Использование ГИС и спутниковой навигации в экологическом картографировании

Географические информационные системы (ГИС) лежат в основе геоинформатики - новой современной научной дисциплины, изучающей природные и социально-экономические геосистемы различных иерархических уровней посредством аналитической компьютерной обработки созданных баз данных и баз знаний.

Геоинформатика, как и другие науки о Земле, направлена на изучение процессов и явлений, происходящих в геосистемах, но использует для этого свои средства и методы.

Как было сказано выше, в основе геоинформатики лежит создание компьютерной ГИС, моделирующей процессы, происходящие в исследуемой геосистеме. Для этого в первую очередь нужна информация (обычно фактический материал), которая сгруппирована и систематизирована в базах данных и базах знаний. Информация может быть самой разнообразной - картографической, точечной, статической, описательной и т. Д. В зависимости от поставленной цели ее обработка может осуществляться как с помощью существующих программных продуктов, так и с использованием оригинальных методик. Поэтому в теории моделирования геосистем и развитии методов пространственного анализа в структуре геоинформатики придается большое значение.

Есть несколько определений ГИС. В целом они сводятся к следующему: геоинформационная система - это интерактивная информационная система, которая обеспечивает сбор, хранение, доступ, отображение пространственно организованных данных и ориентирована на возможность принятия научно обоснованных управленческих решений.

Целью создания ГИС может быть инвентаризация, кадастровая оценка, прогнозирование, оптимизация, мониторинг, пространственный анализ.

Экологические проблемы часто требуют незамедлительных и адекватных действий, эффективность которых напрямую связана с оперативностью обработки и представления информации. При комплексном подходе, характерном для экологии, обычно приходится опираться на обобщающие характеристики окружающей среды, вследствие чего, объемы даже минимально достаточной исходной информации, несомненно, должны быть большими. В противном случае обоснованность действий и решений вряд ли может быть достигнута. Однако простого накопления данных тоже, к сожалению, недостаточно. 

Эти данные должны быть легко доступны, систематизированы в соответствии с потребностями. Хорошо, если есть возможность связать разнородные данные друг с другом, сравнить, проанализировать, просто просмотреть их в удобном и наглядном виде, например, создав на их основе необходимую таблицу, схему, чертеж, карту, диаграмму. Группировка данных в нужном виде, их надлежащее изображение, сопоставление и анализ целиком зависят от квалификации и эрудированности исследователя, выбранного им подхода интерпретации накопленной информации.

На этапе обработки и анализа собранных данных существенное, но отнюдь не первое, место занимает техническая оснащенность исследователя, включающая подходящие для решения поставленной задачи аппаратные средства и программное обеспечение. В качестве последнего во всем мире все чаще применяется современная мощная технология географических информационных систем.

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 также 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 (горнодобывающие и нефтегазодобывающие предприятия). Развитые ГИС включают в автоматизированные картографические системы, базы картографических данных, аналитико-моделирующие блоки. Основные особенности геоинформационного картографирования - автоматизация, системность, целенаправленность, оперативность и много вариантность. 

ЭкоГИС сочетает в себе мощный графический модуль. Экологическая ГИС позволяет крупным организациям использовать современные инструменты.

Инструменты ГИС позволяют работать с проектными данными и одновременно видеть объекты на карте. В этом случае изменения в базе данных происходят сразу на карте и наоборот, при редактировании карты пространственные параметры объектов автоматически сохраняются в базе данных. Эти возможности позволяют говорить о программе как о визуальной среде для разработки проекта.