ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНАХ С КРИТИЧЕСКОЙ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

https://doi.org/10.24057/2414-9179-2017-3-23-154-167

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

С. В. Пьянков

Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия

географический факультет, кафедра картографии и геоинформатики,

Пермь, ул. Генкеля, 8, 614990

Н. Г. Максимович

Естественно-научный институт Пермского государственного национального исследовательского университета
Россия

лаборатория геологии техногенных процессов,

Пермь, ул. Генкеля, 4, 614990

Е. А. Хайрулина

Естественно-научный институт Пермского государственного национального исследовательского университета
Россия

лаборатория геологии техногенных процессов,

Пермь, ул. Генкеля, 4, 614990

А. Н. Шихов

Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия

географический факультет, кафедра картографии и геоинформатики,

Пермь, ул. Генкеля, 8, 614990

Р. К. Абдуллин

Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия

географический факультет, кафедра картографии и геоинформатики,

Пермь, ул. Генкеля, 8, 614990

Аннотация

В работе рассматриваются особенности создания бассейновой геоинформационной системы (ГИС), предназначенной для организации экологического мониторинга, оценки и прогнозирования негативных последствий техногенного воздействия в районах с критической техногенной нагрузкой (на примере расположенного в Пермском крае ликвидированного Кизеловского угольного бассейна). Рассмотрен мировой опыт применения ГИС-технологий для решения экологических проблем угледобывающих районов. Представлена информационная основа и структура картографической и атрибутивной базы данных ГИС Кизеловского угольного бассейна. Выделены основные задачи создания ГИС, включающие инвентаризацию источников воздействия, выявление закономерностей пространственно-временного распределения загрязняющих веществ, количественную оценку и картографирование экологического состояния территории, прогноз экологической ситуации и планирование природоохранных мероприятий. Предложена система пространственных критериев для комплексной оценки экологического состояния территории угольных бассейнов, которая позволит проводить мониторинг происходящих изменений окружающей среды и выявлять территории с наиболее острой экологической ситуацией. К таким критериям относятся значение рН и содержание сульфатов в поверхностных водах, определённый спектр тяжёлых металлов, видовой состав микроорганизмов в поверхностных водах, площадь деградированных земель, процент погибших древесных насаждений.

Описан масштаб негативного воздействия ликвидированных шахт на поверхностные и подземные воды, выделены приоритетные загрязняющие вещества. Получены оценки протяжённости загрязнённых водотоков, а также площади потенциального загрязнения пойменных земель, полученные с применением данных космической съёмки LANDSAT. Отмечена необходимость разработки алгоритмов комплексирования разнородной пространственной информации (данных наземных и дистанционных наблюдений) для создания синтетических геоизображений, объективно характеризующих экологическую ситуацию. 

Ключ. слова

ГИС-технологии, тематическое дешифрирование данных дистанционного зондирования Земли, математико-картографическое моделирование, районы экологического бедствия, синтетические геоизображения.

Список литературы

  1. Bian Z., Lu Q. Ecological effects analysis of land use change in coal mining area based on ecosystem service valuing: A case study in Jiawang // Environmental Earth Sciences, 2013. – Vol. 8. – Pр. 1619–1630.
  2. Hu Z., Yang G., Xiao W., Li J., Yang Y., Yu Y. Farmland damage and its impact on the overlapped areas of cropland and coal resources in the eastern plains of China // Resources, Conservation and Recycling, 2014. – Pр. 1–8.
  3. Maximovich N., Khayrulina E. Artificial geochemical barriers for environmental improvement in a coal basin region // Environmental Earth Sciences, 2014. – Vol. 72. – Pр. 1915–1924.
  4. Naydyonova V., Roumenina E. Monitoring the mining effect at drainage basin level using geoinformation technologies // Central European Journal of Geosciences, 2009. – Pр. 318–339.
  5. Yu X.-X., Lü W.-C., Yang X., Zhu Y.-Z., Jiang F.-W., Huang H., Hang Y.-F. Research on the automatic monitoring system for coal mining subsidence // Applied Mechanics and Materials, 2014. – Vol. 644–650. – Pр. 1355–1360.

При поддержке: РФФИ, РГО

Для цитирования: Пьянков С.В., Максимович Н.Г., Хайрулина Е.А., Шихов А.Н., Абдуллин Р.К. ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНАХ С КРИТИЧЕСКОЙ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ. Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». 2017;23(3):154-167.

For citation: Pyankov S.V., Maximovich N.G., Khairulina E.A., Shikhov A.N., Abdullin R.K. GIS-BASED EVALUATION AND PREDICTION OF ECOLOGICAL SITUATION IN THE COAL MINING AREAS WITH A CRITICAL TECHNOGENIC IMPACT. Proceedings of the International conference “InterCarto. InterGIS”. 2017;23(3):154-167. (In Russ.)