги автомобильные и дорожные сооружения».
Информация о функциональном зонировании необходима комитету ГО и ЧС, для составления оперативных планов и работ во время ликвидации стихийных бедствий. Данный слой может быть использован для расчетов различных аспектов интегрального виляние промышленных зон, а так же индивидуального влияния промышленных предприятий на жилые объекты. [см. 31, ст 17].
Слой «промышленные предприятия и хозяйственные объекты» является дальнейшим уточнением для промышленной функциональной зоны.
Первичной информацией для создания данного информационного слоя является дешифрирование космического снимка и материалы топографических карт, на которых отображена промышленная и жилая застройка. Источником данных о зонировании территории является комитет по архитектуре и градостроительству населенного пункта или района. Эта информация является так же справочной при дешифрировании снимка. Граница населенного пункта может быть уточнена по данным земельного комитета.
Категории защитности лесов первой группы.
К лесам первой группы относятся леса, основным назначением которых является выполнение водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных, иных функций, а также леса особо охраняемых природных территорий и особоценные леса. Конкретное назначение определяется категорией защитности. В лесах первой группы вводится ограничение на природопользование и хозяйственную деятельность.
К таким лесам относятся:
§ запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов;
§ запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб;
§ противоэрозионные леса;
§ защитные полосы лесов вдоль железнодорожных магистралей, автомобильных дорог федерального, республиканского и областного значения;
§ государственные защитные лесные полосы;
§ леса на малолесных горных территориях, имеющие важное значение для защиты окружающей природной среды;
§ леса зеленых зон поселений и хозяйственных объектов;
§ леса первого и второго поясов зон санитарной охраны источников водоснабжения;
§ леса первой, второй и третьей зон округов санитарной охраны курортов;
§ особо ценные лесные массивы и леса особоохраняемых территорий.
Как можно видеть, категории защитности представляют собой особый слой, который содержит картографические объекты, представляющие собой зоны распространения лесов, которые имеют дополнительную «природоохранную» функциональную нагрузку. В соответствии с описанными во введении к данному разделу моделями, зоны распространения таких лесов должны быть представлены отдельными картографическими объектами, отличными от природных объектов и должны быть топологически согласованы с ними.
Как правило, категории защитности лесов отображаются на материалах лесоустройства. В ряде случаев информацию о защитности можно получить в земельных комитетах (защитные полосы вдоль дорог, леса особоохраняемых территорий).
Леса охранных зон можно вычислить автоматически исходя из установленных охранных и санитарных зон. При этом необходимо отметить, что за установление охранных и санитарных зон и установление категорий защитности лесов ответственны разные организации, и следовательно их ведомственные данные могут не совпадать друг с другом.
Горные отводы и лицензионные участки.
На данный слой заносится информация о всех лицензиях, выданных на пользование различными участками территории с целью добычи или разведки полезных ископаемых (в т.ч. общераспространенных) или для изучения недр. Такая информация требуется для решения двух видов задач: выявлении деятельности за пределами лицензионных участков, первоначальное определение зон ответственности тех или иных хозяйствующих субъектов. Данные о лицензионных участках содержаться в соответствующем информационном ресурсе АГИКС РК.
Охранные зоны водных объектов (в т.ч. болот).
Охранные зоны являются специальными условными объектами, обозначающими территории примыкающие к водным объектам, на которых накладываются ограничения на хозяйственную деятельность. На данном слое содержатся два вида охранных зон: собственно водоохранные зоны и устанавливаемые в их пределах прибрежные защитные полосы. Объекты формируются по определенным правилам, подробно изложенным в [13 и 26].
§ В водоохранных зонах запрещены некоторые виды хозяйственной деятельности, такие как [13]: применение химических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками;
§ использование навозных стоков для удобрения почв;
§ размещение складов ядохимикатов, минеральных удобрений и горюче-смазочных материалов, площадок для заправки аппаратуры ядохимикатами, животноводческих комплексов и ферм, мест складирования и захоронения промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, кладбищ и скотомогильников, накопителей сточных вод;
§ складирование навоза и мусора;
§ заправка топливом, мойка и ремонт автомобилей и других машин и механизмов;
§ размещение дачных и садово-огородных участков при ширине водоохранных зон менее 100 метров и крутизне склонов прилегающих территорий более 3 градусов;
§ размещение стоянок транспортных средств, в том числе на территориях дачных и садово-огородных участков;
§ проведение рубок главного пользования;
§ проведение без согласования с бассейновыми и другими территориальными органами управления использованием и охраной водного фонда Министерства природных ресурсов Российской Федерации строительства и реконструкции зданий, сооружений, коммуникаций и других объектов, а также работ по добыче полезных ископаемых, землеройных и других работ.
На прибрежных защитных полосах кроме того, запрещены:
§ распашка земель;
§ применение удобрений;
§ складирование отвалов размываемых грунтов;
§ выпас и организация летних лагерей скота (кроме использования традиционных мест водопоя),
§ установка сезонных стационарных палаточных городков,
§ размещение дачных и садово-огородных участков и выделение участков под индивидуальное строительство;
Многие из этих типов нарушений видны на космических снимках высокого разрешения в виде участков нарушенных земель. Как правило по космическим снимкам нет возможности точно установить характер ведущейся на данных участках деятельности. Кроме того, по космическим снимкам могут быть обнаружены проблемные объекты, с которыми могут быть связаны указанные нарушения и которые, следовательно необходимо инспектировать.
Проблемные объекты содержаться в слоях «Промышленные предприятия и хозяйственные объекты», «Дороги автомобильные и их элементы», «Дороги железные и их элементы» и «Функциональные зоны населенных пунктов и их строение».
Для болот в соответствии с [13] устанавливаются водоохранные зоны и прибрежные защитные полосы. Они могут быть двух видов: «стандартные», вычисленные согласно инструкции [13] и специальные, устанавливаемые специальными законодательными актами, в случае, если болото является памятником природы или особо охраняемой территорией. «Стандартные» водоохранные зоны могут быть вычислены точно таким же способом как и водоохранные зоны площадных водных объектов.
Охранные зоны устанавливаются в порядке, соответствующем действующему законодательству. Первичные данные подготоваливаются Комитетом по водному хозяйству в виде обзорных карт, на которые водоохранные зоны нанесены внемасштабными условными знаками. Далее данные рассылаются в комитет по лесам и земельный комитет в качестве рабочих материалов.
Охранные зоны могут быть вычислены автоматически, с использованием модели типа «Route-Event» для линейных объектов и топологической модели для площадных объектов. Исходные данные для расчета содержаться в слоях «гидрография» и «болота» (для площадных объектов).
Санитарные зоны подземных источников, санитарные зоны поверхностных источников.
На данном слое содержаться специальные объекты (зоны санитарной охраны или ЗСО ), определяющие территории с особым режимом использования. Основной целью создания и обеспечения режима в ЗСО является санитарная охрана от загрязнения источников водоснабжения и водопроводных сооружений, а также территорий, на которых они расположены [27, 31 ст. 16].
ЗСО организуются в составе трех поясов: первый пояс (строгого режима) включает территорию расположения водозаборов, площадок расположения всех водопроводных сооружений и водопроводящего канала. Его назначение - защита места водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения и повреждения. Второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию, предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения.
ЗСО устанавливаются как для подземных так и для поверхностных источников водоснабжения.
Для ЗСО подземных источников водоснабжения законодательством [27] устанавливаются следующие мероприятия ограничения по второму и третьему поясам:
§ Выявление, тампонирование или восстановление всех старых, бездействующих, дефектных или неправильно эксплуатируемых скважин, представляющих опасность в части возможности загрязнения водоносных горизонтов.
§ Бурение новых скважин и новое строительство, связанное с нарушением почвенного покрова, производится при обязательном согласовании с центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора, органами и учреждениями экологического и геологическом контроля.
§ Запрещение закачки отработанных вод в подземные горизонты, подземного складирования твердых отходов и разработки недр земли.
§ Запрещение размещения складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей промстоков, шламохранилищ и других объектов, обусловливающих опасность химического загрязнения подземных вод.
§ Размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, полей фильтрации, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, обусловливающих опасность микробного загрязнения подземных вод
§ Применение удобрений и ядохимикатов;
§ Рубка леса главного пользования и реконструкции.
Для поверхностных источников в пределах ЗСО так же устанавливаются дополнительные ограничения:
§ Регулирование отведения территории для нового строительства жилых, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также согласование изменений технологий действующих предприятий, связанных с повышением степени опасности загрязнения сточными водами источника водоснабжения.
§ Добыча песка, гравия и проведение дноуглубительных работ в пределах акватории ЗСО допускается только в особых случаях.
§ Запрещение рубок леса главного пользования и реконструкции, а также закрепление за лесозаготовительными предприятиями древесины на корню и лесосечного фонда долгосрочного пользования. Разрешаются только рубки ухода и санитарные рубки леса.
§ Запрещение расположения стойбищ и выпаса скота, а также всякое другое использование водоема и земельных участков, лесных угодий в пределах прибрежной полосы шириной не менее 500 м, которое может привести к ухудшению качества или уменьшению количества воды источника водоснабжения.
Большинство указанных выше ситуаций могут быть связаны с «проблемными» объектами, которые содержаться на слоях «Промышленные предприятия и хозяйственные объекты», «Дороги автомобильные и их элементы», «Дороги железные и их элементы» и «Функциональные зоны населенных пунктов и их строение».
Санитарные зоны промышленных объектов и инженерных коммуникаций.
Размер санитарных зон промышленных объектов зависит от потенциальной опасности исходящей от данных промышленных, горнодобывающих предприятий и инженерных коммуникаций (угроза аварии, превышение ПДК и т.п.) и регулируется документом [13]. Расчет санитарных зон выполняется при строительстве предприятия. Так же их можно рассчитать автоматически при наличии всех исходных данных.
Особо охраняемые природные территории.
На данный слой заносятся особо охраняемые природные территории, согласно кадастру особо охраняемых территорий. В семантической части информации необходимо указать к какому типу принадлежит данная территория и какой компонент окружающей среды охраняется. Данный слой необходим для решения двух типов задач: определение типов деятельности, ведущейся на охраняемых территориях, согласование информации с данными отраслевых кадастров и баз данных (напр. земельного кадастра, лесного кадастра и т.п.).
Места падения отделяющихся частей ракет.
Места падения отделяющихся частей ракет являются источником повышенной опасности для окружающей среды и населения Республики из-за высокой токсичности ракетного топлива и потенциальной возможности причинения разрушений.
Вспомогательные элементы содержания.
Горизонтали и отметки высот (цифровая модель рельефа).
Горизонтали являются важным элементом содержания цифровых карт, отражающих морфологию рельефа. Данные о рельефе, в свою очередь являются исходными для многих операций вычисления и анализа: расчета прибрежных защитных полос, направления с скорости стока, экспозиции, и т.п. Во многих случаях данные о рельефе можно преобразовать в производные виды моделей: цифровую карту экспозиций склонов, цифровую карту уклонов местности и т.п.
Для решения задач визуальным и аналитическим способом необходимо формировать два вида представления данных о рельефе: в виде горизонталей (и отметок высот) и в виде цифровой модели рельефа.
Овражно-балочные сети.
Важная составляющая рельефа местности. Являются следствием развития линейных эрозионных процессов. В республике Коми они как правило развиваются на крутых распаханных склонах крупных рек и, в силу природных условий не получили широкого распространения. Тем не менее, для предотвращения их дальнейшего увеличения необходимо проводить комплекс природоохранных мер и следить за состоянием лесов которые могут иметь противоэрозионный эффект.
Переносится с существующих цифровых карт, а так же дешифрируется по космическим снимкам крупного масштаба.
Обваловка и насыпи.
Важная составляющая рельефа местности. Имеет важное значение при формировании поверхностного стока. Влияет на гидрологический режим. Учет этих свойств необходим для проведения ряда природоохранных мероприятий, таких как установление природоохранных зон. Кроме того, обваловка и насыпи вокруг гидротехнических сооружений специального назначения (шламохранилищ, отстойников и т.п.) выполняют защитную функцию, препятствуя загрязнению посредством утечки.
Переносится с существующих цифровых карт, а так же дешифрируется по космическим снимкам крупного масштаба.
Границы площадей водосборов.
На данном слое наносятся границы площадей водосборов для каждого водотока или отдельного водного объекта (или болота). Знание границ водосборов необходимо для решения задач при которых необходимо: а) оценить объем воды собираемый с данного водосбора (или запас влаги в снежном покрове) б) оперативно определять возможные варианты распространения загрязнений.
Границы водосборов рассчитываются автоматически по результатам составления гидрографического тематического слоя и с использованием данных о рельефе.
Карта уклонов земной поверхности.
Является вторичной информацией, получаемой по цифровой модели рельефа. Может бытть представлена в векторном виде изолиний равного уклона или в растровом (матричном) виде. Может быть использована для визуального решения некоторых природоохранных задач, связанных с определением или оценкой величины поверхностного стока и его параметров, а так же скорости распространения различного рода загрязнений.
Средняя температура, среднее количество осадков, среднее направление ветра, средняя скорость ветра.
Метеорологические параметры необходимые для расчета наиболее неблагоприятных метеоусловий при расчетах загрязнения атмосферы и окружающей среды путем атмосферного переноса. Для каждого параметра создается свой слой. Сохраняются в виде «поверхности», созданной путем интерполяции по нескольким точкам наблюдения.