Основные подходы к геоинформационному моделированию экологического состояния бассейна оз. Байкал

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-46-59

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.В. Силаев

Институт географии имени В.Б. Сочавы СО РАН,
ул. Улан-Баторская, д. 1, 664033, Иркутск, Россия,
E-mail: anton_s@bk.ru

Ю.М. Семёнов

Институт географии имени В.Б. Сочавы СО РАН,
ул. Улан-Баторская, д. 1, 664033, Иркутск, Россия,
E-mail: yumsemenov@mail.ru

М.Ю. Семёнов

Лимнологический институт СО РАН,
ул. Улан-Баторская, д. 3, 664033, Иркутск, Россия,
E-mail: smu@mail.ru

Аннотация

Оз. Байкал является уникальным природным объектом и крупнейшим резервуаром питьевой воды в регионе. Поэтому контроль за экологическим состоянием его бассейна остаётся актуальной задачей. Для выработки мер по снижению содержания загрязнителей в поверхностных и грунтовых водах бассейна озера и предотвращению негативного воздействия загрязнителей на здоровье жителей региона необходимо проведение исследований, направленных на выявление пространственно-временной структуры загрязнения бассейна озера. Разработаны основные подходы к методологии геоэкологического мониторинга состояния экосистем бассейна Байкала. Она базируется на выявлении антропогенных источников вещества и наблюдении связей между ними и объектами среды путём рассмотрения объектов в качестве смесей, а источников в качестве их компонентов. При этом используются подходы ландшафтного мониторинга с учётом организации геосистем и закономерностей распределения загрязнителей. Обоснованы методические подходы к разработке картографического обеспечения мониторинга структуры загрязнения и распределения загрязнителей в бассейне оз. Байкал. В основе мониторинга лежит анализ множества данных о физико-географических условиях, структуре хозяйственной деятельности, уровне загрязнения, пространственном распределении и качественном составе загрязнителей. Поскольку при этом используются разнообразные материалы и данные, необходимым этапом является приведение их к геометрически сопоставимому виду — единому масштабу и проекции, т.е. взаимное трансформирование, что составляет важный элемент ГИС-технологии. Методика картографирования базируется на основных положениях учения о геосистемах. Проанализированы основные параметры ландшафтно-геохимической дифференциации бассейна, составлены карты дифференциации поверхностных вод по способности вод к самоочищению, а также схема районирования территории по способности обеспечивать тот или иной состав вод.

Ключ. слова

геоинформационный анализ, картографирование, озеро Байкал, геосистемы, экологическое состояние

Список литературы

  1. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. М.: Астрея, 1997. 64 с.
  2. Беручашвили Н.Л. Кавказ: ландшафты, модели, эксперименты. Тбилиси: Издательство Тбилисского университета, 1995. 316 с.
  3. Беручашвили Н.Л. Четыре измерения ландшафта. М.: Мысль, 1986. 182 с.
  4. Беручашвили Н.Л. Этология ландшафта и картографирование состояний природной среды. Тбилиси: Издательство Тбилисского университета, 1989. 198 с.
  5. Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. М.: КДУ, 2008. 424 с.
  6. Михеев В.С. Верхнечарская котловина. Опыт топологического изучения ландшафта. Новосибирск: Наука, 1974. 142 с.
  7. Михеев В.С. Ландшафтно-географическое обеспечение комплексных проблем Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. 208 с.
  8. Михеев В.С., Ряшин В.А. Ландшафты юга Восточной Сибири. Карта м-ба 1 : 1 500 000. М.: ГУГК, 1977.
  9. Семёнов Ю.М. Ландшафтно-геохимический синтез и организация геосистем. Новосибирск: Наука, 1991. 145 с.
  10. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.
  11. Сочава В.Б., Михеев В.С., Ряшин В.А. Обзорное ландшафтное картографирование на основе интеграции элементарных геосистем. Доклады Института географии Сибири и Дальнего Востока, 1965. Вып. 10. С. 9–22.
  12. Шовенгерт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. М.: Техносфера, 2010. 560 с.
  13. Экологический атлас бассейна озера Байкал. Иркутск: Издательство ИГ СО РАН, 2015. 145 с.
  14. Hansen M.C., Potapov P.V., Moore R. et al. High-Resolution global maps of 21st Century forest cover change. Science, 2013. V. 342. P. 850–853.
  15. Falkner K.K., Church M., Measures C.I., LeBaron G., Thouron D., Jeandel C., Stordal M.C., Gill G.A., Mortlock R., Froelich P., Chan L.-H. Minor and trace element chemistry of Lake Baikal, its tributaries, and surrounding hot springs. Limnology and Oceanography, 1997. V. 42. P. 329–345.
  16. Falkner K.K., Measures C.I., Herbelin S.E., Edmond J.M., Weiss R.F. The major and minor element geochemistry of Lake Baikal. Limnology and Oceanography, 1991. V. 36. P. 413–423.
  17. Khodzher T.V., Domysheva V.M., Sorokovikova L.M., Sakirko M.V., Tomberg I.V. Current chemical composition of Lake Baikal water. Inland Waters, 2017. V. 7. No 3. P. 250–258.
  18. Mallikarjun M.B. et al. Precision mapping of boundaries of flood plain river basins using high-resolution satellite imagery: A case study of the Varuna river basin in Uttar Pradesh, India. Journal of Earth System Science, 2019. V. 128. Iss. 4. P. 105. DOI: 10.1007/s12040-019-1146-1.
  19. Pekel J-F., Cottam A. et al. High-resolution mapping of global surface water and its long-term changes. Nature, 2016. V. 540. Р. 418–422. DOI: 10.1038/nature20584.
  20. Semenov M., Semenov Yu., Silaev A., Begunova L. Assessing the self-purification capacity of surface waters in Lake Baikal watershed. Water, 2019 (a). V. 11. Iss. 7. P. 1505. DOI: 10.3390/w1107150.
  21. Semenov M.Yu., Snytko V.A., Marinaite I.I., Silaev A.V., Semenov Yu.M. Indicators of pollution of surface waters of lake Baikal watershed by polycyclic aromatic hydrocarbons. Doklady Earth Sciences, 2018. V. 483. Part 1. P. 1463–1467. DOI: 10.1134/S1028334X18110144.
  22. Semenov M.Yu., Snytko V.A., Semenov Yu.M., Silayev A.V., Semenova L.N. Composition of metals of the surface water of the Southern Baikal region and its communication with landscape and geological conditions. Doklady Earth Sciences, 2019 (b). V. 486. No 5. P. 669–705. DOI: 10.1134/S1028334X19060205.
  23. Sexton J.O., Noojipady P., Song X.-P., Anand A., McMahon S., Huang C., Feng M., Channan S., Townshend J.R. A model for the propagation of uncertainty from continuous esti-mates of tree cover to categorical forest cover and change. Remote Sensing of Environment, 2015. V. 156. P. 418–425.

Для цитирования: Силаев А.В., Семёнов Ю.М., Семёнов М.Ю. Основные подходы к геоинформационному моделированию экологического состояния бассейна оз. Байкал. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 4. С. 46–59 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-46-59

For citation: Silaev A.V., Semenov Yu.M., Semenov M.Yu. Basic approaches to geoinformation modeling of ecological state of the Lake Baikal basin. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 4. P. 46–59. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-46-59 (in Russian)