Тема предмет І завдання науки «моніторинг земель»



Сторінка2/3
Дата конвертації10.03.2017
Розмір0.51 Mb.
1   2   3
ТЕМА 5: ВИДИ МОНІТОРИНГУ ЗЕМЕЛЬ

Залежно від призначення моніторинг поділяється на: загальний, оперативний, фоновий .

Загальний (базовий, стандартний) моніторинг земель - це оптимальні за кількістю параметрів, спостереження за використанням і охороною земель, об'єднаних в єдину інформаційно-технологічну мережу, які дають змогу, на основі оцінки і прогнозування стану земельних ресурсів, розробляти необхідні управлінські рішення.

Оперативний (кризовий) моніторинг земель - це спостереження за спеціальними показниками на цільовій мережі пунктів-стаціонарів за окремими об'єктами підвищеного екологічного ризику, в окремих регіонах, які визначені як зони надзвичайної екологічної ситуації, а також у районах аварій зі шкідливими екологічними наслідками з метою забезпечення оперативного реагування на кризові ситуації та прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення безпечних умов для населення.

Фоновий (еталонний) моніторинг земель - це спеціальні спостереження за всіма складовими екосистеми „Земля", а також за характером зміни складу угідь, процесами, пов'язаними змінами родючості ґрунтів (розвиток ерозії, втрат гумусу, погіршення структури ґрунту, заболочення і засолення тощо), міграцією забруднювальних речовин та ін. З його допомогою встановлюються джерела чи причини, які зумовлюють деградацію ґрунтів.

Екосистема - взаємопов'язана система живих організмів і оточуючого їх фізико - графічного середовища.

Фоновий моніторинг - вихідна оцінка, умовно прийнята за нульову позначку, стосовно якої порівнюються одержані дані у рамках поточних спостережень. Оскільки для ґрунту, який тривалий час використовується у виробництві, одержати такого роду оцінку практично не можливо, за нульову позначку беруть характеристики ґрунтів на цілині, заповідній ділянці, у лісі. За неможливості одержати зазначену оцінку через відсутність об'єкта (наприклад, суцільну розораність) до фонового можна віднести початковий цикл спостережень, що умовно вважають нульовою оцінкою. Наприклад, усі порівняння в агрохімічному обстеженні (їх було в Україні вже 7 турів кожні 5 років) здійснюють стосовно першого туру.

Фоновий моніторинг земель здійснюється на станціях-стаціо- нарах, кількість яких залежить від екологічного стану території, складності ґрунтового покриву, наявності регіонів з кризовою ситуацією. Він базується на спеціальних польових дослідах, балансових і лізиметричних дослідженнях з використанням аналітичних методів (радіометричних, мінералогічних, спектроскопічних та ін.).

Треба сказати, що нині фоновий моніторинг фактично не проводиться, Оскільки через високу розораність ґрунтового покриву для багатьох ґрунтів такі еталони відсутні взагалі. З цієї причини як фонові доцільніше використовувати матеріали великомасштабного ґрунтового обстеження 1957-1961 pp. Ці матеріали важливі і дають цілком надійне уявлення про еталони розораних ґрунтів.

Указ президента України «Про основні напрями земельної реформи в Україні на 2001-2005 роки» наголошує, що з метою своєчасного визначення оцінки і прогнозу стану земель передбачається розробити та затвердити в установленому законодавством порядку нормативно-правові акти з питань удосконалення організації і здійснення моніторингу земель та розпочати роботи щодо фонового моніторингу земельних ресурсів.

Особливий наголос робиться на удосконалення системи оцінки земель, яка передбачатиме завершення створення нормативно-пра- вової бази оцінки земель та земле оціночної діяльності, а також поліпшення державного регулювання діяльності юридичних осіб, які виконують роботи з експертної грошової оцінки земельних ділянок.

Технічне забезпечення моніторингу земель здійснюється автоматизованою інформаційною системою даних про земельний фонд. При цьому система організації і ведення моніторингу земель створюється на трьох рівнях (рис. 6):

локальному - на території окремих землеволодінь, земле- користувань, ділянках ландшафтів;

Ландшафт - це конкретна територія, однорідна за своїм походженням, єдиним геологічним фундаментом та однорідним рельєфом, подібним кліматом, а також певним набором дрібніших природних комплексів (місцевостей, урочищ, фацій).

регіональному - у межах адміністративно-територіальних одиниць, на територіях економічних і природних регіонів;

Територія - частина земної поверхні у визначених межах (кордонах) з властивими їй географічними положеннями, природними та створеними діяльністю людей умовами і ресурсами, а також з повітряним простором та розташованими під нею надрами.

національному - на території країни відповідно до міжнародної геосферно-біосферної програми „Глобальні зміни".

Організація і ведення моніторингу земель на рівні області полягає у:

розробці (визначенні) переліку показників для діагностики стану земельних ресурсів;



Рис. 6. Система організації і ведення моніторингу земель.

визначенні мережі пунктів контролю (ПК) й точок спостереження (ТС) за раціональним використанням і охороною земель;

проведенні ерозійного та земельно-кадастрового районування території області з виділенням районів розповсюдження основних негативних процесів за видами і ступенями їх впливу на стан земель;

визначенні територій, які потребують ведення оперативного (кризового) моніторингу земель;

проведенні картографування стану земельних ресурсів за показниками моніторингу;

розробці техніко-економічного обґрунтування витрат на організацію і ведення моніторингу земель;

узагальненні інформації служб спостережень і локальних центрів про стан використання та охорони земель, поданні її Держкомзему та прийнятті ефективних управлінських рішень щодо запобігання негативним процесам та усунення їх наслідків.

Уся ця робота покладається на: обласні управління земельних ресурсів; обласні науково-дослідні та проектні інститути землеустрою УААН; станції хімізації сільського господарства; інші організації. Мережа пунктів контролю (ПК), як і точок спостереження (ТС), організовується залежно від характеру розповсюдження видів і підвидів антропогенного навантаження.

На кожному рівні визначають ступінь кожного з видів антропогенного навантаження. Потрібно мати систему інтегральних показників дії антропогенного навантаження всіх підвидів і використовувати індекси інтегральної оцінки. Попередньо території (в регіоні) присвоюють ранг антропогенної зміни (г). Кількість рангів відповідає кількості виділених територій. Ранжування території проведено на прикладі Турійського району Волинської області (табл. 7).



Землі, угіддя

Ранг антропогенної зміни

Питома вага видів земель і угідь в загальній площі регіону, %

Індекс антропогенної зміни при структурах землекористування

при фактичній структурі землекористування

при проектній структурі землекористування

фактичний

проектний

Природні охоронні території

1

-

0,2

-

0,2

Під водою і болотами

2

4,8

3,4

9,6

6,8

Лісові площі та дерево-чагарникові насадження

3

14,3

12,5

42,9

37,5

Пасовища

4

8,4

9,1

33,6

36,4

Пасовища культурні (включаючи корінного покращення)

5

6,8

7,0

34,0

35,0

Сінокоси

6

4,3

5,3

25,8

31,8

Сінокоси покращені

7

8,4

8,6

58,8

60,2

Багаторічні насадження

8

0,2

0,2

1,6

1,6

Рілля

9

40,6

41,7

365,4

375,3

Рілля осушена

10

8,6

9,0

86,0

90,0

Порушених земель та ін.

11

3,6

3,0

39,6

33,0

Всього




100,0

100,0

697,3

707,8

Таблиця 7

Розрахунок регіональних індексів антропогенної зміни території Турійського району Волинської області

Індекс антропогенної зміни території (іam) визначається як добуток рангу виду земель і угідь на питому вагу угідь, % в загальній площі регіону (§) і визначається за формулою:

Застосування бальної системи та використання статистичних матеріалів і є складовою частиною оцінки еколого-господарського стану території.

За відношенням земель з різним антропогенним навантаженням встановлюється напруженість еколого-господарського стану території, що дозволяє правильно планувати і розміщати народногосподарські об'єкти з врахуванням охорони навколишнього середовища.





Регіональний індекс антропогенної зміни (іар) дорівнює сумі індексів антропогенної зміни території, які виділені в регіоні, тобто:






Класифікація видів антропогенного навантаження повинна відображати не тільки видові відмінності, але й ступінь (рівень) навантаження, оскільки перед моніторингом стоїть мета встановити критерії допустимого рівня і визначити межу, перевищення якої призводить до негативних наслідків у стані земель і ландшафтів. Наприклад, при розорюванні схилів крутизною більше 7° інтенсивність змиву ґрунту зростає, що спричиняє порушення ґрунтової структури і втрату гумусу.



Ь Важливим є також визначення ступеня антропогенної зміни території на основі вивчення структури ландшафту.

Найбільшу негативну дію на землі і ландшафти мають: водна ерозія; токсичні викиди промислових підприємств; радіоактивне забруднення в результаті аварії на Чорнобильській АЕС; порушення земель гірничими розробками і гори рубці лісу; безсистемне випасання тварин на гірських схилах тощо.

Землевпорядні і ґрунтові обстеження показують зниження рівня якісного стану земель в усіх областях регіону.

На кожному рівні адміністративно-територіального поділу структура моніторингу земель передбачає підсистеми, які відповідають основним категоріям земель, а саме: моніторинг земель сільськогосподарського призначення; моніторинг земель житлової та громадської забудови; моніторинг земель промисловості, транспорту, зв'язку, оборони та іншого призначення; моніторинг земель природоохоронного, оздоровчого, рекреаційного та історико-культурного призначення; моніторинг земель лісового фонду;

моніторинг земель водного фонду; моніторинг земель запасу.



ТЕМА 6: ПРИНЦИПИ І СПОСОБИ

ЗДІЙСНЕННЯ МОНІТОРИНГУ ЗЕМЕЛЬ

Принципи моніторингу - це об'єктивні правила організації ведення моніторингу, що випливають з потреб сує'екта його проведення і надходить до нього у вигляді наукового знання, за допомогою якого досягається поставлена мета.

Об'єктивною науково-методологічною складовою моніторингу земель є принципи.



Принципи - основоположні, базисні засади, правила і об'єктивні норми, на підставі яких організовується процес моніторингу.

Правова основа моніторингу земель встановлена Земельним кодексом України. Тому принцип законності системи моніторингу земель надає їм обов'язкового характеру для всіх власників землі і землекористувачів, організацій і підприємств на всіх етапах прийняття рішень.

Система моніторингу земель як складова загальнодержавної макросистеми моніторингу навколишнього природного середовища створюється для забезпечення органів державного управління та науково-виробничих організацій необхідною, своєчасною та достовірною інформацією. Тому важливим є принцип об'єктивності інформації, тобто всі показники повинні бути вірогідними і відповідати дійсному природному стану земельних територій.

При здійсненні моніторингу земель потрібно керуватись принципами системного підходу, який орієнтує дослідження на розкриття цілісності об'єта, виявлення різноманітних типів зв'язків у ньому та зведення їх в єдину теоретичну картину.

Не менш важливим є принцип наочності і доступності результатів моніторингу земель для споживача. Наочність інформації щодо використання земель досягається за допомогою планово-картографічних матеріалів, на яких відображається отримана інформація. Ця інформація повинна бути доступна для споживача.

Ведення земельного моніторингу здійснюється через систему постійного спостереження в просторі і часі за виділеними блок- компонентами агроекосистеми з використанням відповідних параметрів і показників. Із багатьох показників вибираються ті, які визначаються основним завданням зонального земельного моніторингу - кількісною та якісною оцінкою змін властивостей, процесів і режимів.

У складі моніторингу земель рекомендується виділяти чотири блок-компоненти: 1) структура й стан агроландшафту; 2) ґрунт; 3) рослини; 4) води.

Достатня розгалуженість структури земельного моніторингу за окремими показниками і режимами блок-компонентів землі як агроекосистеми дозволяє визначити найсуттєвіші чинники і науково обґрунтувати режими раціонального використання та охорони землі.

Контроль багатьох показників, які характеризують короткострокові і довгочасні зміни стану кожного блок-компонента, можна проводити тільки в умовах високоорганізованих, комплексних досліджень, які базуються на сучасному технічному рівні.

Система моніторингу земель здійснюється з використанням відповідних способів одержання інформації і методів їх обробки: дистанційного зондування (космічна зйомка і спостереження, зйомка і дослідження з літаків та з використанням засобів малої авіації тощо); наземна зйомка і спостереження; використання фондових даних.

Дистанційне зондування (ДЗ) з космічних і літальних апаратів є однією з пріоритетних космічних технологій, що широко розвивається в розвинених країнах світу, оскільки дозволяє вирішувати поставлені завдання в сотні і тисячі разів оперативніше і дешевше, ніж при застосуванні традиційних наземних методів. Світовий комерційний ринок матеріалів ДЗ складає близько 1 млрд. доларів і має тенденцію щорічного зростання приблизно на 15%.

Космічна зйомка і спостереження з літаків дають можливість одержати характеристики стану земель на національному і регіональному рівнях. Зйомку і спостереження за допомогою малої авіації проводять для створення регіонального і локального моніторингу земель та уточнення аерокосмічної інформації.


Дистанційне зондування - це сукупність методів дослідження будови поверхні Землі, верхнього прошарку земної кори й атмосфери, що виконуються візуально за допомогою фотографій та інших виміряних параметрів електромагнітного і гравітаційного поля Землі.

За допомогою дистанційного зондування можна розпізнавати землі за угіддями, отримувати інформацію про розміщення культур у сівозміні, ґрунтовий покрив тощо.

Головні якості дистанційних зображень, особливо корисні для складання карт, - це їхня висока детальність, одночасне охоплення великого простору, можливість одержання повторних знімків і вивчення важкодоступних територій. Завдяки цьому дані дистанційного зондування знайшли в картографії різноманітне застосування: їх використають для складання й оперативного відновлення топографічних і тематичних карт, картографування маловивчених і важкодоступних районів. Нарешті, аеро- і космічні знімки служать джерелами для створення загальгеографічних і тематичних фотокарт.

Зйомки ведуть у видимій, ближній інфрачервоній, тепловій інфрачервоній, радіохвильовій і ультрафіолетовій зонах спектра. При цьому знімки можуть бути чорно-білими, кольоровими, кольоровими спектрозональними й ін. Слід зазначити особливі переваги зйомки в радіодіапазоні. Радіохвилі, майже не поглинаючись, вільно проходять через хмарність і туман. Нічна темрява теж не перешкода для зйомки, вона ведеться в будь-який час доби.



Фотографічні знімки - це результат покадрової реєстрації власного або відбитого випромінювання земних об'єктів на світлочутливу плівку.

Аерофотознімки одержують із літаків, вертольотів, повітряних куль, космічні знімки із супутників і космічних кораблів, підводні - з підводних судів і барокамер, що опускаються на глибину, а наземні - за допомогою фототеодолітів

Крім одиночних планових знімків використовують стереопари, монтажі, фотосхеми й фотоплани, панорамні знімки й фотопано- рами, фронтальні (вертикальні) фотознімки тощо.

На відміну від фотографічних, телевізійні знімки й телепано- рами одержують шляхом реєстрації зображення на світлочутливих екранах передавальних телевізійних камер (відіконів). Зйомка з борта літака або із супутника захоплює досить велику смугу місцевості - шириною від 1 до 2 тис. км залежно від висоти польоту й технічних характеристик знімальної системи. Високоорбітальні супутники дозволяють одержувати зображення всієї планети в цілому й у режимі реального часу передавати його на наземні пункти прийому дистанційної інформації. Тому телевізійна зйомка зручна для оперативного картографування й спостереження за земними об'єктами й процесами. Однак по величині геометричних викривлень телевізійні зображення уступають фотознімкам.

Телевізійні знімки бувають вузько- і широкополосними, вони охоплюють різні зони спектра, можуть мати різне розгорнення її т. д. Особливий вид джерел - фототелевізійні знімки, у яких детальність фотографій сполучається з оперативністю передачі зображень по телевізійних каналах.

Найбільше широко в картографуванні використають сканерні знімки, смуги, «сцени», одержувані шляхом поелементної й порядкової реєстрації випромінювання об'єктів земної поверхні. Саме слово «сканування» означає кероване переміщення пучка (світлового, лазерного й ін.) з метою послідовного огляду якої- небудь ділянки.

У ході зйомки з літака або супутника скануючий пристрій (дзеркало або призма) послідовно, смуга за смугою, переглядає місцевість поперек напрямку руху носія. Відбитий сигнал надходить на крапковий приймач і в результаті виходять знімки з по- лосчатою або рядковою структурою, причому рядки складаються з невеликих елементів - пікселів. Кожний з них відбиває сумарну усереднену яскравість невеликої ділянки місцевості, так що деталі усередині піксела нерозрізнені.

Піксел - це елементарний осередок сканерного зображення.

При польоті зйомка ведеться постійно, і тому сканування охоплює широку безперервну смугу місцевості. Окремі ділянки смуги називаються сценами. У цілому сканерні зображення уступають за якостями кадровим фотографічним знімкам, хоча оперативне одержання зображень у цифровій формі представляє величезну перевагу перед іншими видами зйомки.



Радіолокаційні знімки одержують із супутників і літаків, а гідролокаційні знімки - при підводній зйомці дна озер, морів і океанів. Бортові радіолокатори бічного огляду, установлені на аеро-, космічних і підводних носіях, ведуть зйомку по правому й лівому бортах перпендикулярно до напрямку руху носія.

Завдяки бічному огляду на знімках добре проявляється рельєф місцевості, чітко сприймаються деталі його розчленовування, характер шорсткості. При зйомці океанів добре видно «хвилювання» водної поверхні. Радіолокація дозволила вперше докладно картографувати рельєф далеких планет.

До нових видів локаційних зображень відносяться знімки, одержувані в ультрафіолетовому й видимому діапазонах за допомогою лазерних локаторів - лідарів. Безперервне технічне вдосконалювання сканерних і локаційних систем, множинність знімальних діапазонів, можливості їхнього широкого комбінування - все це створює воістину невичерпну розмаїтність джерел для тематичного картографування.

Особливе значення для картографування має багатозональна зйомка. Суть якої полягає в тім, що та сама територія (або акваторія) одночасно фотографується або сканується в декількох порівняно вузьких зонах спектра.

На сучасному етапі найбільший обсяг інформації отримується саме фотографічним методом з подальшою обробкою фотозобра- ження. Фотограмметрія якраз і є та галузь науки, яка займається обробкою фотозображень з метою визначення геометричних властивостей об'єкта (місцевості) за його копією. Термін „фотограмметрія" в перекладі з грецької означає „вимірювання світлового зображення". Фотограмметрія представлена такими напрямами:


  • космічна фотограмметрія;

  • аерофотограмметрія;

  • інженерна фотограмметрія (наземна фотограмметрія).

Усі ці напрями мало відрізняються один від одного. Це зумовлено тим, що всі вони виконують одне й те саме завдання - визначення геометричних властивостей об'єкта за його копією.

Інженерна фотограмметрія, яка започаткувала розвиток усієї науки, передбачає обробку знімків, які отримані із земної поверхні, тобто займається обробкою перспективної моделі об'єкта.

З часом, коли людина навчилася літати спочатку на повітряній кулі, а згодом на літаках, відокремилась аерофотогеодезія. Перші свої кроки аерофотогеодезія робила, використовуючи, як і інженерна фотограмметрія, перспективні знімки, а згодом перейшла на планові. Плановими знімками називають такі, в яких головна оптична вісь вертикальна. У результаті отримують за знімками майже ортогональну модель об'єкта (місцевості).

Наймолодше відгалуження - космічна фотограмметрія використовує знімки, які отримані з борту космічного апарату, який обертається навколо планети під дією гравітаційних та інших сил. Орієнтування таких знімків у просторі виконують за допомогою зоряних камер фотографуванням зоряного неба. Таким чином, у космічній фотограмметрії необхідно враховувати орбітальний рух космічного апарату та використовувати системи координат, в яких однозначно описано орбітальний рух. За таку систему прийнята екваторіальна геоцентрична система координат, яка зафіксована відносно певної епохи.

Відзначимо, що особливе місце в визначені координат забруднених територій знаходять, застосовуючи приймачі GPS. Якщо мати космічні або аерофотознімки, на яких зображено певний досліджуваний об'єкт, потрібно вибрати території різної насиченості забруднення. Для цього можна:


  • територію поділити на квадрати (наприклад по 100 м), за допомогою GPS визначити координати кожного квадрата, а відтак за даними знімків або карти визначити точні координати забруднення;

  • зйомку проводити найсучаснішим геодезичним приймачем GPS;

  • ґрунтові зразки на досліджуваній території брати за певною схемою з визначенням точних координат забруднення;

  • з використанням багатоспектрального сканування із супутників SPOT і Lahdas можна знайти ареали забруднення і GPS-приймачем пройти по контурах забруднення, визначаючи координати цих точок, після чого скласти точну карту забруднення.


Ареал - область розповсюдження на земній поверхні певних явищ, тих чи інших видів тварин і рослин, корисних копалин.

Застосування GPS дозволяє одержати геопросторову інформацію про стан ґрунтового покриву. Дослідження, проведені в господарствах з використанням багатоспектрального сканування супутників SPOT і Lahdas персонального навігатора GARMINS GPS-12, дозволило розробити методику сучасного ґрунтового крупномасштабного картографування. Персональний навігатор з високою точністю (4-6 м) дозволяє визначати координати ґрунтових відмін. Таким чином з високою точністю можна визначити і координати забруднених територій за допомогою багатоспектрального сканування з космічних носіїв. Можна одержати й широко використовувати цифрову модель забруднених територій, їх площу і відстань до найближчого населеного пункту. Для оцінювання території кожен керівник повинен мати таку карту забрудненості.

Матеріали моніторингу, одержані різними способами, повинні нагромаджуватись у банку даних на комп'ютерній техніці (із записом на магнітні диски, стрічки тощо).

З екологічної і господарсько-економічної точки зору доцільніше попереджувати негативні дії, ніж виконувати великий обсяг трудомістких і дорогих робіт з відносного відновлення або очищення земель.

Ведення постійного спостереження за деструктивними процесами, які проходять на різних категоріях земель, їх впливом на якісні ознаки, ступінь, інтенсивність і направленість одночасно на великих територіях перетворює моніторинг земель на самостійний вид вишукувальних робіт, зі своєю методологією, науково-методичною і технологічною базою.



Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал