Стурман В.И. Экологическое картографирование

Подождите немного. Документ загружается.

которых может достигать нескольких сотен в одном квартале. Такая

детальность достижима в масштабах 1:10 ООО и крупнее, в то время

как в территориальных фондах обычно имеются лишь карты съемоч-

ных масштабов 1:200 ООО и, частично, 1:50 ООО.

При среднемасштабном картографировании снижается роль

полевых работ и возрастает использование картографических, ли-

тературных и медико-статистических источников информации.

Основные способы изображения при крупно- и среднемасштаб-

ном картографировании — качественный фон (характеристика на-

сыщенности территориальных единиц вредными организмами),

значки (характеристика заболеваемости по населенным пунктам),

картограммы (характеристика заболеваемости по административ-

ным районам), картодиаграммы (структура и динамика заболевае-

мости).

Следует отметить, что использование административных рай-

онов в качестве единиц районирования крайне неудачно в силу их

внутренней неоднородности. Например, при крупномасштабном

картографировании опасности заражения клещевым энцефалитом

в Удмуртии [112] было выявлено, что неоднородными в этом от-

ношении являются даже территории сельсоветов и отдельных лес-

ничеств. Более оправдано использование в качестве территориаль-

ных единиц элементов специального медико-географического рай-

онирования, выполняемого на основе гигиенической оценки

физико-географических (климатических, геохимических, гидро-

геохимических) факторов [162] либо детального физико-геогра-

фического районирования (рис. 30).

В то же время необходимо отметить, что картографирование

распространения вредных видов только по данным обращаемости

пострадавших недостаточно для получения объективных результа-

тов,

так как вне учета остаются меж- и внутрирегиональные раз-

личия в посещаемости людьми различных ландшафтов, а также в

степени доступности медицинских учреждений. Экспериментально

не доказана и обязательность совпадения различий в численности

и активности отдельных видов (в том числе переносчиков возбу-

дителей болезней) с природно-территориальным районировани-

ем,

что априорно используется при территориальной интерпрета-

ции полевых материалов.

Нозогеографическое картографирование. Это картографи-

рование фактического распространения болезней и групп болез-

ней ведется на основе данных медицинской статистики. Исходные

данные — отчеты лечебно-профилактических учреждений по фор-

ме № 1, отчеты-вкладыши по обслуживанию отдельных групп насе-

Рис.

30. Характеристика заболеваемости сельского населения раком кожи

по медико-географическим районам и подрайонам Молдавии [162]

ления и групп больных по формам № 1,2, 3, 6, 039У, 071/У [63], а

также сводки по территориям обслуживания поликлиник, админи-

стративным районам, городам и т.д. На основе статистических дан-

ных, с использованием несложных программных средств (Maplnfo)

либо ручной технологии, достаточно легко составляются картог-

раммы и картодиаграммы заболеваемости. Территориальные ячей-

ки выбираются соответственно иерархическим уровням организа-

ции здравоохранения.

В силу сложности интерпретации медико-статистических дан-

ных (раздел

2.2.5)

информативность таких карт в отношении эко-

логической обстановки обычно остается невысокой. Поэтому по

мере компьютеризации учреждений здравоохранения разрабаты-

ваются более совершенные методы обработки медико-статисти-

ческих данных, в частности путем использования индивидуально-

го адресного учета, с возможностью гибкого выбора территори-

альных единиц, по которым производится осреднение.

- 9532

В этом случае становится возможным получение характеристик

по отдельным домам, группам домов, микрорайонам, исторически

сложившимся частям городов

т.д.

формирование самоорганизую-

щихся территориальных ячеек, например

по

градациям уровней

за-

болеваемости.

Это

позволяет избежать использования неестествен-

ных территориальных ячеек

иллюзий контрастов

на их

границах.

Однако сохраняются проблемы содержательного характера, связан-

ные

со

сложностью взаимоотношений человека

окружающей

его

природной

социальной средой (также

см.

раздел

2.2.5).

4.7.

Комплексное экологическое

картографирование

4.7.1.

Задачи комплексного экологического

картографирования

Комплексность экологического картографирования предпола-

гает одновременное отображение:

• географической среды (ландшафтов),

которой происхо-

дит взаимодействие

развиваются экологические отноше-

ния между природными

социально-экономическими

си-

стемами;

• техногенных

антропогенных воздействий

реакции сре-

ды

на них;

• оценок результатов взаимодействия, т.е. экологического

со-

стояния элементов природной среды.

При этом объектом картографирования может быть

как

совре-

менное,

так и

прошлое

(в

определенный момент времени)

или

будущее

(в

рамках принимаемых сценариев развития) состояние

среды. Исключительная сложность комплексного экологического

картографирования обусловлена, прежде всего, множественнос-

тью характеристик, которые требуется принимать

во

внимание.

В этом отношении комплексное экологическое картографирова-

ние сравнимо

не с

какой-либо другой тематической областью

(геологическим, почвенным, социально-экономическим

т.п. кар-

тографированием),

а с

тематической картографией

целом.

Практически задача комплексного экологического картографи-

рования решается путем создания атласов

серий взаимосвязан-

ных карт экологического содержания либо составлением отдель-

ных комплексных карт, содержание которых включает

минималь-

но допустимом объеме

все

перечисленные элементы [75].

атласах

и сериях карт преобладающая часть объема приходится на карты,

характеризующие состояние отдельных компонентов среды, что

было рассмотрено в предыдущих разделах. Атласное картографи-

рование обычно опирается на результаты комплексных исследова-

ний (нередко проводимых специально) и позволяет глубоко и все-

сторонне охарактеризовать экологическую обстановку на террито-

рии. Однако выводы из всесторонней характеристики, включающие

сравнительные оценки и обычно вызывающие наибольший обще-

ственный и практический интерес, следует представлять на от-

дельной обобщающей карте. Поэтому особенности комплексного

экологического картографирования наиболее полно раскрываются в

создании комплексных экологических карт.

В настоящее время выделяется [75J три разновидности комп-

лексных экологических карт:

• инвентаризационные,

• инвентаризационно-оценочные,

• комплексные оценочные.

На инвентаризационных картах (см. рис. 10) показываются эле-

менты природной среды (природные зоны, ландшафтные районы,

ландшафты) и характер их использования (сельское и лесное хозяй-

ство и др.), а также источники техногенного воздействия на них —

города, предприятия, транспортные магистрали, иногда с характе-

ристикой объемов и структуры отходящих от них выбросов и сбросов.

На инвентаризационно-оценочных картах (рис. 31) добавляется

(нередко за счет сокращения других элементов содержания) харак-

теристика реакции среды на техногенные воздействия на нее. Оценки

носят приближенный, качественный характер и основываются глав-

ным образом на биоиндикационных данных (состояние лесов, лугов

и т.п.) или, реже, на материалах опробования геокомпонентов.

На комплексных оценочных картах основным элементом содер-

жания становятся оценки экологических ситуаций, которые могут

характеризовать состояние как отдельных геокомпонентов, так и

среды в целом. При этом под экологической ситуацией понимает-

ся [80] сочетание различных, в том числе позитивных и негатив-

ных с точки зрения проживания и состояния здоровья человека,

условий и факторов, создающих определенную экологическую

обстановку на территории, разной степени благополучия или не-

благополучия. Содержание понятия экологической ситуации как

предмета картографирования раскрывает следующая схема [79]:

Вид использования Технология Плотность

производства

Устойчивость ландшафта

^ территории

производства

населения

Экологическая ситуация = —

r_-_

J Малоэтажная общественная заст-

*~ ' ройка

Застройка усадебного типа с садо-

во-огородными участками

Многоэтажная (3-5 этажей) жилая

застройка

° Леса Гослесфонда

^ _-Урочища коммуникаций (полосы от-

чуждения железной и шоссейной до-

рог, ЛЭП, трубопроводов)

Подтопление земель в результате тех-

^l£F" ногенно обусловленного затруднен-

ного стока

fc*Y Свалки

"1 Луга и сенокосы, пастбища

• Несанкционированные свалки быто-

вых отходов

0 51

Точки эколого-геохимического опро-

бования и величины суммарных по-

казателей загрязнения Z

о рь Точки с превышением ПДК по свин-

цу

-ф- Точки отбора проб атмосферного воз-

духа

Рис.

31. Фрагмент крупномасштабной инвентаризационно-оценочной

экологической карты небольшого города

Производственные объекты, их

контуры и номера по экспликации

^^^J

Контур города

Принцип комплексности оценки состояния среды предпола-

гает пространственно дифференцированный учет всей системы

взаимосвязей между организмами и средой, что кратко, в симво-

лическом виде представлено в приведенной схеме формирования

экологической ситуации. Практически решение этой задачи мо-

жет быть достигнуто либо на основе количественных исследова-

ний состояния всех геокомпонентов, либо на уровне качествен-

ных (экспертных) оценок. При этом необходимо отметить, что,

как следует из приведенной схемы, важнейшим фактором фор-

мирования экологических ситуаций является устойчивость ланд-

шафта.

4.7.2.

Подходы к картографированию

устойчивости ландшафтов

Понятие устойчивости ландшафтов, широко вошедшее в на-

учный оборот, по своему содержанию неоднозначно. Существует

три основных подхода к содержанию этого понятия:

• инертность, т.е. способность сохранять при внешних воз-

действиях исходное состояние в течение некоторого времени;

• пластичность, т.е. способность переходить из одного состо-

яния в другое, сохраняя при этом внутренние связи;

• восстанавливаемость, т.е. способность возвращаться в ис-

ходное состояние после прекращения воздействия [137].

Анализ и оценка устойчивости ландшафтов приобрели боль-

шое практическое значение в связи с распространением процеду-

ры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). Устойчи-

вость ландшафтов может быть определена по отношению к конк-

ретным видам воздействий, как их способность принять и рассеять

(обезвредить, очистить, захоронить) определенное количество

веществ и энергии, без утраты способности к самовоспроизвод-

ству. При этом проблема усложняется тем, что устойчивость одних

и тех же природных систем к разным воздействиям может быть

весьма различной [109].

М. А. Глазовской [39] проведено районирование территории

бывшего СССР по вероятной интенсивности разложения продук-

тов техногенеза в атмосфере и почвах, рассеяния с водными и воз-

душными потоками, самоочищения от твердых, жидких и газооб-

разных загрязнений, на основе комплекса физико-географических

параметров. Выделенные районы, различающиеся по интенсив-

ности процессов самоочищения, характеризуются закономерным

сочетанием зональности, секторности и высотной поясности

(рис.

32).

В дальнейшем подобный подход, включающий качественные

оценки на основе комплекса физико-географических характеристик,

был реализован при создании ряда специальных карт: условий само-

очищения поверхностных вод (см. рис. 18 [145]), чувствительности

поверхностных вод к загрязнению нефтью [68], условий разложения

и миграции нефтепродуктов в почвах [11, 104], устойчивости расти-

тельности к пожарам [74], интенсивности биодеградации пестици-

дов в почве, оцениваемой по комплексу почвенно-ландшафтных

показателей [81] либо по величине подстилочно-опадного коэффи-

циента [146]. Оценки устойчивости при этом имеют качественный и

в значительной степени условный характер. В умеренном поясе, в

Техногенные

продукты

Способность к самоочищению

Техногенные

продукты

Равнины

Горы

Техногенные

продукты

Очень

интен-

сивная

Интен-

сивная

Уме-

ренная

Слабая

Очень

слабая

Изменяется с

абсолютной .вы-

сотой и релье-

фом

Твердые орга-

нические

о,

Жидкие мине-

ральные

м,

4-3

5-2

5-3«4,

Газы и аэрозо-

ли

г,

Г Г Г Г

1-2

3-2

4-3

4-1

Рис. 32. Районирование территории бывшего СССР по вероятной

интенсивности процессов самоочищения, по М. А. Глазовской [39].

условиях континентального климата, фактический размах колеба-

ний интенсивности самоочищения по сезонам превышает простран-

ственную изменчивость тех же параметров на одну и ту же дату. Од-

нако приводимые в упомянутых работах количественные параметры

факторов самоочищения (интенсивность солнечной радиации, по-

казатели увлажнения и др.) позволяют выполнять расчеты приме-

нительно к конкретным ситуациям.

При отсутствии количественных характеристик интенсивности

процессов выноса поллютантов и самоочищения от них на основе

ландшафтного районирования могут быть выполнены приближен-

ные оценки, с выделением ландшафтов, обладающих повышен-

ной, средней и пониженной устойчивостью к загрязнению атмос-

феры и гидросферы. При этом в качестве ведущих и наиболее дос-

тупных для изучения по картам факторов устойчивости принимают

во внимание глубину и густоту расчленения рельефа, а также за-

лесенность. Конкретные методы учета факторов самоочищения при

картографировании атмосферных и водных проблем рассмотрены

соответственно в разделах 4.1.2 и

4.2.2.

Наряду с устойчивостью ландшафтов к конкретным видам воз-

действий может быть охарактеризована и собственная устойчи-

вость ландшафтов, биоцентрическая по своему содержанию. Ее

основной фактор — состояние биоты: условия существования и

динамика составляющих ее популяций, т.е. устойчивость экосис-

темы. Для оценки состояния экосистемы требуется учет значи-

тельного количества факторов, состав которых определяется харак-

тером биогеоценозов: содержание питательных веществ, тепло- и

влагообеспеченность, трофическая структура биоты и т.д. — всего

29 параметров (по В. В. Снакину и П. П. Кречетову [144]). Показате-

ли состояния и устойчивости экосистем несопоставимы по еди-

ницам измерения; некоторые из них носят качественный харак-

тер либо требуют дополнительной интерпретации. Поэтому их учет

осуществляется в форме балльных оценок, а интеграция — путем

суммирования баллов.

Проблемы картографирования устойчивости экосистем — след-

ствие пространственной неоднозначности этого понятия. Практи-

чески это означает, что картографированию должно предшествовать

ландшафтное районирование, с последующей характеристикой каж-

дого ландшафтного выдела, ранг которого определяется масштабом.

Полное определение всего набора показателей, таких как запас жи-

вой биомассы в г/м

или т/га; скорость оборота органического веще-

ства; скорость деструкции органического вещества (опадо-подсти-

лочный коэффициент); поверхностный сток с выявлением внутри-

годовой структуры жидкой и твердой составляющих; морфологическая

структура ландшафтов (соотношение основных типов урочищ); ха-

рактеристики почвенного покрова, био- и зооценоза и др. [111], ре-

ально выполнимо лишь в результате многолетних наблюдений на

специально оборудованных полевых стационарах.

Такие характеристики (с незначительными поправками, наце-

ленными на учет местных географических особенностей и каче-

ственных оценок степени антропогенной нарушенное™) распро-

страняют на типы ландшафтов, выделяемые по материалам

дешифрирования космо- и аэрофотоснимков, а также по геобо-

таническим и ландшафтным картам. Получаемые в результате оцен-

ки устойчивости касаются ландшафтов в целом и их компонентов:

литогенной основы, почв, биоты, атмосферного воздуха и вод [98].

Все оценки имеют характер балльных.

Непосредственный учет устойчивости возможен в виде карто-

графирования количественных характеристик самоочищающей спо-

собности среды по отношению к определенным воздействиям (на-

пример, в килограммах поллютанта, за единицу времени, на км

территории или на км водотока). Это позволяет перейти от статич-

ного картографирования загрязнения к динамичному, с наиболее

полным раскрытием возможностей геоинформационных техноло-

гий: математическим моделированием потоков загрязнений, с ви-

зуализацией методом графической мультипликации в виде карт-

фильмов [99].

4.7.3-

Качественные оценки экологических

ситуаций

Качественные оценки экологических ситуаций выполняются

экспертным путем, на основе ряда критериев. Наиболее употреб-

ляемыми являются пяти-шестичленные классификации экологи-

ческих ситуаций, различающихся по степени остроты. В рамках этих

классификаций ситуации подразделяются на удовлетворительные

(относительно удовлетворительные), напряженные, критические

(предкризисные), кризисные, катастрофические либо на условно

благоприятные, удовлетворительные, напряженные, критические, ка-

тастрофические (имеются и другие варианты названий). Оценки

могут даваться для единиц административно-территориального

деления или, что более методически правильно, ландшафтного

(физико-географического) районирования.

Согласно сформулированным [80] критериям, при удовлетво-

рительной ситуации из-за отсутствия прямого или косвенного ан-

тропогенного воздействия все показатели свойств ландшафтов не

изменяются.

Конфликтная ситуация заключается в незначительных в про-

странстве и во времени изменениях в ландшафтах, в том числе в

средо- и ресурсовоспроизводящих свойствах. Это ведет к сравни-

тельно небольшой перестройке структуры ландшафтов и восста-

новлению в результате процессов саморегуляции природного ком-

плекса или проведения несложных природоохранных мер.

При напряженной ситуации отмечаются негативные измене-

ния в отдельных компонентах ландшафтов, что ведет к наруше-

нию или деградации отдельных природных ресурсов и в ряде слу-

чаев к ухудшению условий проживания населения. При соблюде-

нии природоохранных мер напряженность экологической ситуа-

ции, как правило, спадает.

При критической ситуации возникают значительные и слабо-

компенсируемые изменения ландшафтов, происходит быстрое

нарастание угрозы истощения или утраты природных ресурсов (в

том числе генофонда), уникальных природных объектов, наблю-

дается устойчивый рост числа заболеваний из-за резкого ухудше-

ния условий проживания. Антропогенные нагрузки, как правило,

превышают установленные нормативные величины и экологичес-

кие требования. При уменьшении или прекращении антропоген-

ных воздействий и проведении природоохранных мероприятий воз-

можна нормализация экологической обстановки, улучшение ус-

ловий проживания населения, повышение качества отдельных

природных ресурсов и частичное восстановление ландшафтов.

Кризисная ситуация приближается к катастрофической. В ланд-

шафтах возникают очень значительные и слабо компенсируемые

изменения, в результате которых происходит полное истощение

природных ресурсов. Антропогенные нагрузки, как правило, ус-

тойчиво и многократно превышают установленные нормативные

величины и экологические требования, вследствие чего резко ухуд-

шается здоровье населения. Если не принять срочных кардиналь-

ных мер, то переход к катастрофической ситуации может про-

изойти в течение небольшого промежутка времени (три—пять лет).

Катастрофическая ситуация характеризуется глубокими и

часто необратимыми изменениями природы, утратой природных

ресурсов и резким ухудшением условий проживания населения,

вызванными в основном многократным превышением антропо-

генных нагрузок на ландшафты региона. Важный признак ката-

строфической ситуации — угроза жизни людей и их наследствен-

ности, а также утрата генофонда и уникальных природных объек-

тов.

Она может наступить внезапно, например при аварии на АЭС,

или сформироваться постепенно при нарастающем изменении

природы.

Дополнительные критерии оценки экологических ситуаций

представлены в табл. 17, 18.

Состояние отдельных компонентов оценивается в баллах, да-

ется общая оценка экологических ситуаций в пределах территори-

альных единиц в виде сумм баллов (рис. 33).

Для отображения экологических ситуаций используется наибо-

лее яркое изобразительное средство

—

фоновая окраска. Содержание

экологических ситуаций разной степени остроты передается с по-