geolike.ru

Экологическое и эколого-географическое картографирование

Термины «экологическое» и «геоэкологическое» в применении к картографированию практически употребляются как синонимы. Частица слова «гео» предполагает учет пространственного аспекта, что вообще-то далеко не всегда оказывается целью исследования.

Поэтому для более точного обозначения исследований, включающих анализ пространственного распределения каких-либо характеристик, предпочтителен термин «геоэкологические». Картографирование же внепространственным не бывает, поэтому употребление частицы «гео» становится в данном случае излишним.

Согласно традиционному взгляду на классификацию карт по тематике, основными подразделениями являются карты природных явлений (физико-географические) и карты общественных явлений (социально-экономические). Такое положение в тематической картографии соответствовало характерному для большей части XX в. раздвоенному состоянию географической науки, когда при физико-географических исследованиях стремились абстрагироваться от антропогенного фактора и показать ландшафты в их условно первозданном виде, а при социально-экономических - от природных факторов. Ситуация начала смягчаться в 1970-1980-е годы, когда на грани социально-экономической и физико-географической картографии зародилось новое «стыковое» направление - картографирование взаимодействия человека и окружающей среды, или экологическое в современном понимании.

Сложилось два альтернативных подхода к содержанию понятия экологических карт:

- широкий, включающий едва ли не все виды географических карт;

- узкий, ограничивающийся использованием того или иного типа их, со значительными расхождениями в отношении того, какому именно типу следует отдать предпочтение.

Экологическое картографирование отличается от ряда других отраслей тематического (геологического, геоморфологического, почвенного и др.) картографирования сложностью определения его предметной области.

В качестве основного объекта экологического картографирования разными авторами рассматриваются: экосистемы разного ранга, масштабы антропогенного давления на среду, биота, природоохранные мероприятия, взаимоотношения организмов и среды, экологические ситуации. Задачи экологического картографирования решаются как в рамках традиционных, сложившихся тематических отраслей, с соответствующей адаптацией содержания, так и путем создания карт с полностью оригинальным специальным содержанием. Соответственно, целесообразно различать эколого-географическое и собственно экологическое картографирование.

Эколого-географическое картографирование включает в себя создание новых разновидностей карт в рамках существующих областей тематического картографирования (экологизация тематического картографирования). Содержанием эколого-географических карт является показ ландшафтов в их современном (с учетом антропогенного воздействия) виде, а также деятельности человека с учетом условий, в которых она протекает, и последствий, к которым приводит. Собственно экологическое картографирование посвящено пространственной характеристике процессов взаимодействия деятельности человека с окружающей средой.

Классификации экологических карт

Вопросы классификации экологических карт решаются по-разному, в зависимости от того, что положено в основу классификации: анализ и обобщение фактически существующих картографических материалов либо теоретические предпосылки. Число классификационных признаков практически так же безгранично, как и число экологических проблем и подходов к их изучению. Относительно устоявшейся и общепризнанной в настоящее время является классификация экологических карт по научно-прикладной направленности, в рамках которой выделяются карты/1/:

- инвентаризационные, т.е. нацеленные на учет и описательные характеристики природных объектов;

- оценочные, т.е. характеризующие соответствие состояний и условий природной среды каким-либо критериям и/или нормативам;

- прогнозные, т.е. отображающие предполагаемые и/или недоступные для непосредственного изучения природные объекты и их свойства;

- рекомендательные, т.е. направленные на оптимизацию и гармонизацию отношений в природной среде, предотвращение или смягчение неблагоприятных явлений и их последствий.

Географы Института географии РАН, составившие наиболее полный каталог фактически существовавших отечественных карт экологического содержания по состоянию на декабрь 1994 г., подразделили их на следующие группы:

- карты оценки природных условий и ресурсов для жизни и деятельности человека;

- карты неблагоприятных и опасных природных условий и процессов;

- карты антропогенных воздействий и изменений природной среды;

- карты устойчивости природной среды к антропогенным воздействиям;

- карты охраны природы и природоохранных мероприятий;

- медико-географические карты;

- карты рекреации;

- комплексные экологические (эколого-географические, геоэкологические карты).

Классификации, построенные на основе анализа практики, успешно «работают» в достаточно давно сложившихся тематических областях с устоявшейся внутренней структурой. В экологическом картографировании, все еще находящемся в стадии формирования, освоены далеко не все практически необходимые сюжеты/1/.

Поэтому целесообразно, основываясь на тех или иных теоретических представлениях, дополнять классификации, построенные на основе анализа практики, перспективными, но еще недостаточно разработанными разделами. Так географы Института географии Сибири и Дальнего Востока предлагают следующие классы экологических карт:

- карты факторов и условий среды (физико-географические карты, характеризующие условия жизнедеятельности, карты природно-ресурсного и экологического потенциала территорий, устойчивости геосистем);

- карты процессов (распространения загрязнений, миграций, эрозии, опасных природных явлений);

- карты состояний (современного и прогнозируемых, в том числе карты антропогенных изменений);

- карты проблем (остроты экологических ситуаций);

- карты организации охраны природы и ресурсопользования (контроля и управления природопользованием).

Классификация экологических карт по назначению, рассмотренная выше, включает:

- карты для научно-исследовательских работ природоохранной направленности (с дальнейшими подразделениями сообразно структуре научных дисциплин об окружающей среде и ее охране);

- карты для практической природоохранной деятельности инвентаризационно-оценочные, прогнозные, рекомендательные, контрольные);

- карты для экологического просвещения, образования и воспитания.

Вполне очевидны также классификации экологических и эколого-географических карт по масштабу и территориальному охвату, по широте темы (общие и частные, аналитические и синтетические).

Специфика экологических карт является их подразделение по источникам исходной информации на карты, составленные на основе:

- дистанционного зондирования;

- статистических данных и их обработки;

- полевого картографирования и мониторинга;

- изучения состояния биоиндикаторов;

- обобщения материалов из разных источников.

Источники информации для создания экологических карт

Для создания экологической карты необходим достоверный информационный материал.

Информация о состоянии компонентов окружающей среды должна быть представлена количественными оценками:

- концентрации вредных веществ;

- уровня шумового, магнитного воздействий;

- радиационного воздействия и др. в соответствии с видами нормируемых параметров качества компонентов окружающей среды.

При этом для картографирования необходимы и качественные оценки компонентов окружающей среды:

- инженерно-экологические условия;

- характеристика ландшафтов;

- состав растительного покрова и зеленых насаждений;

- типы почв на рассматриваемой территории и др.

Информационными источниками, используемыми для создания экологических карт являются:

- результаты экологических наблюдений и замеров;

- картографические материалы;

- космические и аэрофотоснимки;

- данные статистической отчетности и др.

Состав используемых для картографирования источников информации зависит от территориального уровня картографирования, определяющего перечень, тематику и масштаб создаваемых карт.

Масштаб картографирования на данных уровнях определяется площадью рассматриваемой территории. Например, для такого крупного мегаполиса как Москва обзорному уровню будет соответствовать масштаб 1:50000, районному – 1:10000, 1:5000, детальному – 1:2000, 1:500 (в случаях большого территориального охвата или протяженности объекта - 1:5000) .

Содержание экологической карты, разрабатываемой с использованием материалов дистанционного зондирования, можно разделить на три части:

- общегеографическую (элементы топографической основы);

- тематическую, отображающую современное размещение и использование земель;

- экологическую, которая отражает состояние земельных ресурсов (например, подтопление) и земель, нарушенных хозяйственной деятельностью человека (карьеры, промышленные зоны, свалки и др.).

Высокая разрешающая способность космических снимков определенного типа позволяет отразить многие детали внутреннего строения ландшафта и служит основой для увязки разномасштабных исследований. Материалы космических и аэрофотосъемок наиболее эффективно можно использовать для картографирования изменений окружающей среды – создания серии сопряженных карт.

Статистическая информация разнообразна, и ее использование позволяет на всех территориальных уровнях (обзорный, районный, детальный) оценивать состояние окружающей среды в целом и ее компонентов в отдельности. Большинство государственных, а также часть коммерческих и общественных организаций занимаются сбором и обработкой статистической информации экологического содержания. Среди преимуществ использования статистической информации в целях экологического картографирования можно назвать регулярность получения данных об одной и той же территории, возможность отслеживания динамики и направлений развития территории.

Основными исходными данными при использовании картографических источников для создания экологических карт являются карты, планшеты и топографические планы:

1. Ситуационный план (масштаб 1:2000), который имеет рекогносцировочное назначение и содержит сведения о границах территории объекта, ее застройке и застройке прилегающих участков, организации подъездов и подходов.

2. Генеральный план (масштаб 1:500), который несет информацию о проектируемой планировочной структуре и организации территории.

3. Опорный план (масштаб 1:500, 1:2000). На нем показываются: границы проектируемой территории, функциональное использование проектируемой и прилегающей территорий, границы землевладений, линии регулирования градостроительной деятельности (линии регулирования застройки, границы технических и санитарных зон, охраняемых территорий и др.), уличная сеть, существующая застройка, утвержденные предложения по сносу, реконструкции зданий и сооружений, по выводу предприятий.

4. План благоустройства (масштаб 1:500), который отображает сохраняемые, проектируемые зеленые насаждения и элементы благоустройства (малые архитектурные формы, площадки, дорожки и др.).

5. План организации рельефа (масштаб 1:500). На нем обозначены: величина и направления уклонов, горизонтали, отметки в точках перелома уклонов, дождеприемные решетки с отметками, отметки по углам зданий и перед входами, конструкции искусственных покрытий, лестниц, подпорных стен, территории.

6. Сводный план инженерных сетей (масштаб 1:500), который содержит сведения обо всех существующих и проектируемых коммуникациях.

7. Стройгенплан (масштаб 1:500), который отображает систему организации строительных работ на территории. На стройгенплане обозначены: временные сооружения, подъездные дороги, ограждения, существующие и проектируемые инженерные сети, строительные площадки, схемы работы строительной техники.

8. Дендроплан (масштаб 1:500), который содержит данные подеревной съемки с указанием вырубаемых, сохраняемых и пересаживаемых деревьев.

Необходимая статистическая и картографическая информация для создания экологических карт сосредоточена в различных организациях (см. таблицу 1).

Таблица 1 - Состав экологической информации, находящейся в компетенции организаций и предприятий (составлена автором по материалам В. Н. Виниченко)

Рассмотренные выше типы информационных источников позволяют решить широкий спектр экологических задач при использовании их для экологического картографирования. Однако из-за рассредоточенности исходных картографических данных по различным специализированным организациям получение их зачастую связано с трудностями. В этой связи использование картографических данных происходит по принципу «что есть», а не «что надо».

Особенности составления экологических карт

Наиболее специфичен для экологии картографический метод. Он незаменим при изучении пространственных различий и взаимосвязей, а также при необходимости выразить итоги исследований с точной территориальной привязкой. Карта сопровождает весь процесс исследования и является его итоговым документом. В последние годы, как специалисты, так и широкая общественность проявляют большой интерес к экологическим картам. Первые образцы карт под таким названием свидетельствуют о большом разнобое в их содержании и подходе к разработке. Как правило, составители этих карт видят свою задачу в том, чтобы показать на них негативные последствия хозяйственной деятельности, в особенности разного рода загрязнения; иногда предпринимаются попытки выделить ареалы с различной степенью остроты экологических проблем, связываемых также исключительно с техногенными нарушениями. В связи с чем, при создании экологических карт используют комплексный подход.

Поскольку качество среды обитания определяется двумя категориями фактов – природными и техногенными, содержание карты имеет двуплановый характер. Первый план – в виде красочного качественного фона – составляет характеристика природных экологических условий или экологического потенциала ландшафтов. Второй план карты – техногенная составляющая экологической среды. Тематика здесь необъятна, и перед составлением карты возникают сложные проблемы выбора главного. Особенно трудно сочетать на одной карте показ факторов (источников) техногенных воздействий и их многообразного экологического эффекта. Предпочтение отдают первому кругу вопросов.

Работу над экологической картой следует начинать с анализ экологической обстановки и ее динамики, то есть выявление пространственной и временной изменчивости факторов природной среды, воздействующих на здоровье человека и состояние экосистем. Для достижения этой цели требуется выполнить сбор, анализ, оценку, интеграцию, территориальную интерпретацию и создать географически корректное картографическое представление экологической информации.

Общее количество явлений, показываемых на экологических картах, велико и продолжает увеличиваться. Основные классы явлений на экологических картах подразделяются на атмосферные, водные, земельные, биологические, геолого-геоморфологические и комплексные (ландшафтные).

Графические средства на экологических картах применяются те же, что и на любых других картах, - внемасштабные (значковые, буквенные и цифровые), линейные, площадные.

В экологическом картографировании употребляют те же способы картографических изображений, что и в других тематических областях, специфика заключается лишь в содержательных особенностях картографируемых явлений.

Для показа размещения, качественных и количественных характеристик экологических сюжетов, их взаимосвязей и динамики используются традиционно наиболее употребительные способы картографического изображения: значки (внемасштабные знаки), линейные знаки, изолинии, качественный фон, ареалы, картограммы и картодиаграммы; реже употребляются точечный способ, линии движения, локализованные диаграммы.

Чтобы уметь правильно выбирать способы изображения для того или иного экологического сюжета, необходимо хорошо представлять возможности и пределы применения каждого способа.