Геоинформационните технологии в образованието по екология. Основни изследвания

сажди, тежки метали - за определяне на редовността на преразпределението на замърсителите в открити и залесени площи, тъй като снежната покривка позволява да се идентифицира ефектът на мелиорацията на горите при пространственото преразпределение на замърсителите на различни разстояния от източника на замърсяване.

Резултати и тяхното обсъждане. Получените резултати показват натрупване на замърсители от снежната покривка, чийто обем намалява пропорционално на разстоянието от източника на облъчване. По този начин се потвърждава снегозащитната роля на железопътните ленти (на разстояние 60-100 m от източника на облъчване) - съдържанието на замърсители в залесена площ е средно с 60% по-ниско, отколкото в подобна открита площ.

Заключение, изводи.

Въз основа на експерименталните данни могат да се направят следните изводи. В процеса на работа беше тестван традиционният метод за избор на снежна покривка за съдържанието на замърсители в нея. В допълнение, такава техника позволява да се идентифицира ефективността на функцията за защита от сняг на система от защитни горски насаждения по протежение на линейни обекти. Трябва да се отбележи положителна тенденция към намаляване на съдържанието на замърсители в снежната покривка в железопътното платно в сравнение с откритата площ.

литература:

1. Аеротехногенен мониторинг на състоянието на градската среда чрез замърсяване на снежната покривка (на примера на град Воронеж) / Т. И. Прожорина [и др.] // Вестник Волгоградского държавен университет. Серия 11. Природни науки. - 2014. - бр.3(9). - С. 28-34.

2. Безуглая Е. Ю. Мониторинг на състоянието на атмосферното замърсяване в градовете. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 284 с.

3. Василенко В. Н., Назаров И. М. Мониторинг на замърсяването на снежната покривка. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 312 с.

4. Инструкции за борба със сняг по ж.п Руска федерация. - М.: Транспорт, 2000. - 95 с.

5. Матвеева А. А. Снежната покривка като индикатор

замърсяване заобикаляща среда// Екологични и икономически оценки на регионалното развитие: материали от Кръглата маса, Волгоград, 30 март 2009 г., GOU VPO "VolSU" / Изд. под редакцията на С. Н. Кирилов. - Волгоград: VolGU

2009. - С. 59-63.

6. Матвеева А. А. Състояние и екологична роля на защитните горски насаждения покрай железниците: Реф. дис. ... к. с.-х .. н. - Волгоград, 2009. - 22 с.

7. Матякин Г. И., Пряхин В. Д., Прохорова З. А. Снегозащитни горски пояси. - М.: НТИ на Министерството на автомобилния транспорт и магистралите на РСФСР, 1962. - 79 с.

8. Оценка на замърсяването атмосферен въздухпрах по данни от снежно проучване на базата на реконструкция на полета за утаяване / A. F. Shcherbatov [et al.] // Анализ на риска за здравето. - 2014. - No 2. - С. 42-47.

9. Прокачева В. Г., Усачев В. Ф. Снежната покривка като индикатор за кумулативно замърсяване в сферата на влияние на градовете и пътищата // Метеорология и хидрология. - 2013. - No 3. - С. 94-106.

10. Железопътна техника: учебник за университетите ж.п. транспорт / Изд. И. Б. Лехно. - М.: Транспорт, 1990. - 472 с.

11. Сажин А. Н., Кулик К. Н., Василиев Ю. И. Времето и климатът на Волгоградска област. - Волгоград: VNIALMI,

12. Сергеева А.Г., Куимова Н.Г. Снежната покривка като индикатор за състоянието на атмосферния въздух в системата за санитарен и екологичен мониторинг // Бюлетин по физиология и патология на дишането. - 2011. - Бр. 40. - С. 100-104.

13. Сняг: Наръчник / Изд. Д. М. Грей и Д. Х. Мейл. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 751 с.

14. Шумилова М. А., Жиделева Т. Г. Особености на замърсяването на снежната покривка в близост до главни магистрали в Ижевск // Бюлетин на Удмуртския университет. - 2010. -Бр. 2. - С. 90-97.

РОЛЯ НА ОКОЛНАТА СРЕДА НА ЗАСАДЕНИ ВЕТРОБОРНИ

ПО ЖЕЛЕЗНИЦИТЕ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ЗАМЪРСЯВАНЕТО НА СНЕЖНАТА ПОКРИВКА

Матвеева А.А., д-р на науките. Agr. [защитен с имейл], [защитен с имейл]Волгоградски държавен университет, Волгоград, Русия

Разглеждат се сорбционните свойства на снежната покривка, които определят нивото на антропогенно въздействие на линейните съоръжения, включително железопътния транспорт; показва анализа на територията на Волгоградския клон на жп линията - защитена и незащитена.

Ключови думи: защитни насаждения, железница, район, снежна покривка, замърсяване

УДК 528:634.958

ГЕОИНФОРМАЦИОННИ СИСТЕМИ В ЕКОЛОГИЯТА И ПРИРОДОУПРАВЛЕНИЕТО

К. Б. Мушаева, д-р. н., [защитен с имейл]- Kalmyk NIAGLOS - филиал на Федералния научен център по агроекология на Руската академия на науките, Елиста, Русия

Разглеждат се въпросите за използване на геоинформация при създаването на картографски материали.

информационни системи (ГИС). Съставено от електрон- Ключови думи: геоинформационни системи

ная почвена карта на Калмикия. Награди, екология, управление на околната среда, електронни

приложение за собственост на програмата Quantum GIS maps.

В момента практически нито един проблем за управлението на природата не се решава без използването на една или друга геоинформационна технология. В наше време безплатният софтуер се превърна в символ на иновациите и прогреса. Геоинформационните методи и системи се използват широко в управлението на природата и опазването на околната среда, тъй като позволяват:

създаване на електронни карти, отразяващи състоянието на околната среда на територията;

извършват гео- и симулационно моделиране на явления, протичащи в околната среда, като се вземат предвид нивата на антропогенно натоварване и ефективността на управленските решения;

натрупват, съхраняват и изискват информация за тенденциите в параметрите на околната среда за

времеви интервал;

оценка на рисковете за околната среда на територии и съоръжения (предприятия) за управление на безопасността при техногенно въздействие върху околната среда.

За да се използва ГИС в определена тематична област, е необходимо преди всичко да се формулира проблем, който трябва да бъде решен с помощта на ГИС.

Всеки проект е уникален, следователно при изпълнението му се вземат предвид наличните технически средства и структурата на предмета, в който се изпълнява ГИС проектът.

Способността на ГИС да интегрира информация, получена от различни източници в пространствен контекст, ги прави подходящи като

като средство за подпомагане на процедурите за вземане на решения, изграждане на модели за вземане на решения, например в управлението на природата, които трябва да се изграждат, като се вземат предвид много фактори.

Такива модели използват геореферирана информация, измерена по множество параметри, за да определят кои пространствени взаимодействия са оптимални или предпочитани.

Значителна част от информацията в областта на управлението на природата е геореферирана и следователно е пространствено координирана. Всеки специалист в тази област е принуден да използва ГИС в работата си както за визуализация на данни, т.е. създаване на електронни карти, така и за извършване на различни видове анализ на пространствени данни, съхраняване на първична информация, извършване на експертни прегледи и изготвяне на управленски решения.

ГИС може да включва блокове за измерване на информация. В този случай е възможно да се визуализират резултатите от непрекъснатото наблюдение на околната среда в реално време.

Също така, ГИС може да служи като източник на данни за компютърни модели на разпределението на замърсителите в околната среда и модели на функциониране на екологичните системи.

резултати компютърна симулациямогат да бъдат представени и на електронни ГИС карти. Едно от предимствата на електронните карти в сравнение с хартиените карти са най-широките възможности за създаване на нови пространствени обекти на базата на съществуващи с наследяване на семантиката на „основните“ обекти.

При извършване на изследвания често се налага на картата да се поставят точките за вземане на проби, измервания и подобни места за извършване на теренни изследвания според техните координати. Също така често е необходимо да се свържат или съединят релационни таблици, за да се визуализира или анализира информация за околната среда.

Типична задача на геоекологичните проучвания е пространствената интерполация на резултатите от теренните проучвания и анализа на получените пространствени полета.

За по-добро представяне на резултатите от изследванията може да бъде полезно използването на диаграми, а създаването им е възможно и в ГИС среда.

Много често в изследванията в областта на геоекологията и управлението на природата се налага георефериране на растерен слой – сканирано изображение на хартиена карта или сателитно изображение.

Екологичните ГИС са сложни информационни системи, включващи:

операционна система;

потребителски интерфейс;

системи за поддържане на бази данни и показване на информация за околната среда.

Безплатното използване, модификация и разпространение на софтуера и неговите изходни кодове се гарантира чрез поддържане на свободния обмен на идеи между потребители и разработчици. Сега можем да различим следните популярни отворени ГИС: ГИС за трева; ILWIS; MapWindow ГИС; САГА; QuantumGIS; gvSIG и др.

Сред изброените програми за първоначално дигитализация на карти и тяхното създаване се използва Quantum GIS (QGIS) - безплатна кросплатформена

геоинформационна система.

QGIS е достъпен за повечето съвременни платформи (Windows, Mac OS X, Linux) и комбинира поддръжка за векторни и растерни данни, както и възможност за работа с данни, предоставени от различни сървъри за уеб картографиране и много общи пространствени бази данни. QGIS има една от най-развитите онлайн общности в отворената ГИС среда, с непрекъснато нарастващ брой разработчици, поддържани от добра документация на процеса на разработка и удобна за потребителя архитектура. Програмата QGIS има голям набор от функции за създаване на DEM и за генериране на карти.

Основата за създаване на картата беше архив с цифрова почвена карта на Русия в мащаб 1: 2 500 000 във формат файл и легенда на картата на почвата във формат на електронна таблица в Excel, която съдържа индекса и името на почвата.

Добавяне на слой почвена карта към QGIS. Слой - Добавяне на слой - Добавяне на векторен слой или бутон в лентата с инструменти вляво. Посочете типа на източника Файл, кодиращ UTF-8. Щракнете върху бутона Преглед и изберете файла soil_map_ M2_5-1.0.shp.

В диалоговия прозорец отворете съвместим с OGR векторен слой вдясно, срещу реда с име на файла, ще има филтър ESRI shape-файлове (*.shp *.SHP) (Фигура 1).

Добавеният слой ще бъде показан в географска координатна система WGS-84 в географска ширина и дължина. Добавете файла boundary-polygon.shp от Open Street Map към проекта. Този файлсъздадохме по-рано за картографиране на статистически данни. Увеличаваме обхвата на изображението до неговите граници. Трябва да се отбележи, че границите на слоевете няма да съвпадат малко в пространството. Това се дължи на различния мащаб на изходните данни. За да коригираме, изпълняваме аналитичната операция "Изрязване" -Меню Вектор - Геообработка - Изрязване.

Посочете изходния слой - какво ще бъде изрязано-

0. t Q-O Ga--Thu ¡411 ■■ T N ■"» " -:■

11 B i-R SB-Ii I

Последни проекти

Фигура 1 - Диалогов прозорец за отваряне на OGR-съвместим векторен слой

но - файл soil_map_M2_5-1.0.shp.

Като изрязващ слой - какво ще се използва като режеща форма - ние посочваме файла boundary-polygon.shp.

Ние наричаме резултата от подрязването Почви на Република Калмикия и го запазваме в същата папка, където се намира изтеглената карта на почвата. В този случай указваме типа файл SHP файлове (* ^ p). Кодиране - ShG-8 (Фигура 2).

Дневник на параметрите

граница-многоъгълник

част от характеристиките във входния слой, който пада

характеристиките ще бъдат променени от операцията на потапяне.

Моят компютър Ü soi_map_MZ_5-L0

Фигура 2 - Прозорец за запис на получения файл

Стартираме инструмента (Фигура 3). Добавяме към проекта файла Soils of the Republic of Kalmykia-kiya^r, запазен на диск в резултат на изрязване, като същевременно не забравяме да посочим кодирането SHG-8.

Променяме координатната система на проекта от географска WGS-84 към правоъгълна координатна система WGS 84 / UTM 44N (Universal Transverse Mercator). В резултат на това картата ще придобие по-познат вид.

в пакетен режим.

Изходен скрап |soil_map_M2_5-l.Q [

изрязващ слой

I граница-многоъгълник

Резултат от подрязване

| P:/Soil/soil_map_M2._5-i.O/rio4Bbi Алтайска територия,5bp 0 Отворете изходния файл след изпълнение на алгоритъма

Този алгоритъм потапя векторен слой, използвайки полигоните на допълнителен слой с полигони. Само частите от характеристиките във входния слой, които попадат в полигоните на слоя за потапяне, ще бъдат добавени към получения слой

Атрибутите на характеристиките не се променят, въпреки че свойствата като площ или дължина на характеристиките ще бъдат (променени от операцията на изместване. Ако такива свойства се съхраняват като атрибути, тези атрибути ще трябва да бъдат актуализирани ръчно,

Фигура 3 - Прозорец за стартиране на инструмента за изрязване на файлове

Нека добавим EXCEL файла с легендата на почвената карта към проекта. Слой - Добавяне на слой - Добавяне на вектор

слой. Тип източник Файл. SHG-8 кодиране. Преглед - изберете файл soil_map_M2_5Jegend-L0.xls (Фигура 4).

Добавете векторен слой

Тип на източника

® Файл за системата за кодиране на директории

Относно базата данни

~ "H-Cha Yi

Набор от данни

]|| Преглед I

Отворете OGR-съвместим функционален слой

ifF1 Admin (k504-n02 V Video ¿C Documents C^. Изтегляния

Изображения jb Music Lh Desktop

U SOi карта M2 5-1.0 28.0B.2017 18:40 Pagtka с файлове

IIsoi _m a p_M2_5_l eg en d -1.0.xts 28.03.2017 17:59 Лист Microsoft Ex... 82 KB

LID soi _map_M2_5-10.zip 28.03.201717:58 Компресирана ZIP папка 54192 KB

I CD SKRIPKO (GO stud t\\10.0.28.2s.

Име на файл:

soil_map_M2_5_legend-1.0.xls V I Всички файлове D) D.") ^ I

Фигура 4 - Отваряне на EXCEL файла на легендата на почвената карта

Почви на Калмикия ОБЩО

Кафяв солонец и солонец (автоморфен) I I Кафяв солонец и солонец

I M Вода "-"

I I Кестен ^^

I I Кестен солоничен и солончаков

I -I Кестен солонец и солончаков и солонец (автоморфен) "-"

OM Ливадно-блатен солончаков и солонец ^^

Аз и ливаден кестен

I I Ливадно-кестен солонец и солонец I I Ливаден солонец и солонец I I Марширащ солон и солонец |L Пясъци

I I Заливна солена ливада C Заливна ливада

Със светъл кестен

Светъл кестен солонец и солончаков

Светли кестенови солонцеви и солончакови и солонцеви почви (автоморфни)

Солено близване (автоморфно)

Солонци (автоморфни) и кафяви солонци

Солонци (автоморфни) и кестенови солонци и солончакови

Солонци (автоморфни) и светлокестенови солонци и солончакови

Ливадни соленки (полухидроморфни)

Ливадни соленки (хидроморфни)

Ливадни солени блата

Типични солници

Типични солончаци и ливадни солонци (хидроморфни) Тъмен кестен

Тъмен кестен солонец и солончаков

Южни и обикновени мицепарно-карбонатни черноземи (дълбоко карбонатни черноземи)

Фигура 5 - Почвена карта на Калмикия

Резултатът от тази работа (на примера на цифрова почвена карта на Русия в мащаб 1:2 500 000) беше почвената карта на Калмикия (Фигура 5).

Използването на информационен подход, базиран на информационни технологии (геоинформационни и експертни системи), позволява не само количествено да се опишат процесите, протичащи в сложни екосистеми и геосистеми, но и чрез моделиране на механизмите на тези процеси да се обосноват научно методите за оценка на състоянието. на различни компоненти на околната среда. естествена среда.

Quantum GIS има добър конструктор на карти. Map Composer предоставя обширни опции за подготовка и отпечатване на оформление на карта. Тя ви позволява да добавяте следните елементи: QGIS карта, легенда, мащабна лента, изображения, форми, стрелки и текстови полета. Когато създавате оформление, можете да преоразмерявате, групирате, подравнявате и препозиционирате всеки елемент, както и да задавате техните свойства. Готовото оформление може да бъде отпечатано или експортирано в растерни, Postscript, PDF или SVG формати. Така

По този начин можем да заключим, че използването на програмата Quantum GIS улеснява процеса на създаване на картографски материали за различни цели. Предимството на тази програма и са описани в тази статия.

литература:

1. Акашева А.А. Анализ на пространствени данни в исторически науки. Гео приложение информационни технологии. Учебно помагало / А.А. Акашева. - Нижни Новгород: Нижегородски държавен университет, 2011. - 79 с.

2. Електронен учебник Quantum GIS http://wiki.gis-lab.info/w/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD 0/oD0°/oB80/oD0°/ oBA_Quantum_GIS

3. Квантова ГИС. Упътване за употреба.

ГЕОГРАФСКИ ИНФОРМАЦИОННИ СИСТЕМИ В ЕКОЛОГИЯТА И

УПРАВЛЕНИЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА Мушаева К.Б., д-р на науките. земеделие, [защитен с имейл]- Kalmyk NIAGLOS - клон на FSC по агроекология РАН, Елиста, Русия

Статията разглежда използването на географски информационни системи (ГИС). Разработена е почвената електронна карта на Република Калмикия. Разкриват се предимствата на приложението на програмата Quantum GIS за създаване на карти.

Ключови думи: географски информационни системи, екология, управление на природата, електронни карти.

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.

Подобни документи

Историята на създаването на географски информационни системи, тяхната класификация и функции. Същността на геохимичната оценка на техногенните аномалии. Приложение на геоинформационната система ArcView 9 за оценка на замърсяването на въздуха с тежки метали в град Ялта.

дисертация, добавена на 19.12.2012г

Информационна подкрепа на екологичните изследвания. Структура и особености на експертната система. Предимства на геоинформационните системи. Модели в "математическата екология". Системи за събиране на данни. Комбиниране на различни информационни технологии.

резюме, добавен на 11.12.2014

Характеристики на екологията на региона: основните проблеми на Челябинска област в областта на екологията, въздействието промишлени предприятияпо екология, начини и методи за решаване проблемите на околната среда. Усъвършенстване на технологиите за почистване на природната среда от отпадъци.

отчет, добавен на 15.07.2008 г

Основните видове хроматография. Приложение на хроматографски методи в екологичния мониторинг. Приложение на хроматографията при анализа на обекти от околната среда. Модерен хардуерен дизайн. Методи за разработване на хроматограми и работа на хроматографа.

курсова работа, добавена на 01/08/2010

Използването на географски информационни системи за създаване на карти на основните параметри на околната среда в нефтената и газовата промишленост с цел идентифициране на мащаба и скоростта на деградация на флората и фауната. Основни основи на системата за мониторинг и комплексна оценка на природната среда.

курсова работа, добавена на 27.02.2011

Концепцията за мониторинг на замърсяването с вредни вещества, неговите цели и задачи, класификация. Институти за регионален мониторинг на състоянието на екологията. Изграждане на регионална система за наблюдение в Република Беларус. Някои резултати от стационарни наблюдения.

резюме, добавен на 30.05.2015

презентация, добавена на 27.11.2015

Обща характеристика на замърсяването от природен и антропогенен произход, физическо, химично и биологично замърсяване на природната среда. Последици от замърсяване и неблагоприятни промени в нашата околна среда, контрол и изхвърляне на отпадъци.

Подобни документи

резюме, добавен на 11.12.2014

Определение за екология. Основни раздели. Законите на екологията. Организъм и околна среда. Практическа стойност на екологията. Взаимодействие на земеделски и природни екосистеми, комбинации от култивирани и природни ландшафти.

резюме, добавен на 25.10.2006

Възникването и развитието на екологията като наука. Възгледите на Ч. Дарвин за борбата за съществуване. Формиране на екологията в самостоятелен отрасъл на знанието. Свойствата на "живата материя" според учението на V.I. Вернадски. Превръщането на екологията в комплексна наука.

резюме, добавен на 21.12.2009

Структурата на съвременната екология като наука. Концепцията за местообитание и фактори на околната среда. Екологично значение на пожарите. Биосферата като една от геосферите на Земята. Същността на екологичните закони на Commoner. Опасността от замърсители (замърсители) и техните разновидности.

тест, добавен на 22.06.2012

История на развитието на екологията. Формирането на екологията като наука. Превръщането на екологията в комплексна наука, включваща науките за опазване на природните и човешката средазаобикаляща среда. Първите екологични актове в Русия. Биография на Келер Борис Александрович.

резюме, добавен на 28.05.2012

Видове системи в екологията. Задачи на изследването и границите на разпределението на системата във времето и пространството. Системна цялост, принцип на възникване. Прави и обратни връзки в земната екосистема. Характеристика на концептуалните принципи на системната идентификация.

презентация, добавена на 03.04.2013

Основи на човешката екология: понятия и термини. Връзката на човешката екология с проблемите на поддържането на здравето. Основните аксиоми на екологията. Концепцията за зоната на екологична стабилност, нестабилност. Най-важните съвременни антропогенни екосистеми, техните особености.

резюме, добавен на 24.12.2014

Глобални проблемизаобикаляща среда. Интердисциплинарен подход в изследването на екологичните проблеми. Съдържанието на екологията като основно подразделение на биологията. Нива на организация на живите същества като обекти на изучаване на биологията, екологията, физическата география.

резюме, добавено на 10.05.2010 г

Историята на възникването и етапите на формирането на екологията като наука, формирането на екологията в самостоятелен отрасъл на знанието, превръщането на екологията в сложна наука. Появата на нови области на науката: биоценология, геоботаника, популационна екология.

резюме, добавен на 06.06.2010

Теоретични проблеми на социалната екология. Информационни, математически и нормативно-технологични методи, техните закономерности, специфика и обективна необходимост от единство. Основни закони на социалната екология, тяхната същност, съдържание и значение.

Огромен брой природни бедствия възникват в резултат на необмислени действия на човечеството. Причината за торфените пожари се крие в пресушаването на блатата на Източноевропейската равнина за добив на торф, а наводнението в Далечния изток донесе мощни опустошителни последици. Съвременното икономическо развитие на човечеството не трябва да допуска промени в природната сфера, унищожаване на живота. В рамките на съвременното екологично образование използването на информационни технологии става много актуално, сред които на първо място трябва да се откроят геоинформационните технологии и средствата за дистанционно наблюдение на Земята (ERS). Те дават възможност за визуална оценка на ситуацията около мястото на аварията, изчисляване на зоната на наводнение, напредване на фронта на пожара, разпространение на химикал или радиоактивно замърсяване. С тяхна помощ можете автоматично да изчислите площта на засегнатите райони, да оцените обема на химическите и радиоактивни отлагания, да подчертаете селищаи други обекти, намиращи се в опасната територия. Информацията, получена от системите за сателитни изображения, се използва при решаване на проблеми на мониторинга на околната среда. Използването на космически снимкови материали се разглежда като необходим елемент от формирането и функционирането на регионалната ГИС „Управление на риска от извънредни ситуации в Свердловска област". Става очевидно, че екологичното образование трябва да бъде ориентирано към максимално използване на възможностите на геоинформационните технологии при решаване на проблемите на опазването на околната среда.

екологично образование

геоинформационни технологии (ГИС)

средства за дистанционно наблюдение на Земята (ERS)

Принципът на Льо Шателие

1. Коберниченко В.Г., Иванов О.Ю., Зраенко С.М. Регионален мониторинг на природни извънредни ситуации на базата на дистанционно наблюдение на Земята // Екология и рационално управление на природата / Санкт Петербург държавен минен институт (Технически университет). Санкт Петербург, 2005. - Т. 166. - С. 110-112.

2. Коберниченко В.Г. Използване на данни от системи за космическо наблюдение за наблюдение и прогнозиране на аварийни ситуации на регионално ниво Вестник УСТУ-УПИ. В челните редици на науката и инженерното творчество. Екатеринбург, ГОУ ВПО УСТУ-УПИ, 2004. - № 15 (45). – С. 105–107.

3. Основни изисквания за изграждане на цифров геоложки модел на скална маса / М.А. Журавков, О.Л. Коновалов, A.V. Круподеров, С.С. Хвесеня // Изв. университети. Минен вестник, 2014. - No 2. - С. 56–62.

4. РИА Новости. Природните пожари в Русия тази година са намалели с почти 40%. Режим на достъп http://ria.ru/danger/20110912/435863836.html.

5. РИА Новости. Общата щета от наводнението в Далечния изток може да надхвърли 30 милиарда рубли. Режим на достъп http://ria.ru/society/20130827/958867045.html.

6. Солнцев L.A. Геоинформационните системи като ефективен инструмент за подпомагане на екологичните изследвания. Електронна учебно помагало. Нижни Новгород: Нижегородски държавен университет, 2012. - 54 с.

7. Хорошавин Л.Б., Медведев О.А., Беляков В.А. Торф: запалване на торф, гасене на торфени блата торфени композити / МСП на Русия. М.: FGBU VNII GOChS (FTs), 2013. - 256 с.

8. Екология: Учебник. Изд. 2-ро, преработено. и допълнителни / В.Н. Болшаков, В.В. Качак, В.Г. Коберниченко и др.; изд. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. М.: Логос, 2010. - 504 с.

9. Геоинформационно образование в Русия (електронен ресурс). Режим на достъп http://kartaplus.ru/gis3.

Катастрофалното увеличаване на екологичните проблеми на Земята е страничен продукт на икономическото развитие. Ако през миналия век са си затваряли очите за замърсяването на околната среда, то днес глобална общностстигна до извода за невъзможността на здраво общество и здрава икономика в неблагоприятна жизнена среда. Въпросът за мониторинга на околната среда в миннодобивните и индустриалните райони на Русия е особено остър. Бързото развитие на минната, металургичната, химико-технологичната и машиностроителната промишленост причинява голяма вреда на природата под формата на опасни за околната среда отпадъци от промишленото производство. Икономическото развитие трябва да спре унищожаването на околната среда, за да спаси човечеството от екологични бедствия и да предотврати промени в природната сфера, които настъпват в ущърб както на хората, така и на други форми на живот. В тази връзка екологичното образование става актуално и търсено. Днес никое промишлено предприятие не трябва да прави без компетентен еколог.

Понастоящем много развити страни по света са осъзнали необходимостта от екологично образование на населението, за да се гарантира социално-политическата и екологичната стабилност на държавите, тяхната национална сигурност. Екологичното образование е наравно със знанието майчин език, информационните технологии, основите на икономиката и е търсена на пазара на труда.

В икономически развити страниекологичното образование е достатъчно голяма историяи опит, подкрепен от националното законодателство, гарантирано финансиране, ефективна инфраструктура на обществените организации. Например, през 1990 г. Съединените щати приеха Националния закон за екологичното образование. Той определя цели и политики; отдел за управление; основни направления на съдържанието; финансиране; обучение на персонала; структура на съвети, комисии, фондове, техните правомощия; насърчаване в системата на екологичното образование.

Руското екологично образование започва да се развива през 70-те години на XX век, тогава започва преходът от образование в областта на екологичните проблеми към екологични дейности. Екологичното образование, просвета и възпитание на населението са определени като една от приоритетните области за решаване на екологичните проблеми. През 2007 г. лабораторията по екологично образование на Института по съдържание и методи на обучение разработи Концепцията за общо екологично образование за устойчиво развитие.

От гледна точка на концепцията специално вниманиетрябва да се позовава на принципа на Льо Шателие: „всяка промяна в околната среда (вещество, енергия, информатизация, динамични качества на екосистемите) неизбежно води до развитие на естествени верижни реакции, които водят към неутрализиране на направената промяна или формиране на нови природни системи, чието образуване при значителни промени в околната среда може да стане необратимо." Нека дадем пример за пожари в Русия през лятото на 2010 г. като принципно доказателство. Причината за тези пожари се крие в пресушаването на блатата на Източноевропейската равнина за добив на торф. След разпадането на СССР блатата бяха изоставени и ситуацията не беше анализирана, останалият торф в условията на необичайно горещо лято предизвика пожари, при които пострадаха 199 населени места в 19 субекта на федерацията, 3,2 хиляди къщи изгоряха, хора почина. Общите щети възлизат на над 12 милиарда рубли.

Обобщена таблица на загубите от пожари и наводнения

			Материални щети

(Всички пожари)	500 хиляди хектара.	53 души от пламъка 55800 от вторични фактори	15 милиарда рубли	юли август
Централен федерален окръг (Предимно торфени пожари)		Увеличение на смъртността в Москва с 1000 души на ден	Загуби за изграждане на нови жилища и обезщетения за пострадалите от пожар 6,5 милиарда рубли.	юли август
наводнения
Краснодарски край	520 хил. кв. м.	172 души	20 милиарда рубли
Далеч на изток	8 милиона кв. км.		40 милиарда рубли	Август-ноември 2013г

В Русия има около 5 милиона хектара дренирани блата, повечето от които са разположени в гъсто населените райони на европейска Русия. Торфеният пожар се счита за най-опасен, тъй като във въздуха се отделят повече въглероден диоксид, серен диоксид и дим, отколкото горски пожари или изгаряния на трева.

През 2013 г. друг елемент – наводнение в Далечния изток – нанесе огромни щети на Русия. Неочакваността на бедствието беше истинска изненада за държавата, повече от 190 селища в района на Амур, еврейски автономна области Хабаровска територия. Бяха наводнени около 8 000 жилищни сгради с население 36 339 души (от които над 10 000 деца).

Природните бедствия, възникващи в близост до промишлени предприятия, създават опасност от извънредни ситуации, причинени от човека, борбата с последствията от които е много по-скъпа от навременното им предотвратяване.

Натрупаният обем фундаментални знания за природата, обществото и взаимоотношенията в биосферата, емпирични данни по проблема „човекът и околната среда” не осигуряват необходимото ниво на формиране на съвременния научен мироглед. Необходимо е не само да се знае, но и да може да се използва това знание при намиране на решения на проблемите за опазване на природата и осигуряване на устойчиво развитие на природата и обществото.

Концепцията за устойчиво развитие може да бъде реализирана само ако се спазват деветте основни подхода. Първият от тях е борбата с причините, а не последствията от неблагоприятните човешки дейности, а осмият е формирането на екологично мислене, развитието на екологичното образование, което осигурява повишаване на екологичната култура на обществото.

приоритет на социалните аспекти на екологичните проблеми;
анализ на природната и създадена от човека среда;
изискването за осъзнаване и познаване на законите на устойчивото развитие;
интердисциплинарност;
важността на уменията, нагласите, ценностите и желанието за участие във вземането на решения, насочени към подобряване на качеството на околната среда.

Тези принципи съдържат съдържанието на екологичните компетенции, които трябва да се формират в резултат на екологичното образование.

Съвременното екологично образование е тясно свързано с използването на информационни технологии, сред които на първо място трябва да се откроят геоинформационните технологии и средствата за дистанционно наблюдение на Земята (ERS). Те дават възможност за визуална оценка на ситуацията около мястото на аварията, изчисляване на зоната на наводнение, напредването на фронта на пожара, разпространението на химическо или радиоактивно замърсяване. С тяхна помощ можете автоматично да изчислите площта на засегнатите райони, да оцените обема на химически и радиоактивни отлагания, да идентифицирате населени места и други обекти, разположени в опасната територия.

Използването на географски информационни системи (ГИС) ви позволява бързо да получавате информация при поискване и да я показвате на карта, да оценявате състоянието на екосистемата и да прогнозирате нейното развитие.

Използването на материали за сателитни изображения се счита за необходим елемент от формирането и функционирането на регионалната ГИС „Управление на риска от извънредни ситуации в Свердловска област“. Сред най-актуалните за Свердловска област са задачите за откриване на горски пожари, определяне на границите на наводнения (наводнени води), актуализиране на информация за състоянието на акумулатори за шлака и промишлени сметища.

Според Министерството на извънредните ситуации в Свердловска област повече от 20 района са застрашени от наводнения, тежка ситуация с наводнения през пролетта се наблюдава в басейните на реките Исет, Уфа, Тагил, Силва, Пишма и Тура. Проектът за космическо наблюдение на водещата ситуация беше осъществен в Центъра за космическо наблюдение на Уралския федерален университет на името на първия президент на Русия Б.Н. Елцин. Материалите от работата бяха предоставени на Териториалния център за наблюдение и реагиране при извънредни ситуации в Свердловска област, чиито специалисти оцениха положително възможностите на сателитните изображения за анализиране на състоянието на водните обекти и идентифициране на наводнената зона.

Важен източник на информация за състоянието на околната среда и природни ресурсиса данни от дистанционно наблюдение, използващи оптоелектронни многозонови и радарни системи за наблюдение. Информацията, получена от системите за сателитни изображения, се използва при решаване на проблеми на екологичен мониторинг на горското стопанство (откриване на горски пожари, идентифициране на опожарени площи, мъртви гори, оценка на изсечени площи и състоянието на горите), управление на водите (откриване на суспензии, разливи на нефтопродукти и трюмни води във водите на пристанищата и крайбрежните зони) нефтогазов комплекс (откриване на замърсяване на почвата с тежки фракции нефтопродукти) поземлен кадастър на извънградски райони и др.

Задачите за управление на рисковете от природни и предизвикани от човека извънредни ситуации могат да бъдат бързо решени само при използване на специални информационни технологии. Въпреки това, много отдели и организации все по-често са принудени да признаят, че не разполагат с квалифициран персонал, който да знае как да използва ГИС технологии, нямат съвременни хардуерни и софтуерни инструменти за работа с цифрови геопространствени данни, не знаят как ефективно да поддържат или архивират тях. Недостатъчната компетентност на натуралистите води до ниско качество на мониторинг на екологичните бедствия.

Стандартът на GEF HPE в област на обучение 022000 „Екология и управление на природата“ (бакалавърска степен) в списъка на общокултурните компетенции гласи, че завършилият трябва да овладее основните методи, методи и средства за получаване, съхранение, обработка на информация, да притежава уменията за работа с компютър като средство за управление на информацията (ОК -тринадесет). В списъка на професионалните компетенции обаче не са включени компетенции, свързани с професионалните познания по съвременни информационни технологии, необходими за работата на еколог.

AT учебна програма, одобрен в Уралския държавен минен университет, в направление на обучение 022000 – „Екология и управление на природата” на информационните дисциплини, има само „Информатика” в размер на 144 часа. Този обем очевидно не е достатъчен за овладяване на съвременни информационни ГИС технологии и придобиване на умения за решаване на екологични проблеми. Освен това лабораториите на завършващия катедра "Геоекология" не са оборудвани с оборудване, което ви позволява да изучавате ГИС технологии. Изходът от тази трудна ситуация се вижда в междууниверситетското сътрудничество между Уралския държавен минен университет и Центъра за космическо наблюдение на Уралския федерален университет на името на първия президент на Русия Б.Н. Елцин.

Става очевидно, че екологичното образование трябва да бъде ориентирано към максимално използване на възможностите на геоинформационните технологии при решаване на проблемите на опазването на околната среда. Наличието на сателитни изображения и съвременни технологии за обработка на геоинформационни изображения могат да се превърнат в мощен инструмент за организиране на контрол върху най-разнообразните аспекти на човешката дейност.

Рецензенти:

Хорошавин Л.Б., доктор на техническите науки, професор, академик на Международната академия на науките за екология, безопасност на човека и природата, водещ изследовател на Уралския клон на Академията на технологичните науки, изследовател на UF FGBOU VNII GOChS (FTs) EMERCOM на Русия, Екатеринбург ;

Мелчаков Ю.Л., доктор по география, професор в катедрата по география и методи на географско образование, доцент, Уралски държавен педагогически университет, Екатеринбург.

Работата е получена от редакторите на 07.08.2014 г.

Библиографска връзка

Основни изследвания