Peculiarities and problems of geoinformational sources development for natural resources management problem solution.pdf Природные ресурсы взаимосвязаны между собой иимеют пространственное распространение. Предос-тавление в пользование того или иного ресурса одномупользователю прямо или косвенно затрагивает интере-сы другого. В этих условиях визуализация пространст-венной информации становится единственной возмож-ностью избежать конфликтов в предоставлении при-родных ресурсов пользователям и обеспечить рацио-нальное природопользование.В современных условиях требуются качественноновые информационные инструменты в изучении,управлении, использовании и охране природных ре-сурсов. Применение картографических методов прирешении управленческих задач закономерно, так каккарта является средством накопления и передачи ин-формации, знаний, обучения [1].Наиболее современным и эффективным инструмен-том для работы с пространственной информацией яв-ляются геоинформационные системы (ГИС). Под гео-информационными системами понимаются особые ап-паратно-программные комплексы, обеспечивающиесбор, обработку, анализ и отображение пространствен-но-координированных данных [2]. ГИС позволяют ин-тегрировать разрозненную информацию об объектах,показывая ее в виде тематических карт, отчетов. Ана-литические средства ГИС дают возможность приме-нять как статистические методы обработки числовыхданных, так и картографические методы исследования.Важным преимуществом ГИС перед традиционнымикартами является возможность визуализации различ-ной информации о природных ресурсах в виде темати-ческих карт. ГИС позволяют создавать слои с различ-ными характеристиками и совмещать те или иные слоив различных вариантах в зависимости от управленче-ской задачи, которую необходимо решить [3]. В ГИСреализуется гибкий подход к формату, масштабу, клас-сификации результата визуализации в сочетании с вы-сокой скоростью изготовления.Геоинформатика как новое направление в информа-тике возникло в конце XX в., а совершенствование вы-числительной техники сделало ГИС-технологии дос-тупными для широкого круга пользователей. Значи-тельная часть информации быстро меняется с течениемвремени, поэтому использование бумажных карт дляоперативной работы становится неприемлемым. Тем неменее в государственных природоохранных органах,предоставляющих в пользование природные ресурсы,специалисты не имеют электронных природоресурс-ных карт и не знакомы с современными системамисбора, хранения и обработки информации. Различныеведомства покрывают свои потребности в информаци-онном обеспечении путем сбора ограниченного коли-чества данных под конкретные управленческие задачи.Это приводит к разобщению и частичному дублирова-нию однотипных данных, относящихся к одному и то-му же объекту.Одной из важнейших задач правительств любогоуровня власти является создание надлежащей инфра-структуры для устойчивого развития территории иобеспечения достойного уровня проживания людей.Важнейшим элементом этой инфраструктуры являетсяединое информационное пространство страны, вклю-чающее множество единых базовых информационныхресурсов. «В настоящее время назрела потребностьв формировании единых принципов сбора данных илисоздания инфраструктуры пространственных данныхкак на региональном, так и на федеральном уровне.Для решения бизнес-задач и принятия решений на фе-деральном или муниципальном уровне приходится ис-пользовать пространственные данные: топографиче-ские и тематические карты, аэрофотосъемку. Слож-ность в том, что эта информация разобщена, а принци-пы ее формирования базируются на различной основе.Кроме того, подобные данные находятся в разных ве-домствах, и даже органы власти не всегда имеют дос-туп к информационным базам друг друга. В результатеим зачастую приходится дублировать и заказывать од-ни и те же сведения, затрачивая при этом средства на-логоплательщиков» [5].Управление природопользованием - это та отрасльгосударственного управления, которая наиболее нуж-дается в пространственной модели хранения информа-ции. На региональном уровне, в случае решения меж-ведомственной управленческой задачи, государствен-ные органы сталкиваются с проблемой отсутствияэлектронной природоресурсной карты территории, скоторой связаны природный объект или экосистема.Современное программное обеспечение позволяетхранить как пространственные (картографические, век-торные), так и описательные (атрибутивные, таблич-ные) данные [6]. Но внедрение программных продук-тов в существующую систему управления природо-пользованием сталкивается с рядом проблем как фун-даментального, так и технического характера.Сложность создания единого информационногопространства в сфере природопользования территориизаключается в том, что ведомства используют в своейработе различные картографические материалы, вы-полненные в разное время, преимущественно на бу-мажных носителях. У большинства природоресурсныхведомств отсутствуют электронные карты. Органыуправления лесным хозяйством, местные органыуправления земельными ресурсами пользуются карто-графическими старыми материалами при отсутствиицифровых картографических моделей. В случае необ-ходимости решения межведомственной управленче-ской задачи совмещение объектов, как правило, прово-дится «вручную» и не исключает ошибок. Cледствиемтакого информационного несоответствия являютсяпримеры возникновения конфликтов при предоставле-нии земельных участков для добычи общераспростра-ненных полезных ископаемых (после получения ли-цензии на пользование недрами, согласования границземельного участка и начала работ выяснялось, чтоимеется наложение границ на участки других пользо-вателей или же на земли лесного или водного фонда).Причина заключается в том, что внутри ведомствкартографические материалы формируются без учетанеобходимости взаимодействия между реализациейотдельных полномочий в сфере управления природны-ми ресурсами. Например, администрация муниципаль-ного образования располагает картой распределенияземельных участков, но так как карты лесных кварта-лов, которыми пользуются органы управления леснымхозяйством, формировались независимо от информа-ции о земельных участках, часты случаи наложенияземель собственников на земли лесного фонда. Этоприводит к тому, что после оформления участка в соб-ственность контролирующие органы выявляют нару-шение границ лесного фонда и т.д.С аналогичными проблемами столкнулась реализа-ция закона «О рыболовстве и сохранении водных био-ресурсов» в Томской области при предоставлении впользование рыбопромысловых участков. Пример: нареке Обь границы рыбопромысловых участков «привя-заны» к километражу лоцмановской карты (специаль-ная карта водных путей). Эта картографическая ин-формация не совпадает с системой координат геогра-фической карты территории, которой располагают ор-ганы власти Томской области. Кроме того, определе-ние границ участков связано с административнымиграницами районов, которые также не совмещаются собъектами на карте. Причина заключается в том, чтокартографическая информация, полученная из различ-ных источников, имеет различия в пространственныххарактеристиках.Несмотря на отсутствие в настоящее время единойнормативной и методической базы об инфраструктурепространственных данных на федеральном уровне,региональные органы власти уже сегодня имеют воз-можности для перевода всей имеющейся информации вцифровой формат с целью оптимизации территориаль-ного управления природопользованием.Для создания единой региональной модели данных оприродных ресурсах картографические источники ин-формации, в том числе карты, планы, атласы, схемы идругие картографические изображения, нанесенные натвердые носители, необходимо перевести в электронныйвид с помощью сканирования или цифрового фотогра-фирования и при необходимости векторизовать.Для создания ГИС для любого направления приро-допользования необходимо иметь четкое понятие озадачах, которые вытекают из его специфики. Карто-графическая информация должна строиться исходя изтого, что в системе управления природопользованиемдля каждого природного ресурса необходимо обеспе-чить изучение, использование, воспроизводство и ох-рану. Данные разделы закреплены на законодательномуровне. Соответственно, каждое направление имеетсвой набор характеристик. Для того чтобы предоста-вить в пользование природный объект или его часть,требуются письменные согласования других ведомств,что связано с большими временными затратами. Соз-дание единой региональной ГИС «Природные ресурсыТомской области» позволит получать необходимуюинформацию для принятия решений и многократносократит время согласований при предоставлении впользование природных ресурсов.Первым шагом к созданию такой системы для ре-шения управленческих задач было создание единойинформационной системы по общераспространеннымполезным ископаемым (ОПИ) Томской области.Управление в сфере ОПИ состоит из реализацииследующих функций: предоставление в пользованиеучастков недр и контроль за рациональным их исполь-зованием. Для этого информационная система должнапозволять решать следующие задачи:1. Детализация пространственной информации поадминистративным районам - синтез пространствен-ной и атрибутивной информации для анализа состоя-ния ресурсной базы по районам, комплектация сведе-ний по количеству выданных лицензий, разрабатывае-мым и неразрабатываемым месторождениям и прояв-лениям ОПИ, оценку ресурсного потенциала конкрет-ного района.2. Определение перспективных территорий для раз-ведки и разработки ОПИ.3. Оценка объемов и рациональности использованияОПИ, а также выбор объектов по заданным параметрами сравнительному анализу параметров интересующихобъектов.4. Разработка лицензионных условий.5. Анализ положения проектируемых объектов от-носительно уже существующих и наглядное отображе-ние результатов анализа.6. Ведение мониторинга выполнения условий ли-цензионных соглашений в вопросах соблюдения тер-риториальных границ участков лицензирования, а так-же рациональности использования территорий лицен-зионных участков.7. Подготовка картографической продукции раз-личной тематики.В качестве исходных данных использовались рас-тровая модель карты четвертичных отложений и ин-формация, находящаяся в разных ведомствах, о прове-денных геолого-разведочных работах в виде отчетов,сведений об участках недр распределенного и нерас-пределенного фонда.На первом этапе карта четвертичных отложенийТомской области была переведена из растрового в век-торный формат. Затем в результате работ по изучениюи анализу отчетов и других имеющихся материаловбыли созданы тематические слои с соответствующимиатрибутивными данными (распределенный и нераспре-деленный фонд недр, прогнозные площади по разнымтипам ОПИ и др.).Проведена инвентаризация объектов территориаль-ного фонда геологической информации по общерас-пространённым полезным ископаемым, уточнены ме-стоположение и привязка ранее нанесённых объектов(263 объекта). Анализ данных показал, что главной про-блемой создания информационной системы является при-ведение их к единой системе координат. Имеющиеся ис-ходные данные из-за отсутствия нормативных требованийбыли предоставлены в разных системах координат, либопривязка отсутствовала совсем. В качестве базовой длясоздаваемой ГИС была выбрана система координат WGS-84, установленная по умолчанию в GPS-приемниках, всечаще используемых для определения координат, и прове-ден пересчет координат из формата «Градусы МинутыСекунды» в формат «Градусы с десятичными минутами»для автоматической загрузки в ArcGIS.Визуализация полученных данных позволила уста-новить и исправить явные ошибки в координатах объ-ектов выданных лицензий на добычу общераспростра-нённых полезных ископаемых.Выявлены следующие ошибки:1. Дублирование координат узловых точек горныхотводов или неверные координаты отдельных точекотводов. На рис. 1 представлен пример, когда коорди-наты центральной точки участка, расположенного вАсиновском районе, попадают на территорию соседне-го Томского района.2. При отрисовке объектов установлено, что, судяпо имеющимся координатам, один объект распреде-ленного и три объекта нераспределенного фонданедр располагаются за пределами Томской области(рис. 2).Рис. 1. Пример ошибки в координатахцентральной точки участкаРис. 2. Пример типичной ошибки представления информации(объект за пределами Томской области)3. Графические и атрибутивные данные не согласова-ны. При правильно отрисованной границе отвода на картезначения координат точек в прилагаемой атрибутивнойтаблице не проверяются (неправильно внесенные коорди-наты отдельных точек, совпадение координат у двух, ино-гда трех точек отводов). Исправлялись такие недочёты пу-тем привязки отсканированных копий горных отводов икорректировки по ним ошибочных угловых точек (рис. 3).4. Установлены факты перекрытия отводов хозяйст-вующих субъектов (рис. 4).Рис. 3. Исправление границ горных отводовРис. 4. Пример перекрытия границ горных отводов5. Несовпадение части точечных объектов слоя рас-пределенного фонда недр (месторождения и проявле-ния общераспространённых полезных ископаемых) ссоответствующими объектами в полигональном слоеконтуров горных отводов. Несовпадающие точечныеобъекты были перемещены в границы соответствую-щих горных отводов (рис. 5).Карта четвертичных отложений Томской области,дополненная графическим материалом по прогнознойоценке (перспективные участки изученных площа-дей), объектами распределенного и нераспределенно-го фонда недр, является универсальным информаци-онным инструментом, с помощью которого можнорешить любую из перечисленных управленческихзадач в сфере ОПИ в минимальные сроки одним спе-циалистом без дополнительных временных и финан-совых затрат (рис. 6).Геолого-картографическое моделирование позво-ляет решать широкий спектр управленческих задач, втом числе: рассматривать вопросы состояния мине-рально-сырьевой базы строительных материалов иобеспеченности сырьем предприятий, осуществлятьперспективную оценку территорий на строительноесырьё. Комплексная система, созданная на основе со-вмещения изучаемых слоёв с картой четвертичных от-ложений, позволила повысить эффективность геологи-ческого контроля, выявить места возможной нелегаль-ной добычи, а также выполнить анализ сценариев раз-вития ресурсной базы по минерально-строительномусырью.Нераспределённыйфонд недр(50 объектов)Прогнозные участки(27 площадей)Распределённыйфонд недр( 177 объектов)СтруктурачетвертичныхотложенийСистемачетвертичныхотложенийРис. 5. Несовпадение точечного и полигонального Рис. 6. Структура ГИС по ОПИ Томской областиобъектов ТОМ 01206 ТЭСозданная информационная система позволяет хра-нить документальные и атрибутивные данные по ли-цензиям, лицензионным обязательствам, изученности,ресурсной базе, платежам, а также по вспомогательнымобъектам, информацию о пространственном положе-нии объектов в цифровом виде.Хранение данных осуществляется в атрибутив-ных таблицах по блокам: «Недропользователи»,«Лицензии», «Месторождения», «Лицензионныеучастки», «Документы», «Справочная информация».Постоянно поступающая новая информация заносит-ся в ГИС.Перечисленные действия, которые были проведеныдля создания геоинформационной модели управленияобщераспространенными полезными ископаемыми,представляют собой универсальный алгоритм действийдля моделирования основы управления в других сфе-рах природопользования.Это только часть работы, которую необходимо про-водить для формирования карты рыбопромысловыхучастков. В данном случае пространственная модельдолжна позволять учитывать одновременные измене-ния границ распределенных и нераспределенных уча-стков, изменения в водных объектах, изменение адми-нистративных границ районов, а также видовой составводных биоресурсов. При отсутствии единого инфор-мационного пространства при предоставлении в поль-зование лесных участков сохраняется постоянная уг-роза конфликта интересов в сфере использования исохранения объектов животного и растительного мира.Кроме пространственных задач ГИС позволяют ис-пользовать неограниченный спектр показателей (коли-чественных и качественных) для характеристики гео-графического объекта и оперативно вносить новые ат-рибуты. Так, в атрибутивные таблицы, характеризую-щие различные точки природного объекта, кроме стан-дартной информации можно, к примеру, вносить дан-ные об экономической ценности. Это позволит органамвласти оперативно реагировать на изменения в рыноч-ных процессах, определять гибкую политику и форми-ровать правильную стратегию, которая позволить осу-ществлять рациональное природопользование.На основании вышесказанного можно сделать сле-дующие выводы:1. Созданная ГИС по ОПИ позволяет повысить эф-фективность и сократить время решения управленче-ских задач в сфере использования общераспространен-ных полезных ископаемых.2. Создание ГИС для управления природными ре-сурсами должно учитывать необходимость обеспече-ния рационального природопользования и содержатьинформацию, отражающую сферы изучения, использо-вания, воспроизводства и охраны.3. Главной задачей в формировании геоинформаци-онных ресурсов в природопользовании для крупныхтерриторий является преодоление ведомственной раз-розненности, перевод ведомственного картографиче-ского обеспечения на единую цифровую основу.4. Невозможно создать качественную единую ре-гиональную ГИС «Природные ресурсы Томской облас-ти» путем объединения различных отраслевых ГИС.Крайне необходимо создать единое картографическоепространство Томской области, на базе которого долж-ны создаваться ГИС различной направленности.

Скачать электронную версию публикации