Картографирование радиационных загрязнений окружающей среды - Курсовая работа

Поэтому одним из основных средств в графическом моделировании природной среды для решения задач регулируемого природопользования, является радиационное картографирование.В настоящее время еще нет полной согласованности в методике и принципах составления радиационно-географических карт, на основе которых можно проанализировать состояние окружающей среды, Это связано с системностью содержания данных карт: картограф-составитель вынужден обращать внимание не только на свойства того или иного объекта, но и на взаимоотношения между объектом (или объектами) и средой. В рамках поставленной цели были сформированы такие задачи, как рассмотреть понятие радиационного картографирования, рассмотреть методики картографирования, рассмотреть область прикладного применения радиационного картографирования, рассмотреть применение ГИС технологий в радиационном картографировании, область практического применения и перспективы развития, рассмотреть программные средства реализации для радиационного картографирования. Задачи: картографирование радиационный загрязнение почва изучить теоретические основы радиационного картографирования изучить способы создания радиационных карт изучение загрязнения почв Кроме того, в последние годы к радиационным картам большой интерес проявляют не только специалисты, но и общественность, публикации в научной печати свидетельствуют, что многие тематические карты самого разного содержания приобретают экологический характер при подходе к предмету отображения.В связи с тем, что при разработке методических положений радио-географических исследований применение картографических средств является первостепенным и неотъемлемым условием, отсюда любая разрабатываемая и используемая методика анализа и оценки радиационного состояния окружающей среды подразумевает, в первую очередь, картографирование, а это дает право рассматривать карты радиационной тематики как визуализированное представление методологии проведения радио-географического исследования. Поэтому в настоящее время в нормативных документах по инженерно-экологическим изысканиям предусмотрено обязательное определение показателей загрязнения почв радиацией.Загрязнение почв исследуется в двух аспектах - как самостоятельная экологическая проблема, и как индикатор антропогенного воздействия на территории.Загрязнение почв радиацией как самостоятельная экологическая проблема изучается выборочно, где имеются основания ожидать высоких уровней содержания тех или иных специфических веществ, как правило, высоких классов опасности (радионуклидов, и др.).Для человека, на современном этапе развития общества жизненно необходимо держать в постоянном контроле окружающую среду, особенно, в радиационно-неблагополучных районах. Мониторинг, составление динамик развития загрязнений, наблюдение за изменение площадей загрязнения, все это выполняется при помощи радиационного картографирования. Радиационное картографирование как совокупность создания и использования карт радиационного содержания играет выдающуюся роль в раскрытии пространственных закономерностей экологических явлений.

Актуальность темы. Экологическая радиационная обстановка, усложняющиеся с каждым десятилетием активной промышленной деятельности человека, заставляет искать все более и более совершенные методики наблюдения за окружающей природной средой. Потребность человека в контроле экологического состояния окружающей среды привела к развитию нового крупного направления тематической картографии - радиационного картографирования. Разнообразие тематического содержания радиационных карт обусловлено областью их практического применения.Для радиационного картографирования интерес представляют объекты, роль окружающей среды для которых играет географическая оболочка Земли - сложная многокомпонентная система, каждый компонент которой является фактором, определяющим форму и состояние всех остальных компонентов, поскольку все они взаимообусловлены и взаимодействуют друг с другом. Поэтому одним из основных средств в графическом моделировании природной среды для решения задач регулируемого природопользования, является радиационное картографирование.В настоящее время еще нет полной согласованности в методике и принципах составления радиационно-географических карт, на основе которых можно проанализировать состояние окружающей среды, Это связано с системностью содержания данных карт: картограф-составитель вынужден обращать внимание не только на свойства того или иного объекта, но и на взаимоотношения между объектом (или объектами) и средой.

Целью данной работы является рассмотрение понятия радиационного картографирования и обзор существующих методик картографирования радиационных загрязнений окружающей среды. В рамках поставленной цели были сформированы такие задачи, как рассмотреть понятие радиационного картографирования, рассмотреть методики картографирования, рассмотреть область прикладного применения радиационного картографирования, рассмотреть применение ГИС технологий в радиационном картографировании, область практического применения и перспективы развития, рассмотреть программные средства реализации для радиационного картографирования.

Задачи: картографирование радиационный загрязнение почва изучить теоретические основы радиационного картографирования изучить способы создания радиационных карт изучение загрязнения почв

Объект исследования: картографирование радиационной обстановки

1. Предмет радиационного картографирования

Радиационное картографирование - наука о способах сбора, анализа и картографического представления информации о состоянии зараженной среды ,т.е о радиационной обстановке . Радиационное картографирование представляет собой «стыковую» дисциплину и образует сложное единство методов получения и территориальной интерпретации данных о состоянии окружающей среды и общекартографическиских приемов географически корректного отображения информации. Основное отличие радиационного картографирования состоит в том, что его развитие не ограничивается собственными отраслевыми рамками, а проявляется в внедрении как экологического элемента в смежные тематические области, так и внедрении разных тематик в экологическую сферу. Особенно радиационное картографирование стало актуально в последние 40 лет, когда угроза серьезного ухудшения окружающей среды стала очевидной.

Радиационное картографирование можно разделить на несколько взаимосвязанных частей. Одной из основных частей радиационного картографирования является сбор данных, получаемых из различных источников, таких как дистанционное зондирование, статистические и полевые исследования. Для этой части требуется максимальная в пределах погрешности точность, достоверность и актуальность, ведь от этого зависит информационная ценность готового продукта. Еще одной, немаловажной частью является анализ представленных данных, с последующей оценкой их. Так же, сюда относят интеграцию, территориальную интерпретацию и создание тематических карт, показывающих текущее состояние радиационной обстановки и воздействия, оказываемые на нее , степень ее загрязнения; размещение занимаемых ее природных территорий . Точные и достоверные данные играют важнейшую роль в наблюдении за радиационной обстановкой. Источником информации для радиационного картографирования являются данные дистанционного зондирования, качественные и количественные данные, экспедиционные и стационарные исследования состояния компонентов природной среды и состояние радиоиндикаторов. Источники информации различаются по: ведомственной принадлежности достоверности данных применяемым научным методам и приемам специфике предоставляемой информации методам получения информации

Организации, предоставляющие данные подразделяют на: Государственные

Научные

Коммерческие

НЕКОММЕРЧЕСКИЕК данным дистанционного зондирования относят данные, получаемые с помощью аппаратуры, принимающей исходящее от поверхности земли излучение. Различают пассивное и активное зондирование. При пассивном аппарат улавливает волны, имеющие естественное происхождение - излученные самим предметом или отраженные солнечные. При активном зондировании аппарат улавливает волны, излученные им самим, и отраженные от предмета исследования. Имеются три класса съемок: фотографическая, фотоэлектронная и геофизическая съемки. Для анализа и картографирования радиационной ситуации конкретного региона удобнее использовать материалы первых двух классов ( рис.1).

Рис 1. Виды аэрокосмических съемок, используемых для целей радио -географического картографирования .(Горная местность, где когда велась открытая добыча урановых руд)

Качественные и количественные данные представляют собой атрибутивные данные, характеризующие обстановку в районе исследований. Так же, часто используют данные о здоровье населения (статистика заболеваний (в т.ч хронических), продолжительность жизни, санитарно-гигиенические показатели и т.д.) и состоянии биоты.

2. Принципы и методы создания радиационных карт

2.1 Классификация радиационных карт

Вопросы классификации радиационных карт решаются по-разному, в зависимости от того, что положено в основу классификации. Большинство авторов классифицируют радиационные карты по научно-прикладной направленности, содержанию, тематике и источникам информации.При классификации по научно-прикладной направленности выделяют: ·Оценочные

·ПРОГНОЗНЫЕКЛАССИФИЦИРУЯ по содержанию, выделяют: ·карты оценки природных условий и ресурсов для жизни и деятельности человека;

·карты антропогенных воздействий и изменений природной среды;

·карты устойчивости природной среды к антропогенным воздействиям;

·комплексные радиационные (радио-географические, радио-экологические карты).Тематически, карты разделяют на: ·карты воздействий на природную среду и их последствий

·карты оценки состояния природной среды

·общие радио-географические карты;

2.2 Подходы и методики радиационного картографирования

Возрастающая практическая значимость радио-географического картографирования и отсутствие единого комплексного подхода при региональных исследованиях определяют потребность в разработке методов, приемов и подходов картографического анализа радиационного состояния для отдельных региональных структур как природного, так и социального деления. Карты незаменимы при изучении пространственных различий и взаимосвязей, при необходимости выражения результатов исследования с точной территориальной привязкой. Карты сопровождают многие направления экологических исследований и служат рабочим инструментом, а так же итоговым документом. Практика показывает, что из различных форм географической научной отчетности практиками более всего предпочитается карта. Кроме того, в последние годы к радиационным картам большой интерес проявляют не только специалисты, но и общественность, публикации в научной печати свидетельствуют, что многие тематические карты самого разного содержания приобретают экологический характер при подходе к предмету отображения.В связи с тем, что при разработке методических положений радио-географических исследований применение картографических средств является первостепенным и неотъемлемым условием, отсюда любая разрабатываемая и используемая методика анализа и оценки радиационного состояния окружающей среды подразумевает, в первую очередь, картографирование, а это дает право рассматривать карты радиационной тематики как визуализированное представление методологии проведения радио-географического исследования. Актуальность использования и отличительная роль современной картографии в исследовании радио-географических проблем состоит в том, что она позволяет с помощью карт, построенных на принципах системного пространственно-временного моделирования, исследовать свойства природных комплексов, их изменения во времени, связи и пространственные отношения .В качестве операционных единиц картографирования - территориальных ячеек организации информации могут использоваться, как регулярные сетки, так и административно-территориальные образования или природные ареалы, выделенные по различным основаниям.Однако все чаще используется ландшафтная основа, которая наиболее соответствует отражению объективной реальности среды жизнедеятельности человека. Трудности применения ландшафтных единиц связаны с отсутствием детальных ландшафтных карт на ряд радиационных проблемных территорий. К проблемам другого рода относится большая зависимость содержания карт от государственной и ведомственной статистической информации, имеющей приуроченность к единицам административно-территориального деления, что приводит к сложности ее интерпретации в природных контурах.Радиационные карты и атласы обычно создаются большими коллективами авторов с использованием системного подхода. При создании карт опираются на ведущие теоретически концепции и комплексные методические разработки, соответствующие программам карт и атласов. Большая часть созданных карт содержит интегрированные показатели, получаемые при обработке громадного объема разнородной информации радиационного характера. Такие карты носят универсальный научно-справочный характер. Они дают целостное представление об экологической ситуации как в целом в стране, так и в ее различных регионах, однако они могут быть посвящены и отображению относительно узкой, специальной радиационной тематики. Наиболее общепринятым для картографирования принят подход, сочетающий оценку и отображение двух категорий факторов - природных и техногенных. При этом содержание карт носит многоплановый характер - двуплановый и трехплановый. Первый план составляет характеристика природных условий, как экологического фактора, иначе говоря, экологического потенциала природных комплексов. Второй план - антропогенно-техногенная составляющая экологической среды, включающая отображение фоновых нарушений природной среды, связанных с деятельностью человека. При этом все отображаемые объекты подразделяются по их радиационному состоянию или по радиационной напряженности, дифференцируются по уровню загрязнения. Третий план - последствия изменений в окружающей среде для здоровья и условий жизнедеятельности человека.

Практически каждый показатель природно-ресурсного потенциала антропогенного воздействия на природную среду современного состояния компонентов окружающей среды, исследуемый в регионах, служит предметом отображения на компонентной или комплексной радиационной карте. Некоторые из них имеют вспомогательное значение в качестве рабочих материалов, другие являются итоговым документом или источником информации для дальнейшего анализа. Таким образом, в процессе эколого-географического исследования создается комплект карт аналитического и комплексного содержания, а часто и серия экологических карт. Радиационные карты не являются единообразными ни по методикам, ни по тематике и элементам содержания. Их наполнение зависит от назначения, размеров, масштаба исследования и экологического состояния территории. В настоящее время можно говорить об отсутствии единства содержания, согласованности, взаимодополняемости и сравнимости, т.е. подлинной системности региональных радиационных карт.

Рис 2.Карта, показывающая расположение основных урановых районов в Казахстане, урановые шахты/открытые карьеры (квадраты и ромбы) и участки добычи урана методом выщелачивания (перевернутые треугольники). Также показаны места ядерных взрывов (звезды) и урановых фабрик (ромбы внутри кругов).

3.Картографирование загрязнения почв. Задачи изучения загрязнения почв

Проблема загрязнения почв радиацией имеет широкое распространение, особенно в промышленно развитых странах. Радиоактивные вещества способны сохраняться в почвах многие годы и десятилетия, создавая непосредственную угрозу здоровью населения. Наличие остаточного загрязнения на месте старых промышленных зон, полигонов, мест радиационных захоронений, часто становится причиной конфликтных ситуаций при жилищном строительстве и рекреационном освоении территорий, при сделках с недвижимостью. Поэтому в настоящее время в нормативных документах по инженерно-экологическим изысканиям предусмотрено обязательное определение показателей загрязнения почв радиацией.Загрязнение почв исследуется в двух аспектах - как самостоятельная экологическая проблема, и как индикатор антропогенного воздействия на территории.Загрязнение почв радиацией как самостоятельная экологическая проблема изучается выборочно, где имеются основания ожидать высоких уровней содержания тех или иных специфических веществ, как правило, высоких классов опасности (радионуклидов, и др.). Такие исследования обычно проводятся на ограниченных площадях, они отличаются высокой детальностью (масштабы от 1:10 ООО до 1:500) и имеют целью удаление и захоронение выявленных скоплений веществ, представляющих непосредственную опасность. По окончании работ по очистке организуют повторные обследования в целях контроля. Исследования загрязнения почв, направленные на сравнительную оценку общего уровня радиационного неблагополучия территорий (эколого-геохимические съемки), проводятся в крупных и средних масштабах (от 1:200 000 до 1:10 000) и охватывают территории городов и их частей, а в отдельных случаях целых регионов.Методика радио-геохимической съемки была разработана в России в 80-е годы XX в.. При этом была успешно использована приборная и нормативно-методическая база, ранее применявшаяся при геологических съемках и поисках месторождений рудных полезных ископаемых (лито-геохимические исследования). Наибольшее внимание при эколого-геохимических съемках обычно уделяется тяжелым металлам. Это обусловлено широким распространением и индикационным значением данного вида загрязнения, а также наличием хорошо отработанных и достаточно дешевых аналитических методов (преимущественно спектральных), позволяющих определять концентрации нескольких (до 30-40) элементов одновременно. Составными частями эколого-геохимических съемок являются: ·отбор проб, ·аналитическая обработка, ·интерпретация

·результатов и составление карт.

Отбор проб проводится с площадок размером 10 х 10 м, по «конверту», т.е. для осреднения по площадке каждая проба должна состоять из кусочков грунта, отобранных по углам и в центре. Опробованию обычно подлежит верхний десятисантиметровый слой; для районов распространения дерново-подзолистых почв - пятисантиметровый. При этом плотность опробования определяется масштабом работ и может составлять от 1 и менее до 50-100 проб на 1 км2. Выбор мест опробования определяется задачами исследования.

Аналитическая обработка выполняется с использованием одного из методов количественного химического анализа (спектральный, рентгеноспектральный, рентгеноспектральный флуоресцентный, атомно-адсорбционный и др.). При этом важнейшее условие достоверности результатов - это соблюдение комплекса метрологических требований, что предполагает выполнение анализов аккредитованными лабораториями, с использованием сертифицированного оборудования, аттестованных стандартных образцов и методик анализа. Для обеспечения достоверности ведется постоянный внутрилабораторный и внешний контроль результатов.

Интерпретация результатов проводится путем сравнения данных анализов с фоновыми концентрациями тех же элементов в аналогичных почвах и почво-грунтах ландшафтов-аналогов, расположенных заведомо вне зон техногенного воздействия. При этом определяют поэлементные показатели концентрации и суммарные показатели концентрации.

Рис 3.Открытая добыча урана

(Эти отходы опасные - в частности, если их используют в качестве строительного материала, или они могут просочиться в источники поверхностных вод. Хвостовой материал, взятый в качестве материала для строительной индустрии, может действовать как источник радонового газа внутри помещении).

Рис 4.(Контурная карта показывает уровни загрязнения почвы вокруг типичной группы скважин. Уровни гамма радиации превышают 30MSV/час на большей части загрязненной территории).

3.1Картографирование областей СИП и ЧАЭС

Около 70% всех ядерных испытаний бывшего СССР проведено на территории Казахстана с 1949 по 1989 годы. Большая часть из них, включая 116 воздушных и наземных взрывов, была проведена на Семипалатинском полигоне (СИП). Здесь испытывалась первая в СССР атомная (1949 г.) и первая в мире водородная (1955 г.) бомбы.

Изучение последствий поведения ядерных испытаний на территории Казахстана и предотвращение дальнейшего загрязнения окружающей среды находятся в ряду наиболее актуальных проблем, стоящих перед Республикой.Одной из приоритетных задач в деятельности НЯЦ, определенных Правительством РК, является ликвидация последствий испытаний ядерного оружия на территории Казахстана.

С радиоэкологическим мониторингом тесно связаны радиоэкологическое картирование и прогнозирование. При этом картографирование радиоэкологических показателей следует рассматривать как основу мониторинга, а прогнозирование - как важнейшее его следствие.

По ряду причин эти работы в Казахстане проводились явно в ограниченных объемах и с недостаточной полнотой. Основной их недостаток заключался в том, что до последнего времени радиоэкологическое картирование и прогнозирование осуществлялось, по сути, как радиационное или радиогеохимическое. При этом выполнялась лишь оценка плотности загрязнения местности основными техногенными радионуклидами, а широкий комплекс показателей, отражающих влияние СИП на биосферу прилегающих к нему регионов, особенно таких, как заболеваемость, трудоспособность населения, рождаемость, смертность, продолжительность жизни и т.п., картографически не отражался.

Относительно полные соответствующие исследования проводились в пределах 30-километровой зоны ЧАЭС силами Научно-технического центра научно-производственного объединения "Припять", Укргидромета и др. К 1992 г. подготовлен комплект карт плотностей загрязнения почв зоны137Cs,90Sr, изотопами плутония, другими радионуклидами. Масштаб карт - 1:100000, При их построении использовалась компьютерная техника, современные средства математического анализа данных и пространственного моделирования. Комплект включает также прогнозные карты плотности загрязнения почв техногенными радионуклидами до 2016 г.

Недостатком этих прогнозных карт является учет лишь одного из множества факторов, влияющих на изменение концентрации техногенных радионуклидов в месте их локализации, а именно - константы периода полураспада изотопа. В результате прогнозные карты, по сути, дублируют аналогичные карты современной плотности поверхностного загрязнения, отличающиеся лишь постоянными понижающими коэффициентами, зависящими от констант периода полураспада и временного интервала прогнозирования.

В то же время, к 1990 - 1992 гг. в Институте географии АН Украины составлен обширный комплект карт масштаба 1:100000 ландшафтно-геохимических показателей природной среды и условий миграции радионуклидов в пределах 60-километровой зоны ЧАЭС. Эти материалы позволяют строить карты прогноза изменения плотностей загрязнения почв с учетом обширного спектра факторов, влияющих на мобилизацию, перенос, осаждение и фиксацию радионуклидов. Построение подобных, по-настоящему прогнозных карт является важнейшей задачей ближайшего будущего.

Для остальной части Украины в смысле комплексной оценки радиоэкологической ситуации сделано значительно меньше, чем для 30-километровой зоны. При этом имеются значительные объемы аналитических данных, главным образом по плотности загрязнения137"Cs, составляющих многие сотни тысяч определений. При условии концентрации всей накопленной информации в электронных базах данных проблема комплексного радиоэкологического картирования территории Украины могла бы решаться достаточно успешно и в приемлемые сроки.

К настоящему времени усилиями Украинского комитета гидрометеорологии и Министерства Украины по делам защиты населения от последствий чернобыльской катастрофы подготовлено два варианта карт плотности загрязнения территории Украины137Cs (1989 и 1991 гг.) и один -90Sr (август 1992 г.). Масштаб карт - 1:500000. Готовится первая версия карты загрязнения изотопами плутония.

Несмотря на исключительное значение подобных карт, сегодня виден и ряд слабых мест в их подготовке: недостаточно полная изученность загрязненных площадей Украины (остались неохваченными южные, от 48 с.ш., и восточные, от 36 в.д. территории страны);

высокий нижний уровень выделения аномалий по137Cs. Если для плутония и 90Sr эти уровни составляют соответственно 1,5 МКИ/км2 и 150МКИ/км2, т.е. в 2 - 3 раза превышают фон глобальных выпадений, то для137Cs он равен 1 Ku/км2, т.е. превышает глобальный фон в 15 - 20 раз. Это ведет к тому, что обширные территории Украины, реально загрязненные в результате Чернобыльской катастрофы, до сих пор обозначаются на картах как якобы чистые, вводя в заблуждение население, административные органы и научную общественность. Между тем, даже на Южном берегу Крыма, по данным аэрогаммаспектрометрической съемки фиксируются зоны с плотностью загрязнения137Cs до 0,2 - 0,5 Ku/км2, т.е. с превышением фона до 3-10 раз;

недостаточная "чуткость" интервалов шкалирования значений активности радионуклидов при построении соответствующих карт значениями 1, 5, 15, 40 Ku/км2, что затушевывает структуру поля радиоактивных выпадений;

недостаточное использование современных методических разработок построения карт, средств и методов компьютерного моделирования.

Отмеченные недостатки в значительной мере устранены в комплекте радиоэкологических карт северных территорий Украины масштаба 1:200000, охватывающих загрязненные (более 0,5 Ku/км2по137Cs) районы Киевской, и близлежащих областей. В их создании принимал участие большой коллектив ученых и специалистов Академии наук Украины, отраслевых министерств и комитетов под руководством академика АН Украины Э.В. Соботовича и члена-корреспондента АН Украины В.М. Шестопалова. В этой работе впервые была сделана попытка расширить рамки реально проводимого картирования радиационной обстановки до собственно радиоэкологического картирования.

Комплект включает карты состояния природной среды, сводную карту плотности поверхностного загрязнения137Cs, карту биогенной миграции радионуклидов, карты заболеваемости детского населения, результирующую интегрированную карту оценки степени радиоэкологической опасности проживания населения на территории Украинского Полесья.

Построенные карты явились результатом интенсивных теоретико-методических исследований. Заложены основы комплексного анализа разнородной информации, характеризующей состояние пораженных выбросами техногенных радионуклидов экосистем, осуществлен переход от простой оценки радиационной обстановки (радиационного мониторинга и картирования) к более глубокой и многофакторной радиоэкологической оценке - собственно радиоэкологическому мониторингу и картированию. На этой теоретико-методической и практической базе может осуществляться разработка прогностических моделей и прогнозов развития радиоэкологических ситуаций как научной основы разрабатываемых рекомендаций по защите населения и окружающей среды от вредных последствий антропогенной деятельности.

3.3 ГИС в радиационном картографировании

ГИС - геоинформационные системы; Возникшие в последнее время экологические проблемы ставят новые задачи перед картографией. Для их решения требуется современное геоинформационное обеспечение, позволяющее оперативно реагировать на любые изменения в окружающей среде. Первые карты, основанные на ГИС-технологиях, начали появляться в 90-ых годах 20го века. Тогда была начата значительная работа по преобразованию аналоговой информации общегеографических, топографических и тематических карт в цифровой вид. Параллельно разрабатывались и оригинальные компьютерные карты, они создавались в геоинформационных центрах, а так же соответствующих профильных организациях и ведомствах. Именно компьютерные тематические карты являются сопровождением многих экологических исследований, программ и проектов. В последнее десятилетие прогрессирующе быстро создаются геоинформационные системы экологического содержания, в большинстве своем имеющие практическую ориентацию, содержащие серии взаимосогласованных карт и многоплановые базы данных, позволяющие в оперативном режиме проводить анализ экологической ситуации и способствующие принятию эффективных управляющих решений. Экологические ГИС разрабатываются как на административно-территориальные единицы (регионы, крупные промышленные центры, административные районы), так и на локальные объекты, часто потенциально относящиеся к объектам экологического неблагополучия (уранодобывающие месторождения,АЭС). Развитые ГИС включают в автоматизированные картографические системы, базы картографических данных, аналитико-моделирующие блоки. Основные особенности геоинформационного картографирования - автоматизация, системность, целенаправленность, оперативность и многовариантность.

Геоинформационное картографирование - это, прежде всего, системное, серийное создание и использование карт, ориентированное на конкретные задачи управленческого характера. Структура, содержание и сюжеты карт в ГИС многоплановы, подходы к их составлению отражают используемую программную среду, целевую изученность объекта картографирования и технические возможности создателей. На современном этапе развития геоинформационные экологические карты представляют собой системы, которые могут использоваться как для изготовления печатных атласов, так и для создания ГИС, нацеленных на наблюдение за радиационной обстановкой и своевременном предупреждении экологических проблем.Создание геоинформационной экологической карты проходит в несколько этапов, которые осуществляются с помощью специализированного программного обеспечения.На первом этапе подготавливается картографическая основа. Она представляет собой набор тематических слоев, которые, во-первых, содержат исходную информацию для моделирования (расположение источников загрязнения, рельеф, ландшафт), во-вторых, отражают информацию, необходимую для анализа результатов и получения окончательной карты загрязнения. На этом этапе определяются размеры области, соответствующие поставленной задаче. Подготавливается база данных по источникам загрязнения. Производится привязка данных к карте.Второй этап включает в себя непосредственную подготовку к моделированию. Поскольку данные о метеорологических полях, рельефе и свойствах подстилающей поверхности представляют собой неоднородные по пространству величины, для численного моделирования загрязнения, которое проводится, как правило, на некоторой регулярной сетке, непрерывные по пространству данные такого типа приводятся к дискретному виду. Для этого необходимая информация представляется в виде грид - тем (grid), которые получают в результате обработки исходных векторных слоев. На этом этапе подготовки данных привлекаются современные инструменты ГИС, позволяющие автоматизировать процессы трансформации и генерализации первоначальной информации на карте.

Третий, завершающий этап, включает в себя проведение расчетов по модели. Рассчитанные поля концентрации загрязняющих веществ представляются в виде гридов. На этом этапе производится окончательная обработка результатов и получение карт оценки или прогноза загрязнения .

Создана оболочка ГИС радиационно-опасных объектов на территории Казахстана, разработаны карты радиационно-загрязненных мест отдельных участков территории Казахстана. Получены количественные данные, характеризующие концентрации искусственных радионуклидов в объектах окружающей среды на территории Казахстана. Разработан проект типовых систем радиационного контроля и радиоэкологического мониторинга для промышленных объектов и нефтегазовых месторождений.

Рис 4.

Потенциальное воздействие на здоровье. На данный момент не была проведена комплексная оценка воздействия НОРМ и ТНОРМ радионуклидов на население. Из этого следует, что нет данных о дозах радиации, получаемых населением от серии радионуклидов урана и тория - включая радон. Также, отсутствует информация по уровню заболевания, необходимая для оценки воздействия деятельности урановых предприятий на население, проживающее в близлежащих районах. Также, мы не знаем о масштабах потенциального воздействия на население. Однако ранее сообщалось о нескольких медико-патологических проблемах, которые наблюдались среди местного населения, и делается предположение, что они имеют отношение к состоянию окружающей среды. Следовательно, Правительства Казахстана и Кыргызстана, а также МАГАТЭ выразили свою озабоченность о радиоэкологической ситуации внутри региона.Сообщения об ухудшении состояния здоровья местного населения подтверждают пагубное воздействие на окружающую среду и здоровье людей - хотя другие социально-экономические факторы также важны. Сузакский район на юге Казахстана: самый высокий уровень младенческой смертности - 75 на 1000 рожденных в Казахстане; большая доля населения находится под постоянных медицинских наблюдением (~12 %); большинство женщин страдают от анемии; возросло число инфекционных заболеваний, нарушение нервной системы, стенокардия, злокачественные новообразования, врожденные аномалии и бронхиальная астма. Необходимо установить в какой мере патология может быть связана со сбросами и стоками радиоактивных отходов от уранового производства.

Для человека, на современном этапе развития общества жизненно необходимо держать в постоянном контроле окружающую среду, особенно, в радиационно-неблагополучных районах. Мониторинг, составление динамик развития загрязнений, наблюдение за изменение площадей загрязнения, все это выполняется при помощи радиационного картографирования. Радиационное картографирование как совокупность создания и использования карт радиационного содержания играет выдающуюся роль в раскрытии пространственных закономерностей экологических явлений. Карты выступают способом отображения экологических ситуаций, являются необходимым звеном их оценки. Радиационное картографирование быстро развивается. В настоящее время радиационное картографирование проходит экстенсивный этап развития, в процессе которого идет апробация различных методов составления карт. Благодаря автоматизации и компьютеризации в последние годы карта стала не просто инструментом исследования или средством принятия решений, но еще и держательницей, распорядительницей информации о многих важных аспектах взаимодействия природы и общества . Важнейшую роль в этом играют географические информационные системы (ГИС) - автоматизированные системы, интегрирующие технические, программные, информационные средства сбора, хранения, обработки, преобразования и отображения (выдачи) пространственно-локализованной информации (геоинформации). Актуальной является необходимость подготовки профессионалов в области экологического картографирования.Возникло представление о виртуальном картографировании, которое является дальнейшим развитием ЭВМ-картографирования. Все большая часть картографической науки и производства смещается в область ГИС и геоинформационного картографирования.

1.Экологическое картографирование: Учебное пособие. Стурман В. И. Москва: Аспект Пресс, 2003.

2.Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 1: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Тикунова В.С. Москва: Издательский центр «Академия», 2004.

3.Эколого-географическое картографирование городов. Макаров В.З., Новаковский Б.А., Чумаченко А.Н. Москва.Научный мир, 2002г.

4.Основы ГИС и цифрового тематического картографирования: Учебно-методическое пособие. Лопандя А.В., Немтинов В.А.

5.Картографирование загрязнения воздушной среды промышленных городов. Из материалов международной конференции«Интеркарто - 6» Эколого-географическое картографирование на основе аэрокосмической информации: Методическое пособие. Шумова О.В. Санкт-Петербург: 1998.

6. Берлянт A..M. Геоинформационное картографирование: монография. - М.: «Астрея», 1997

7. Лопандя А.В., Немтинов В.А. Основы ГИС и цифрового тематического картографирования: Учебно-методическое пособие. - Тамбов: ГОУ ВПО «ТГТУ», Педагогический Интернет-клуб, 2007.

8. Картографирование по космическим снимкам и охрана окружающей среды / Под ред. Востоковой Е.А, Злобина Л.И. (отв. ред.), Кельнера Ю.Г. - М.: «Недра», 1982

Размещено на .ru