Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Методы геоэкологического мониторинга - Coggle Diagram
Методы геоэкологического мониторинга
Картографический мониторинг
В системе мониторинга важное место должно отводиться картографической подсистеме или картографическому мониторингу - контролю, оценке и прогнозу состояния окружающей среды с помощью построения и анализа карт различного содержания
Реализация мониторинга включает
Сбор, обработку и систематизацию оперативных данных аэрокосмических и наземных наблюдений с целью их картографирования
Перевод обработанных данных в картографическую форму
Создание фонда базовой картографической информации
Анализ построенных карт с целью выявления закономерностей распространения наблюдаемых явлений, оценки и прогноза состояния окружающей природной среды
Разновидности карт
Оперативные мониторинговые карты
Геохимические карты
Карты опасных явлений
Моделирование как метод получения мониторинговой информации
Пока антропогенные изменения природы носили в основном локальный характер, их оценка и прогноз могли быть получены на базе непосредственных наблюдений
Трудности таких экспериментов носят не только технический и экономический характер: исследователь не имеет права идти на риск, меняя тем или иным образом условия функционирования такого уникального в своем роде объекта, каким является биосфера
В этой ситуации наиболее перспективным путем решения проблемы прогнозирования является математическое моделирование процессов, протекающих в биосфере
Математические модели, построенные по этому принципу, называют имитационными. Они позволяют логически увязать эмпирические знания о различных процессах, протекающих в природных системах
Имитационные модели используются
Для получения количественной оценки происшедших изменений природных объектов
Как средство прогнозирования поведения систем под влиянием предполагаемых внешних факторов
Как средство изучения систем, выявления и анализа закономерностей их функционирования
Спектр применения математических моделей в природопользовании весьма широк - от исследования циркуляции загрязняющих веществ в геофизических природных средах до изучения накопления загрязнителей в экосистемах и антропогенных сукцессий природных систем
Организация службы мониторинга и ее проблемы.
Задача
заключалась в определении уровня загрязнения атмосферы, водных объектов
и почв по физическим, химическим и гидробиологическим параметрам, выявлении закономерностей распределения загрязняющих
веществ во времени и пространстве,
В состав Общегосударственной службы входит сеть станций
наблюдения, находящихся в зоне непосредственного антропогенного
воздействия.
Даже все
они вместе не могут в полной мере решать задачи комплексного геоэкологического мониторинга.
Во-первых
, наблюдения, проводимые различными ведомствами, методологически, организационно и метрологически не увязаны между собой, что сильно затрудняет сопоставление сопоставление и анализ получаемых результатов.
Во-вторых
, функционирующие в настоящее время службы собирают огромный объем информации, которая лишь частично обрабатывается и используется для решения практических задач.
В-третьих
, действующая наблюдательная сеть рассчитана главным образом на получение покомпонентной информации, поскольку ее размещение и программы исследований в большинстве случаев не учитывают целостности природной среды.
В Положении о единой государственной системе экологического
мониторинга (ЕГСЭМ)
При этом в ЕГСЭМ были выделены базовые и специализированные подсистемы обеспечения функционирования системы в целом
Базовые подсистемы мониторинга
Специализированные подсистемы мониторинга
Для слежения за загрязнением природной среды широко используется
разветвленная сеть наблюдательных станций и постов
Роскомгидромета
.
Метеорологические, агрометеорологические, гидрологические станции
Гидрометеорологические обсерватории
Аэрологические, озерные, болотные, воднобалансовые, морские гидрометеорологические станции
Учет водных ресурсов
ведется в рамках государственного
водного кадастра на станциях и постах Роскомгидромета.
Мониторинг загрязнения почв, растительной продукции, вод и снега
тяжелыми металлами,пестицидами и нитратами осуществляется в системе
Министерства сельского хозяйства.
Слежение за
состоянием земельных ресурсов осуществляется как
землепользователями
,так и
государственными землеустроительными органами
.
Учет запасов
подземных вод и полезных ископаемых возложен на
Комитет по геологии и минеральным ресурсам
.
Мониторинг лесных ресурсов (инвентаризация
лесного фонда, охрана лесов от пожаров, санитарно-фитопатологический
контроль и др.) входит в компетенцию органов К
омитета по лесу.
Принципы организации мониторинга
Задача
мониторинга - получение объективной информации о состоянии компонентов и комплексов природной среда, его оценка и прогноз развития в пространстве и во времени
Решение
задачи предъявляет определенные требования к содержанию и организации мониторинговых наблюдений
1)
Наблюдения должны носить комплексный характер, т.е. охватывать всю совокупность природных объектов и воздействующие на них факторы , учитывать различные процессы, происходящие в природе, использовать весь арсенал методов, которые дают возможность получить необходимую информацию о состоянии окружающей среда
2)
Систематичность слежения за состоянием среды и оперативность получения информации.
Этому требованию в наибольшей степени отвечают режимные наблюдения - регулярная с определенной периодичностью фиксация хода природных и природно-антропогенных процессов во времени.
3)
Репрезентативность (представительность) объектов (территорий) мониторинговых наблюдений.
. При выборе объектов необходимо учитывать типичность (а в ряде случаев, наоборот, - уникальность) физико-географических условий, направления и степени антропогенного воздействия как на региональном, так и на локальном уровнях.
4)
Целесообразность проведения одновременных наблюдений по одной и той же программе на измененной человеком территории и участках с ненарушенной природой
синхронность необходима для сравнения изучаемых объектов и получения оценки антропогенных изменений природной среда.
должна строиться сеть мониторинговых наблюдений.
ведутся на постоянных
и временных пунктах наблюдения
В сеть наземных мониторинговых наблюдений входят:
стационарные пункты слежения и контроля
специализированные пункты наблюдений
временные объекты полустационарных или маршрутных наблюдений
Система мониторинговых наблюдений включает четыре основные подсистемы:
комплекс наземных методов слежения
аэрокосмический мониторинг
картографический мониторинг
моделирование природных объектов
Комплекс наземного слежения включает различные методы наблюдений. С их помощью получают большую часть информации, используемой для оценки и прогноза состояния окружающей природной среды. Возрастает роль дистанционного зондирования
важным источником мониторинговой информации становится карта (картографический мониторинг)
все шире используется моделирование.
Методы наземного слежения
Методы:
геофизический
состоит в изучении процессов поступления и превращения вещества и энергии в геосистемах и экосистемах на основе использования балансового подхода
Наблюдения проводятся:
на стационарах
в полустационарных
Программа
включает инструментальное определение, элементов радиационного, теплового и водного балансов, исследование тепло- и влагообмена между компонентами природной среды, водно-теплового режима и его влияния на продуктивность геосистем и экосистем
Сравнение структуры балансов трансформированной и ненарушенной территорий позволяет выявить направление и степень изменений
геохимический
заключается
в изучении функционирования и развития природных систем с помощью анализа миграции химических веществ и элементов.
Анализ носит сопряженный характер и захватывает все основные компоненты природной среды, воздух и атмосферные осадки, поверхностные и грунтовые воды, горные породы и, почвы, растения.
Геохимический метод дает возможность определить закономерности изменения химического состава природных компонентов и комплексов, их устойчивость
Эта информация необходима для оценки современного состояния окружающей среды и решения задач прогнозного характера.
индикационный
заключается
в определении состояния одного объекта по состоянию другого, связанного с первым и более доступного для изучения.
ведущую роль играет биоиндикация (выявление изменений природной среды с помощью живых организмов или их сообществ), а главным индикатором выступает растительный покров.
позволяет выявить изменения по четырем признакам:
физиологическому
морфологическому
фитоценотическому
флористическому
Биоиндакации:
дендроиндикация
- определение изменений природной среды с помощью изучения хода прироста деревьев
метод,позволяющих получить непрерывную информацию о развитии процессов за многолетний период
дает возможность установить сроки возникновения изменений природы и скорости их формирования во времени и пространстве
лихеноиндикация
, т.е. выявление изменений природной среды с помощью изучения эпифитных лишайников
Основной
недостаток
метода биоиндикации - необходимость учета действия многих факторов, что в ряде случаев затрудняет его применение.
ландшафтная
индикация, т.е выявление состояния природной среды
С позиций ландшафтного подхода необходимо сопряженное изучение нескольких индикаторов (это могут подтвердить или не подтвердить данные биоиндикации), а также выявление структуры геосистем.