Составление прогнозных карт состояния окружающей среды

Составление прогнозных карт состояния окружающей среды

Содержание

Введение

Прогнозирование экологических ситуаций

Прогнозное картографирование

Классификация прогнозных карт

Анализ риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций(ЧЭС)

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время, когда воздействие человека на природу принимает все более широкие, часто глобальные масштабы, проблема взаимодействия общества и среды во всех ее многочисленных аспектах становится, как никогда актуальной. В связи с этим положением особую актуальность приобретают прогнозные географические исследования, направленные на предсказание возможных изменений географической среды в условиях усиливающегося антропогенного пресса и являющиеся необходимой предпосылкой для управления последней.

В условиях все увеличивающихся информационных потоков о состоянии окружающей среды, значительного усложнения теоретических и методологических проблем, требующих пространственного решения, все более возрастает роль экологического картографирования. Высокая информационная емкость (степень уплотнения информации ) картографических материалов, достигаемая за счет совершенствования картографической знаковой системы, наглядность и доступность карт для непосредственного анализа и обобщения делают картографический метод незаменимым в научных и прикладных исследованиях.

Прогнозирование экологических ситуаций

Прогнозирование экологических ситуаций - сравнительно новое направление в географии. Но уже имеется ряд достижений, особенно в области регионального прогнозирования и географической и экологической экспертизы технико-экономических обоснований (ТЭО) и схем развития и использования природных ресурсов регионов народнохозяйственных проектов. Вместе с тем, методологические и методические вопросы прогнозирования экологических ситуаций остаются еще недостаточно разработанными, что присуще прогнозным географическим исследованиям вообще. Очень важной подготовительной к прогнозу работой является отбор необходимой и достоверной информации. Прогнозирование в свою очередь можно интерпретировать как создание новой информации, причем с достоверностью для краткосрочного прогнозирования большой, чем для более длительного периода прогнозирования. Прогноз экологической ситуации определяется нами как вероятное суждение о состоянии природной среды (ландшафтов) и социально-экономических последствиях изменения среды при антропогенном воздействии. Исходя из этого определения, делающего упор главным образом на природную составляющую ситуации, прогноз экологической ситуации можно рассматривать как комплексный, объединяющий основные направления ландшафтно-географических, экономико-географических, экологических исследований и который стремится к предвидению состояния объекта (ситуации в целом). Экологическая ситуация может меняться в зависимости от условий и обстоятельств медленно или быстро, долго существовать или быстро пропадать. Кроме того, она характеризуется пространственной неоднородностью. Все это является существенными моментами в прогнозировании ситуации.

Различаются поисковый и нормативный типы прогнозов. Поисковый прогноз нацелен на определение возможных состояний экологической ситуации в будущем и исходит из тенденции развития ситуации в прошлом и настоящем. Нормативный же прогноз определяет пути и сроки возможных состояний экологической ситуации и направлен на достижение желательных состояний ситуации на основе заранее заданных норм или потребностей.

По периоду упреждения - промежутку времени, на который рассчитан прогноз, различаются: оперативные (текущие), кратко-, средне-, долго- и дальнесрочные прогнозы экологической ситуации. Временная градация прогнозов экологической ситуации является относительной и ориентируется на социально-экономическую среду в соответствии с направлениями и планами развития общества и развития технологий, т.е. находится в сильной зависимости от социально-экономических, демографических и научно-технических прогнозов. Может быть предложен следующий временной масштаб: оперативные прогнозы до 1-3 месяца, краткосрочные - 1-3 года, среднесрочные - 3 года, долгосрочные - до 15-20 лет. При этом необходимо исходить из инерционности и характерного времени рассматриваемых процессов. В частности, собственное время (формирование) верхнего горизонта почв составляет 50-100 и более лет, характерное время разрушения токсических химических соединений в почве в зависимости от условий- 10-20 лет. Что касается общественных процессов и развития производительных сил, то экономическая цикличность составляет примерно 20-25 лет, а характерное время развития новых технологий от начала зарождения - 75-100 лет. Комплексная система прогнозирования экологических ситуаций

Прогнозирование экологической ситуации является сложной по своей структуре задачей. Оно включает три блока, объединяемых целевым назначением: социально-экономический, прогноз изменения природной среды (ландшафтов) и экологических проблем и ситуаций (прогноз влияния изменения свойств ландшафтов на условия проживания людей и состояние их здоровья, природно-ресурсный потенциал, генофонд и т.д.)). Разработка прогноза каждого из названных блоков является самостоятельной задачей. При системном же подходе они имеют общую цель - суждение о состоянии экологической ситуации в будущем (ее пространственных и временных масштабах и степени остроты). В.Б. Сочавой предложен способ графического изображения многолетнего хода развития структуры элементарных геосистем в виде графа (модель эпифации, имеющая и чисто прогнозное значение). Он удобен для показа динамики сложной системы, состоящей из многих разобщенных в пространстве геосистем и их выделов, представляющих ее различные состояния, в том числе антропогенные трансформации. Динамическое состояние или структура геосистем выявляется по изменению свойств компонентов ландшафта (в первую очередь экологически значимых) в пространственно-временном ряду наблюдений и при картографировании геосистем. Методика этих исследований разработана достаточно полно. Имеется также опыт использования структурно-динамических подходов к прогнозированию состояния геосистем отдельных регионов и районов.

Прогнозирование социально-экономических последствий изменения среды учитывает в первую очередь состояние здоровья населения (младенческую смертность, врожденные аномалии развития новорожденных, смертность по возрастным группам мужчин и женщин, заболеваемость детей и взрослых, распространение онкологических заболеваний, снижение эффективности хозяйства, экономический ущерб, затраты на предотвращение или ликвидацию неблагоприятных экологических изменений, потерю или истощение природных ресурсов и генофонда,экологически обусловленное социальное напряжение, долю безработных в результате закрытия предприятий по экологическим причинам, миграцию населения в связи с экологической обстановкой и т.д.

Целью анализа объекта прогнозирования является разработка прогностической модели, позволяющей судить об объекте в будущем.

Прогнозное картографирование. Классификация прогнозных карт

Прогнозное картографирование - новая отрасль картографической науки, находящаяся на стадии своего становления. Становление прогнозного картографирования органически связано с картографией и географией и определяется их развитием и требованиями общего НТР.

Прогнозное картографирование, является новым разделом картографии (картографическое моделирование конкретного пространства материальных явлений и процессов), в то же время есть этап логического развития математического картографирования.

В методике составления прогнозных карт естественны черты, характерные для составления тематических карт вообще. Прогнозное географическое картографирование охватывает проблемы как создания (картографического метода отображения действительности), так и использования карт (картографический метод исследования) в целях географического прогнозирования. При прогнозном картографировании оба метода - создания картографической модели и ее последующего использования - часто находятся в тесном взаимодействии, что наиболее четко проявляется в процессе математико-картографического моделирования. Большинство опубликованных прогнозных карт и картосхем относится к категории мелкомасштабных и отличается высокой степенью обобщения. Методика составления варьируется от применения простейших аналоговых приемов до современных способов математико-картографического моделирования. Графические средства отображения являются аналогичными таковым, принятым для тематического картографирования, однако для карт прогноза динамики явлений наряду с применением существующих идет поиск и разработка новых, наиболее отвечающих наглядности содержания изобразительных средств.

Основной принцип классификации прогнозных карт, исходя из теоретических разработок и опыта географического прогнозирования и картографирования, может быть определен сейчас достаточно однозначно - это принцип пространственно-временной определенности или локализации объекта прогноза. На основе принципа пространственно-временной определенности А.В. Кошаревым разработана детальная классификация прогнозных карт природных явлений (рис. 1). В данном случае предполагается разделение прогнозных карт на карты прогноза во времени и карты прогноза в пространстве. В качестве основного типа карт этим же автором названы карты пространственно-временного прогноза. По территориальному уровню организации объекта прогноза прогнозные карты подразделяются, в свою очередь, на карты локального, регионального, суперрегионального, континентального и глобального прогнозов.

Рис. 1. Схема классификации прогнозных карт природных явлений (по А.В. Кошкареву )

Анализ риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций (ЧЭС)

С поисковым прогнозом тесно связан анализ риска возникновения острых (чрезвычайных) экологических ситуаций (ЧЭС). По нашему мнению, риск возникновения ЧЭС (или экологический риск) - это возможность, вероятность (качественно или количественно определенная) резких изменений и нарушений в окружающей среде и возникновения в связи с этим социально-экономических и других последствий в обществе.

Чрезвычайная экологическая ситуация (ЧЭС) - это резкое и существенное ухудшение окружающей человека природной среды, возникшее в результате экстремальных и (или) аномальных природных, природно-техногенных, техногенных процессов и явлений.

Б.Н. Порфирьев, увязывая риск с причинно-следственными связями, выстроил так называемый рискоэкологический ряд: источник опасности - опасность - риск - чрезвычайная ситуация. Из этого следует, что риск определяется через опасность, то есть риск - это возможная опасность, качественное или количественное выражений ее последствий.

Возникновение ЧЭС рассматривается нами как последствие событий двух типов: либо непредвиденного и неожиданного изменения условий окружающей среды в результате техногенной аварии (например, Чернобыль) или природного явления (землетрясение, цунами и т.д.), либо резкого изменения условий среды в результате последовательного достижения ее пороговых значений (экологических пределов) для отдельных экологически значимых природных свойств, что может происходить в ходе спонтанных изменений самой природы или прогрессирующего воздействия антропогенного "пресса".

Объектом наших исследований является второй из указанных вариантов возникновения ЧЭС, а именно острые экологические ситуации, возникающие под воздействием усиливающейся антропогенной нагрузки. По сравнению со спонтанными изменениями природной среды, антропогенное преобразование природы за последнее время приобрело значительную скорость. Так, по данным Минприроды РФ в 1991 г. произошло 364 аварии техногенного характера, в которых погибло 1023 человека и только 166 катастроф природного характера.

Анализ риска возникновения ЧЭС сводится к разработке экспертной модели объекта (ситуации), которая включала формальное описание объекта и представление его в виде процесса. Большое внимание при анализе риска было уделено специфическим особенностям объекта, а также выявлению тенденций развития и сочетанию элементов и компонентов ЧЭС.

Проведенный анализ тенденций возможностей или опасности проявления тех региональных экологических ситуаций, которые могут усилиться или возникнуть вновь при определенном ходе хозяйственного развития территории позволил впервые создать "Карту риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций на территории России" масштаба 1:8000000 (1992), фрагмент которой приводится в данной работе.

.

Рис1. Карта "Риск возникновения чрезвычайных экологических ситуаций на территории России (фрагмент)".

Ареалы риска возникновения чрезвычайных экологических ситуаций (ЧЭС): 1 - очень сильной степени (влияние на здоровье людей);

- сильной степени (влияние на здоровье людей и на состояние геосистем); 3 - сильной степени (влияние на состояние геосистем); загрязнение территории: 4 - радиоактивное загрязнение (по цезию-137); 5

кислые атмосферные осадки ( по снежному покрову за 1988 г.);

границы территорий с экологически неблагоприятными процессами: 6

северная граница распространения пыльных бурь; 7 - истощение малых рек; объекты с опасным уровнем загрязнения среды; 8 - крупные животноводческие комплексы; 9 - АЭС; группы промузлов по степени воздействия на окружающую среду: 10 - очень сильное воздействие;

- сильное воздействие.

Индексы экологических проблем: А - загрязнение атмосферы; В - истощение и загрязнение вод суши; Пх - загрязнение почв (химическое) ; Н - комплексное нарушение земель и истощение недр; Пд - дефляция почв; Пэ - эрозия почв; Л - обезлесенье (переруб) лесов.

На карте выделены следующие градации степени риска возникновения ЧЭС: очень сильная и сильная.

Очень сильная степень риска возникновения ЧЭС (Ч ) характеризуется значительными и слабокомпенсируемыми изменениями тех природных компонентов ландшафта (загрязнение атмосферы, вод, и почв), которые непосредственно влияют на здоровье людей, а также быстрым нарастанием угрозы здоровью и духовной жизни населения, истощением или утратой возобновимых ресурсов, в том числе генофонда животных и растений.

Сильная степень риска возникновения ЧЭС делится на Чд, характеризующаяся такими негативными изменениями в окружающей среде, которые влияют как на условия проживания людей, в первую очередь на их здоровье, так и на природно-ресурсный потенциал ландшафта, и Ч - значительными негативными изменениями природной среды, что ведет к деградации и нарушению отдельных компонентов ландшафта (например, переруб леса или широкое распространение эрозии и т.д.). В связи с тем, что в пределах таких территорий плотность населения очень мала, основная угроза существует в отношении целостности геосистем. При этом учитывается степень устойчивости ландшафтов к различным антропогенным нагрузкам. Риск возникновения ЧЭС сильно возрастает в ландшафтах тундр, мерзлотных ландшафтах тайги, сухостепных, полупустынных и пустынных ландшафтах. Ареалы, отличающиеся разной степенью риска возникновения ЧЭС, на карте показаны разным цветовым фоном и дублируются буквенными выражениями: Ч, Ч, Ч. Каждый ареал, кроме того, характеризуется набором основных экологических проблем, показанных на карте определенными буквами. В ряду проблем на первое место ставится ведущая, имеющая на данной территории преобладающее выражение.

На карте отражены также две группы промузлов с очень сильным и сильным воздействием на окружающую среду. Представляется, что именно такие промузлы с различной комбинацией вредных производств создают очень сильный и сильный риск возникновения ЧЭС.

Для выявления риска возникновения ЧЭС в регионах России по состоянию здоровья населения был использован общепринятый в практике здравоохранения показатель смертности от одной из ведущих причин смерти - несчастных случаев, отравлений и травм (НСОТ), стандартизированный по возрасту. Были использованы данные А.Д.Лебедева и Л.И.Саравайской в среднем за 1988-1989 гг. (1989 г. - год переписи населения).

Показатели рассчитаны для четырех групп населения: мужчины, женщины, жители города и сельской местности. Оценка уровней смертности от НСОТ для указанных 4-х популяций проведена используемым в медицинской географии математико-статистическим методом изучения и анализа явлений, имеющих массовые численные характеристики. Указанные данные нашли отражение на карте в виде числовых выражений от 1 до 5, характеризующих уровень смертности населения от НСОТ в пределах административных областей, краев, республик.

Анализ представленной карты показывает весьма неравномерное распространение ареалов по риску возникновения ЧЭС на территории России. Наиболее значительные по площади ареалы приурочены к Европейской части России, включая Уральский регион, что обусловлено ходом исторического развития страны, то есть более ранним освоением территории.

Ареалы с очень сильной степенью риска возникновения ЧЭС (Ч ), влияющие непосредственно на здоровье населения, в пределах Европейской части широко распространены в центральных и южных районах. Самые значительные из них расположены в Среднем Поволжье, Предуралье и на Урале.

В Сибири и на Дальнем Востоке ареалы (Ч ) - очень сильной степени возникновения ЧЭС имеют локальное распространение и четкую приуроченность к местам добычи минерального сырья и крупным промышленным центрам. Составленная карта риска возникновения ЧЭС может быть использована как предварительный предпроектный материал лицами, принимающими решения в отношении освоения и хозяйственного развития территории, организации превентивных природоохранных мер, а также при законодательном объявлении зон чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия. Неправильные действия лиц, принимающих решения, и отсутствие у них прогнозных выводов могут привести к возрастанию степени экологического риска и появлению новых рисков на территории страны. Учет экологического риска в практике природопользования необходим для выработки решений по выходу из экологического неблагополучия, определения комплекса необходимых мер, дифференцированных в зависимости от величины риска, рационального финансирования природоохранных мер, в особенности превентивного характера. В этом случае данная карта, отражающая главным образом природный фактор риска, должна дополняться данными, относящимися ко всему комплексу факторов, экологическое обеспечивающих благополучие человека на той или иной территории.

Заключение

Прогнозным картам должно принадлежать одно из главных мест в картографической характеристике окружающей среды. В.Б. Сочава подчеркивает что прогнозная карта, наряду с математической и физической моделями геосистем, служит основным документом прогноза. По мнению А.М. Берлянта ни один из известных методов географического прогнозирования не может применяться в отрыве от картографического метода; карта позволяет применять метод картографической экстраполяции.

Составление прогнозных карт состояния окружающей среды в настоящее время очень актуально. Прогнозное картографирование состояния окружающей среды позволяет увидеть какая экологическая ситуация нас ждет в будущем. Оно необходимо для разработки мероприятий по устранению отрицательного воздействия на окружающую среду, улучшению экологической обстановки.

Список использованных источников

прогнозирование экологическая чрезвычайная ситуация

1. Картографирование динамики географических явлений и составление прогнозных карт. Иркутск, 1968г., С. 83

. Киселев А.Н. Прогнозное биогеографическое картографирование: региональный аспект. М.: Наука, 1983

. Кочуров Б.И. География экологических ситуаций (экодиагностика территорий) М., 1997., С. 131

Больше работ по теме: