Проект по очистке реки Нура завершен Вода и образование без границ Су инспекциясының шаралары Поливная норма орошаемой культуры
жүктеу/скачать 3,3 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ассоциация « KAZAQUA» Ассоциация « KAZAQUA » является некоммерческим объединением юридических лиц
- Ассоциация способствует объединению специалистов водной отрасли, общественность страны, весь широкий круг водопользователей и водопотребителей.
- Ассоциация “KAZ AQUA ” объединяет около 50 предприятий и организаций
- Нашими партнерами являются Комитет по водным ресурсам, Бассейновые водохозяйственные инспекции, Гидрогеолого-мелиоративные экспедиции.
- Инновационность. Члены Ассоциации имеют право разрабатывать свои собственные программы и проекты, предлагать и продвигать их в производственную и управленческую
ТҰЖЫРЫМ Оңтүстік-Қазақстан облыснындағы су қорын пайдалану тұрғысындағы «Казводхоз» РММ ақпараттық-талдау мәліметтерінің негізінде аймақтың суғару жүйесінің техникалық денгейі анықталған. РЕЗЮМЕ На основе информационно-аналитических материалов РГП «Казводхоз» по использованию водных ресурсов Южно-Казахстанской области определены уровня технического состояния оросительных систем региона. 28 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. SUMMARY Based on the information and analytical materials RSE «Kazvodhoz» on water resources of South Kazakhstan region defined level of technical condition of irrigation systems in the region. ЛИТЕРАТУРА: 1. Мустафаев Ж.С. Анализ и оценки природно-ресурсного потенциала Южно- Казахстанской области (Аналитический обзор) [Текст] / Мустафаев Ж.С., Сейсенов С. Б. . - Тараз, 2011. – 52 с. 2. Базовые показатели технико-экономического уровня мелиоративных систем [Текст].- К.: Укргипроводхоз, 1986. – 62 c. 3. Мустафаев Ж.С. Методологические основы анализа и оценки уровня техногенных нарушений агроландшафтов [Текст] / Мустафаев Ж.С., Кемелов Б., Сейсенов С.Б., Бекмуратов Р.П. // Материалы международной научно- прак-тической конференции посвященнной 170-летию Белорусской государ- ственной сельскохозяйственной академии «Мелиорация и водное хозяйство XXI веке. Наука и образование». Горки, 2010. – С. 44-50. 4. Джени К. Средние величины [Текст] / Джени К. .- М.: Сатистика, 1990. - 325 c. 5. Захаров Р.Ю. Интегральная оценка эффективности энергозатрат на оросительных системах [Текст] / Захаров Р.Ю. // Строительство и техногенная безопасность, 2007.- выпуск 19-20.- С.123-125. Ассоциация « KAZAQUA» Ассоциация « KAZAQUA » является некоммерческим объединением юридических лиц, оказывающим содействие формированию благоприятных условий устойчивому развитию водохозяйственного комплекса Республики Казахстан. Ассоциация способствует объединению специалистов водной отрасли, общественность страны, весь широкий круг водопользователей и водопотребителей. Ассоциация “KAZ AQUA ” объединяет около 50 предприятий и организаций водохозяйственного комплекса, в том числе проектные, строительные и эксплуатационные компании. Нашими партнерами являются Комитет по водным ресурсам, Бассейновые водохозяйственные инспекции, Гидрогеолого-мелиоративные экспедиции. Инновационность. Члены Ассоциации имеют право разрабатывать свои собственные программы и проекты, предлагать и продвигать их в производственную и управленческую практику предприятий водного сектора страны инновационных технологий и продуктов. Стратегия развития. Водохозяйственный комплекс является стратегическим ресурсом развития казахстанской экономики. Адрес: 010008, г. Астана ул. Пушкина 25/5, тел/факс: 8(7172)274580, e - : kazaqua . ast@gmail . com ; web - sait : kazaqua . com 29 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. УДК 631.524.28 ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ БАССЕЙНА РЕКИ НА ОСНОВЕ МНОГОФАКТОРНОГО МОНИТОРИНГА
Основными задачами мониторинга водных ресурсов каркаса речного бассейна является инвентаризация и оценка состояния на основе прогнозных показателей различного иерархического уровня. Были выявлены перспективные к реконструкций орошаемые системы с использованием инновационных мероприятий по ее улучшению на основе материалов космической съемки. На примере бассейна р. Шу были рассмотрены вопросы использования материалов космической съемки для изучения состояния орошаемой территории и картографирования каркаса речного бассейна в аридной зоне подверженных к интенсивной многолетней антропогенной нагрузке. В последнее время результаты интенсивного освоения орошаемых земель привели к серьезным изменениям, как засоление, заболачивание и ее истощение. Для предотвращения дальнейшей деградации орошаемых земель была разработана комплексная программа мероприятий, которая включает следующие основные последовательные этапы действий по выбору и реализации краткосрочных и долгосрочных мер по стабилизации условий водообеспеченности, сохранения основных требований мелиорации орошаемых земель и окружающей среды. Из сложившейся ситуации были определены первоочередные задачи, которые заключаются в выявлении оптимальных мер по ликвидации времени и экономически обоснованных мероприятий стабилизации состояния орошаемых земель и окружающей среды с сохранением основных механизмов саморегуляции и средоформирующих функций природы [1]. В качестве естественной и наиболее оптимальной территориальной единицы для комплексного решения мелиоративно-экологических задач все чаще выбирается речной бассейн. Геосистема бассейна реки, иерархически сформирована, имеет четкие природные границы и высокую степень замкнутости. Бассейн реки правомерно рассматривает вопросы природно-хозяйственных систем, в которой взаимосвязаны и взаимообусловлены все виды использования водных и природных ресурсов, осуществляемых на его территории. Концепция устойчивого развития речного бассейна предполагает достижение разумного компромисса между сохранением водо-земельной и природной среды с максимизацией экономической прибыли от хозяйственного использования его ресурсов. В качестве инструмента, способного обеспечить достижение, баланса между природопользованием и охраной природы, может быть использован интегрированный подход к экологической оптимизации ландшафта, базирующийся на выявлении мелиоративно-экологического каркаса территории и его обоснования [2]. Пространственно организованная структура сохранившихся природных территорий, водоемов, водотоков и объектов с различными режимами природопользования, выполняющие основные средообразующие и средозащитные функции. Структура каркаса речного водосбора любого иерархического уровня представляет собой пространственное распределение площадных и
30 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. линейных составляющих в границах водораздела, которые поддерживают мелиоративно-экологическую стабильность территории, предотвращают потерю биоразнообразия и деградацию ландшафта, способствуют сохранению водных ресурсов и улучшению качества воды. Каждый элемент каркаса обладает определенными функциями, при этом каркас водосбора рассматривается как единая и цельная природная система (табл. 1). В настоящее время не существует единой системы управления мелиоративно- экологическим каркасом речного бассейна (МЭРК), мониторинга и контроля за состоянием. В связи с этим одной из первостепенных задач является разработка комплексного мониторинга МЭРК. В условиях дефицита данных наземных наблюдений важной составной частью его информационной базы являются дистанционные и картографические материалы [3,4]. Для изучения состояния водосборных территорий данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) являются ценным информационным ресурсом, позволяющим получить наиболее современное, точное географическое распределение различных типов наземных экосистем региона исследования. В настоящее время для обеспечения мониторинга в зависимости от характера и уровня поставленных задач активно используются спутниковые системы различного диапазона длин волн, высокого и среднего пространственного разрешения. Уровень мониторинга изменялся от локального до глобального, категория изменялся от малого до крупнейшего, оптимальный масштаб картографирования изменялся от 1:10000-1:50000 до 1:2000000- 1:10000000 [5]. Таблица 1 - Основные элементы системы мелиоративно-экологического каркаса речного бассейна Элементы
Виды объектов Основные функции Ядро Орошаемые угодья, дельтовые области реки, водоемы, системы озер и морей и др.
Сохранение, поддержание ландшафта и водных ресурсов Коммуника тивные (транс- портные) кори- доры
Русла и долины рек, их водоохранные зоны, пойменные и террасные полосы зональной растительности, лесополосы различного назначения и др. Поддержание целостности каркаса за счет связывания разрозненных ядер, обеспечение перемещения подвижных компонентов среды. Буферные зоны Водоохранные, санитарно-защитные зоны рек, водоемов, зоны охраны транс- портных коридоров, зеленые зоны оро- шаемых земель и т.д. Сетевые узлы Пересечения рек, речных долин с лесо- полосами, заболоченными понижения- ми и др. Образование мини-ядер разной степени сохранности, перспективных для восста- новления опорных узлов сети каркаса Очаговые формы Памятники природы, фрагментарные участки леса, небольшие моря, озера и болота, луга, сенокосы, и др. Локальные очаги ненарушенной (слабо- нарушенной) природы, используемые при проектировании восстановления сети речного каркаса При решении приоритетных задач спутникового мониторинга и мелиоративно- экологического каркаса речного бассейна можно объединить в несколько группы разного уровня сложности. Решение первой группы задач по выявлению структуры МЭРК и инвентаризации его элементов осуществляется несколько последовательных этапов: - Выявление орошаемых территорий; - Анализ содержания космических изображений и топографических карт для выявления элементов МЭРК (распознавание, привязка, уточнение местоположения и границ элементов МЭРК разных категорий значимости и сохранности водо - земельных ресурсов, их инвентаризация); создание инвентаризационной картографической модели существующего МЭРК. - Разработка требований к разновременным космическим изображениям для 31 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. выявления состояния и динамики элементов МЭРК (архивным, современным и прогнозным для разных сезонов года); разработка картографической модели динамики и преобразования элементов МЭРК под влиянием природных и антропогенных факторов. Логическим продолжением исследований является формирование второго круга задач, направленных на реконструкцию МЭРК для его восстановления и формирования целостной территориально взаимосвязанной системы природных объектов. В рамках проблемы формулируются более сложные задачи спутникового мониторинга - установление степени фрагментарности каркаса, выявление земель реставрационного фонда для их рекультивации и определение оптимальных мест для создания искусственных соединительных элементов. В качестве объекта спутникового мониторинга выбрана нижняя часть бассейна реки Шу (от границы с Республики Кыргызстан до низовий реки Шу, Казахстанская часть). Территория, находится в степной зоне и входит в состав Шу-Талаского бассейна. В связи со сложной экологической ситуацией в регионе изучение структуры сохранившихся элементов мелиоративно-экологического речного каркаса водосбора Шу, решение вопросов его реконструкции для восстановления и сохранения природной среды является весьма актуальным. Выявление наиболее значимых элементов МЭРК, их начальная инвентаризация и ран жирование проводились по топографическим картам масштабов 1:200 000 - 1:500 000 и научно-справочной литературе по проблемам и специфике региона [5]. Для выявления современного состояния элементов МЭРК водосбора и получения произо шедших изменений были использованы фрагменты космических изображений района исследования. Сравнительный анализ космических материалов с топографическими картами показали их высокую информативность и большую, чем на картах, детальность изображения (рис. 1). Особенно эффективно их применение для распознавания границ и структуры орошаемой системы, сельскохозяйственных угодий, их состояния, выявления участков, перспективных для восстановления сети МЭРК. Перечень визуальных проявлений негативных процессов по отдельным природным компонентам приведены в табл. 2.
В рамках реализации первого этапа мониторинга по выявлению структуры МЭРК и инвента ризации его элементов по результатам совместного анализа всей исходной информации составлена карта мелиоративно-экологического каркаса бассейна р. Шу по водообеспеченности в масштабе 1:500 000 (рис. 2), содержание которой характеризует типы основных блоков МЭРК, их функции, виды основных 32 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. элементов. На карте отображены основные ядра и транспортные коридоры данного бассейна [6]. Таблица 2 - Дистанционная инвентаризация состояния элементов мелиоративно- экологического каркаса по основным природным компонентам Природные компоненты Наблюдаемые изменения Объекты дешифрирования Визуальные проявления негативных процессов Гидрографи- ческие Заиление, рыхление загрязнение, зараста- ние рек, прудов, озер, водо хранилищ Береговая линия и зерка- ло воды водоемов, водото- ков, водоохранная зона Уменьшение зеркала воды, зарастание водоема во- дной и прибрежно-водной растительно стью, антропо- генные объекты в водоохра- ной зоне
Геоботани- ческие
Изменение, наруше- ние растительного по- крова Участки вырубленного леса, ветровалы, гари, рас- пашка, области подтопле- ния, очаги перевыпаса Уничтожение, угнетение, изме нение состава рас- тительности в результате антропогенного вме- шательства, пожаров, переувлажнения, заболачи- вания, осушения, вытапты- вания и др. Почвенные Изменение, загрязне- ние и нарушение по- чвенного покрова Пашни, участки плоскост- ного смыва, ветровой эро- зии, зоны влияния транс- портной сети Уменьшение плодородного слоя (образование очагов засоления, пятен развева- ния, вымочек и т.д.), зоны загрязнения вдоль дорог и промпредприятий. Геоморфологи- ческие Образование отрица- тельных форм рельефа Линейная эрозия времен- ных водотоков, образова- ние промоин, рост овра- гов Увеличение овражно-балоч- ной сети, формирование конусов вы носа, появление карьеров Карта может служить базой для обоснования работ второго этапа мониторинга и разработки мероприятий по улучшению мелиоративно-экологической обстановки на рассматриваемом речном бассейне и восстановление его стока регулирующей способности и качества вод. Использование материалов космической съемки, на уровне предварительного визуального анализа изображений, позволяет на начальном этапе исследований получить ценную информацию о состоянии исследуемой территорий, структуре землепользования, выявить элементы мелиоративно-экологического речного каркаса и оценить их фрагментарность, наметить основные проблемные направления исследований. Рисунок 2 - Карта мелиоративно-экологического речного каркаса низовий бассейны р. Шу (3D) 33 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. На следующем этапе можно переходить к автоматизированным обработкам разновременных космических изображений высокого разрешения на БД ГИС и для получения конкретных детальных характеристик объектов МЭРК и установления их динамики (табл.3).
Таблица 3 – Прогнозные и поверхностные водные ресурсы бассейна р. Шу на территории РК в естественных условиях, млн. м 3 N
п/п Уровни
развития (годы)
Всего сельско-
хозяй- ствен-
ных угодий
Всего по-
севных площа-
дей в том числе: Зерно- вые
из них: Техни-
ческие из них: Кар- то- фель,
ово- щи,
бахчи пшени-
ца яро- вая
Яч мень
кукуруза на зерно
под- сол-
нечник Орошение
1 2006
84.33 80,73
25,08 14,02
- 11,06
1,74 0,05
18,98 % 100 95.73 29.74
16.62 - 13.11 2.07 0.06
22.5 2 2010 127,92 82,90
22,31 9,93
- 12,38
2,64 0,09
21,04 % 100 64,81 17,44
7,76 - 9,68 2,07 0,07
16,45 3 2015 127,92 92,04
24,80 11,05
- 13,75
2,97 0,13
23,32 % 100 71,95 19,38
8,64 - 10,75 2,32 0,1
18,23 На основе полученных показателей были определены прогнозные данные орошаемых площадей и структура различных сельскохозяйственных угодий для зоны исследования, которая будет изменяться от ожидаемого года водообеспеченности (рис.3). Из полученных прогнозных данных можно сделать следующие выводы, что в ближайшие годы основным сдерживающим фактором пригодных для орошения площадей является острый недостаток водных ресурсов, в связи с этим для исследуемого региона необходимо использовать современные инновационные технологии орошения, как прогнозирование на основе ГИС- технологии. Рисунок 3 – Фактическое и прогнозное поступление стока р. Шу в РК в годы разной водности Таким образом материалы космической съемки обеспечивают получение объема информации с последующим анализом изображений и решением задач: - установление мест расположения сети МЭРК, оценка фрагментарности его элементов, как показателя неустойчивости системы; - выявление территорий, нуждающихся в прогнозировании мелиоративно- экологической ситуации для воссоздания целостной инфраструктуры МЭРК; - проведение классификаций объектов (орошаемых площадей) по степени водообеспечености (за вегетационный период); - разработка проекта реконструкции элементов МЭРК и оросительной системы с учетом вариантов их соединения для конкретной зоны (реконструкция 0 50 100 150
200 250
300 350
400 450
500 октябрь
ноябрь декабрь
январь ф евраль
март апрель
май июнь
июль август
сентябрь Месяцы
Мл н. м
3 С редний по водности (1988/89 г.) Многоводный (2002/03 г.) Маловодный (1990/91г.) 34 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. и оптимальное поддержание орошаемых земель, проведение работ по восстановлению орошаемых полей, лесонасаждений и посадка новых, облесение и залужение прибрежных защитных полос, рекультивация заброшенных пашен, выбитых пастбищ и т.д.). ТҰЖЫРЫМ Өзен сағасы каркасының су ресурстарымен қамтамасыз етілуін анықтап бағалау үшін, мониторинг жасап болжау жұмыстарын жасау арқылы суармал жерлердің болашағын қайта қалпына келтірудегі инновациялық іс шараларды қашықтықтан зондтау не космостық тұсірулерден алынған суреттер негізінде жүргізіледі.
Основными задачами мониторинга водных ресурсов каркаса речного бассейна является инвентаризация и оценка состояния на основе прогнозных показателей различного иерархического уровня. Были выявлены перспективные к реконструкций орошаемые системы с использованием инновационных мероприятий по ее улучшению на основе материалов космической съемки. SUMMARY The main objectives of monitoring of water resources of a framework of the river pool is inventory and a state assessment on the basis of expected indicators of various hierarchical level. Irrigated systems with use of innovative actions for its improvement on the basis of materials of space shooting were revealed perspective to reconstruction.
35 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. УДК 631.524.8 СОСТАВЛЕНИЯ ТЕМАТИЧЕСКИХ КАРТ НА ОСНОВЕ ГИС МАТЕРИАЛОВ Сенников М.Н., Омаров Е.О., Омарова Г.Е., Колбачаева Ж.Е., Ержанова Н.К., Кадырбай С. Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати В силу климатических особенностей аридных регионов Республики Казахстан до 90% стока поверхностных источников приходится на весенний период. Поверхностные водные ресурсы распределены по территории крайне неравномерно и колеблются по годам и внутри года, обуславливая неравномерную обеспеченность различных регионов и отраслей экономики. Только комплексный мониторинг и анализ хозяйственной деятельности человека и влияние ее на природную среду позволяет выделить основные направления, которые возможны при решении основных вопросов районирования. Прогнозные показатели позволяют предотвращать истощения, деградации и сохранения возобновляемых водных ресурсов и обоснование критериев оценки всех компонентов в условиях конкретной хозяйственной деятельности исследуемого региона на основе ГИС технологий. В современных условиях для получения прогнозных показателей используют различные географические информационные системы. В мире существует огромное количество различных информационных систем, в том числе и географические. По масштабам применения их можно разделить на глобальные и локальные, направленные на решение общих и частных конкретных задач. Лидерами в области глобальных ГИС в настоящее время являются продукты двух фирм – это система ArcFM американской фирмы ESRI и MapInfo корпорации INTERGRAPH. Кроме того, многие фирмы, занимающиеся вопросами, связанными с землевладением и землепользованием и эффективное распределением водных ресурсов, которые создаются прикладными ГИС [1,2]. Компаниями проводились анализы структуры рынка ГИС, которые дали картину рынка ГИС-систем в странах СНГ: - первое место и 36% рынка занимает программное обеспечение ESRI Inc.- ArcInfo, ArcView, ArcCAD и др.; - второе место и 17% рынка принадлежит MapInfo; - третье-четвертое места (по 11%) поделили между собой Autodesk с системами AutoCAD MAP, World, MAPGuide и GeoGraph (Russia); - пятое место (4%) – у Bentley; - шестое и седьмое места (по 3%) удерживают Ziegler с CADDY и ERDAS Inc. Информационно-аналитические системы и системы поддержки принятия решений, позволяющие производить комплексный анализ и обобщение полученной информации и на этой основе делать оценку деятельности и прогноз развития анализируемых объектов (рис.1). 36 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. Рисунок 1 - Структура рынка ГИС - систем в странах СНГ § Системы службы, основанные на материалах БД ГИС обеспечивают выполнение задач оперативно-диспетчерского учета, оценки, контроля и прогнозирования процессов, явлений и ситуаций путем оптимального управления и потребления водных и энергоресурсов, выявления аварийных ситуаций системы и других отклонений при ее эксплуатации. § Предлагаемые системы обеспечивают решения общих и ведомственных вопросов с оперативной и объективной информацией для принятия оптимальных управляющих решений, направленных на экономию водных ресурсов и связанные с этим сокращение расходов (рис.2).
Каждая из этих систем решает свой, достаточно широкий, но ограниченный круг задач. Более того, функции разных систем взаимосвязаны и частично пересекаются. Это приводит к тому, что при решении комплексных задач традиционными средствами разрешается только часть задач или приходится использовать сразу несколько систем, частично дублирующих друг друга. В связи с этим представляется логичным построение комплексной интегрированной автоматизированной измерительно-информационной системы, которая объединит функции всех названных выше систем. Естественно, при проектировании такой системы имеет смысл поддерживать не весь набор функций универсальных систем АСКУЭ, SCADA, ГИС и АС, а только те, которые необходимы для решения конкретного комплекса задач. В результате реализации этого подхода специалистами используемая геоинформационная система (ГИС)
37 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. с интегрированными в нее функциями АСКУЭ, АС и диспетчерского учета. Таким образом, созданная система ГИС включает вопросы выше названных автоматизированных систем и является комплексным решением и служит эффективным инструментом для решения целого комплекса задач. ГИС является многоуровневой системой с распределенной базой данных. Причем, ГИС первого уровня (районные) являются полнофункциональными системами, имеющими в своем составе полный набор подсистем: SCADA, АСКУЭ, ГИС и АС. На рис.3 показана структура и информационные потоки трехуровневой ГИС, где показана взаимодействие системы с внешними потребителями информации. Такое решение позволяет производить поэтапное развертывание ГИС. На первом этапе создаются районные системы ГИС, на втором и последующих этапах эти разрозненные системы 1-го уровня объединяются в двухуровневые системы, которые в свою очередь могут быть объединены в единую общую систему по ее оценке [3-5]. Необходимость составления и анализа тематических карт для выделения и сравнения вариантов распределения водо-земельных ресурсов дал импульс для поиска новых, более удобных, быстрых и мощных методов. ГИС-анализ использует потенциал современных компьютеров, сравнения и описания информации, хранящейся в базах данных, которые дают быстрый доступ к исходным данным и позволяют агрегировать и классифицировать данные для дальнейшего анализа. Они способны комбинировать выбранные наборы данных уникальными и ценными способами. После выполнения анализа, нужно представить его результаты и получать результирующие данные в любой удобной для пользователя форме. В действительности типы выдачи часто продиктованы больше областью применения ГИС, нежели используемым программным обеспечением. Как и пользователи карт, выдаваемые данные могут быть самые разные. Информационные системы являются одним из таких видов. Например, «информационная система по прогнозированию и распределению запасов водных ресурсов», «экологическая информационная система», «земельная информационная система», «кадастровая информационная система» и т.д. Хотя эти термины описывают применение ГИС в общем, они мало помогают прояснить действительную сущность системы, разделение между пространственными и непространственными информационными системами (ИС). Связанные с водой и землей виды деятельности определяют рамки для второго и, возможно наиболее часто используемого типа ГИС — водо-земельных информационных систем (ГИС). Наиболее часто такие системы основаны на владении, управлении и анализе водо-земельных участков, в основном, в интересах людей и, прежде всего с точки зрения землевладения и водораспределения. Задачи, решаемые ГИС, могут включать отчуждение земли и водораспределения для орошаемых земель, наблюдения за развитием сельскохозяйственных культур, прогноз водообеспеченности и мероприятия по устранению последствий засоления и заболачивания, оценки состояния влагообеспеченности орошаемой территории путем последовательного анализа, мониторинга и получения прогнозных показателей за вегетационный и на длительный период времени. (рис.3).
В этой связи геоинформационные системы (ГИС) в настоящее время широко применяются во всем мире и во многих областях, в т.ч. и в водном и сельском хозяйстве. Рассмотрим более детально вопросы перспектив использования ГИС в нашей стране. Для решения большинства задач в различных областях знаний необходимо создание единого информационного пространства, включающего связанные графические (пространственные) и описательные (атрибутивные) компоненты. Атрибутами графических объектов могут выступать не только их общие характеристики, но и их детальные компоненты и т.п. Широкий круг задач, 38 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. как для проектировщиков, так и для эксплуатационников требует проведения специальных расчетов, моделирующих происходящие процессы, например, водообеспеченности и распространение засоленных и заболоченных территорий, ее влияние на окружающую среду (в атмосферу, поверхности природных водоемов и т.п.) с учетом рельефа территории региона и всей системы. Также целесообразно использование ГИС при планировании распределения сельскохозяйственных угодий, проведения ирригационных работ, в лесном хозяйстве, в коммерческих и государственных организациях, где могут улучшить механизм принятия решений через использование пространственной информации. Возможности пространственного представления и анализа информации дают стратегическое преимущество специалистам в отделах мониторинга, планирования и маркетинга, работы с клиентами, предоставления услуг и т. д. ГИС-технологии хорошо удовлетворяют потребности многих секторов рынка, в том числе и в области инженерных сетей. Они активно используются уже длительное время, где рассматривались не только сети сами по себе, но их взаимодействие с окружающей, средой. Применение ГИС технологий сможет ускорить процесс учета, анализа, обработки и прогноза информации практически во всех отраслях народного хозяйства, связанных с использованием географических данных. Карта является основным языком географии. Следовательно, она является и основным языком компьютеризованной географии. Эта графическая форма представления пространственных данных состоит из различных координатных систем, проекций, наборов символов, методов упрощения и генерализации. В ГИС встречается большое разнообразие карт из курсов гидрогеологии, геологии, топографии или почвоведения. Вдобавок к гидрогеологическим, геологическим, топографическим, кадастровым и почвенным картам, используемым в этих дисциплинах, тематическое наполнение покрытий ГИС включает карты растительности, транспорта, распределения животных, коммунальных служб, карты водораспределения и землепользования и снимки дистанционного зондирования. Эти карты могут иметь как вполне привычный вид, так и такие нетрадиционные формы как блок-диаграммы, карты плотности точек, объемные карты и множество других типов (см. рис.3). Рисунок 3 – Получение тематических слоев и карт путем проведения оверлейных процессов Исследование земли посредством ГИС основывается на нашей способности мыслить пространственно. Пространственное мышление требует от нас умения ГИС
39 Водное хозяйство Казахстана / 1 (57) 2014 г. выбирать, наблюдать, измерять, записывать и характеризовать то, что нам встречается. Реальная ценность объектов в картографической форме представления зависит от решаемых задач, от того, пытаемся ли мы лишь изобразить карту или анализировать ее в ГИС. Чем больше мы знаем о возможных сочетаниях графических элементов и о том, как с ними обходятся на картографических документах, тем яснее наш географический язык. При составлении тематических карт используют разные виды запроса и на разные темы, направления мониторинга и оценки. Два основных типа - это карты общегеографические и тематические. Наиболее часто в ГИС нам придется иметь дело с тематическими картами, хотя общегеографические и топографические карты тоже используются для ввода в ГИС, главным образом для того, чтобы обеспечить общегеографическую основу для сложных тематических карт. Перед решением задачи можно точно смоделировать оросительные сети, включая установку оптимального времени увлажнения орошаемых земель. Модуль позволяет найти: -эффективные варианты определения состояния увлажнения орошаемых земель; -найти оптимальные пороговые пределы предполивной влажности почвы; -найти самый оптимальный вариант обоснования применимости и увязать с эффективным способом, техникой и технологией орошения районированных сельскохозяйственных культур. При многофакторном анализе используют два приложения, отвечающие за пространственный и сетевой анализ. Модуль 3D Analyst - это модуль, который добавляет поддержку 3D объектов, функции моделирования поверхностей и перспективного отображения в реальном времени. С его помощью можно создавать и визуализировать пространственные данные с использованием третьего измерения, которое обеспечивает объемное изображение. 3D Analyst добавляет поддержку новых типов объектов. Вместе с координатами x и y они хранят координату z для каждой точки, которая используется для задания объекта. Простая 3D геометрия, представленная такими объектами, может использоваться для следующих целей: - хранение информации о высоте одновременно с геометрией объекта (в шейп- файлах); - использование в качестве входной информации в процессе создания поверхности; - получение в качестве выходной информации для анализа поверхности; - 3D-визуализация [6,7]. В заключении хотелось сказать, что использование ГИС позволила предварительно оценить обстановку по полученным об объекте данным, чтобы выделить участки водных объектов, представляющие наибольший интерес. Все необходимые данные для оценки качества водных объектов отображаются на тематических слоях и картах. За каждым постом наблюдения на водных объектах закреплены результаты исследований, основные характеристики показатели воды (V,Q и др. показатели), полученные путем дистанционного зондирования данных и обработки результатов различными методами анализа. По полученным данным необходимо определить наиболее загрязненные участки водных объектов и выявить степень водообеспеченности, факторы загрязнений, источники загрязнений (сельскохозяйственные и промышленные предприятия расположенные на реке, уровни их загрязнения вредными веществами) и принять необходимые меры по ликвидации этих загрязнений и загрязняющих факторов. После этого, опираясь на полученные показатели можно разработать кратко- и долгосрочный прогнозный план для принятия управленческих решений. |