ЩОДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ “МОНІТОРИНҐ ТА ОХОРОНА ЗЕМЕЛЬ”
ДЛЯ СТУДЕНТІВ ДЕННОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ
ЗІ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 8.070904 –
“ЗЕМЛЕВПОРЯДКУВАННЯ ТА КАДАСТР”
КРЕМЕНЧУК 2006
Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни “Моніторинґ та охорона земель” для студентів денної форми навчання зі спеціальності 8.070904 – “Землевпорядкування та кадастр”
Укладач доцент, к.б.н. Н.П. Гальченко
Рецензент М.С.Жорняк
Кафедра геодезії, землевпорядкування та кадастру
Затверджено методичною радою КДПУ
Протокол №від200 р.
Голова методичної радипроф. В.В. Костін
Кременчук 2006
ЗМІСТ
1. Використання ГІС-технологій у формуванні моніторинґової мережі заб-руднених земель................................................................................................... 4
2. Картографічне забезпечення охорони лісів...................................................... 8
3. Екологічна оцінка стану земель на основі даних земельного кадастру.................................................................................................................13
4. Розгляд земельно-кадастрового обліку для потреб еколого-економічної оцінки земель........................................................................................................20
5.1. Екологічний моніторинг на землях сільськогосподарського призначення......................................................................................................... 33
7. Економічна оцінка наслідків дії негативних антропогенних навантажень і визначення витрат для їх ліквідації....................................................................46
Список літератури................................................................................................49
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Тема ВИКОРИСТАННЯ ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ У ФОРМУВАННІ МОНІТОРИНҐОВОЇ МЕРЕЖІ ЗАБРУДНЕНИХ ЗЕМЕЛЬ
У процесі формування моніторингової мережі та оцінювання екологічного стану ґрунтів у промислових зонах виникає потреба у виявленні забруднених земель та зонуванні території забруднення за ступенем насичення ґрунтів шкідливими компонентами. Наявність великої кількості наукових публікацій з питань виявлення важких металів у зонах промислового забруднення вимагає їх осмислення, систематизації і, звичайно, укладання спеціальних карт.
Раціональне сільськогосподарське виробництво можливе тільки за умови найповнішого використання інформації про якісні показники земельних ресурсів. Доцільність проведення зонування територій поблизу промислових підприємств, автошляхів, залізниць і зон радіаційного та електромагнітного впливу необхідно передусім для вирішення завдань з охорони довкілля. В Законі України “Про охорону земель” (№ 962-ІУ від 19.06.2003 р.) виділено таке поняття, як “забруднення земель”. У зв’язку з цим, необхідно скласти карти забруднених територій і виробити рекомендації щодо їх подальшого використання.
Для виявлення забруднених земель і побудови карти забруднення (як основи ГІС) необхідно розробити технологічну схему польових та камеральних досліджень з метою створення моніторингової мережі, занесення інформації до бази даних державного земельного кадастру з подальшим вирішенням питань охорони природи, раціонального землекористування і землеустрою.
Система моніторингу включає у себе кілька підсистем: спостережень, інформаційного забезпечення, аналізу, прогнозування та розробки управлінських рішень. Основною метою застосування ГІС-технологій було встановлення моніторингової мережі довкола підприємств-забруднювачів з виділенням ареалів забруднення і вироблення рекомендацій – щодо подальшого використання сільськогосподарських земель.
Вибирають промислове підприємство і характеризують за наступними показниками:
· кількістю викидів,
· забруднення ґрунтів,
· середньо багаторічний напрям дії вітру
Для виявлення точного контуру забруднення ґрунтів територію, яка досліджується поділяється на квадрати по 100 м, де відбирають зразки ґрунту на глибині орного шару. Антену GPS- приймача PROMARK-2 встановлюють на пунктах тріангуляції 2 розряду, які утворили центральну систему з трикутників. Встановлюють відстань між пунктами та всю зону геодезичного знімання по колу. Спостереження виконуються попарно для кожної лінії трикутника, їх тривалість повинна становити 20-25 хв.
Для урівноваження координат пунктів мережі трикутників складають умовні рівняння фігур, які корелатним способом найменших квадратів урівняють як вільну просторову побудову. Розраховують середню квадратичну похибку розв’язання. Отримані поправки ввели в прирости координат пунктів. З кожного пункту GPS-приймачем визначають координати місць взяття кожного зразка ґрунту. Під час камеральної обробки за допомогою комп’ютерних програм “Teontax”, “АutoСАD” будують знімальний полігон.
Зразки ґрунтів досліджують в хіміко-аналітичних лабораторіях. Результати аналізу відображено в таблиці, всі дані в ній усереднені за рівнем вмісту важких металів у ґрунтах.
Таблиця 1.1 Вміст важких металів у ґрунтах по зонах, мг/кг
Зона забруднення
Показники
Zn
Cd
Ni
Co
Fe
Mn
Pb
Cu
Cr
І зона
0,375
0,146
0,485
0,145
0,965
0,875
1,025
0,289
0,102
ІІ зона
0,198
0,128
0,402
0,205
2,540
1,550
2,356
0,289
0,001
ІІІ зона
0,145
0,054
0,875
0,214
1,980
1,025
1,587
0,300
0,001
ІV зона
0,062
0,075
0,178
0,198
1,025
1,256
1,587
0,247
0,001
Картосхему забрудненої території оформляють у вигляді цифрової моделі місцевості. Геодезичну інформацію зібрану під час виконання польових робіт, закодувати і ввести в комп’ютер для обробки у програмі “Teontax”. Одержані координати за певними математичними закономірностями об’єднати в єдину систему і відобразити їх у вигляді цифрової моделі місцевості.
За усередненими показниками вмісту важких металів визначити окремі точки з різною концентрацією забруднення, їх координати у векторній формі сформувати ареали забруднених ґрунтів. Таким чином отримано векторну цифрову карту, яка складається з великої кількості точок, що певним чином сполучаються прямими лініями (векторами). Отже, основою для створення цифрової карти були абриси геодезичних знімань у графічному вигляді та дані в електронній формі.
Векторну цифрову карту в комп’ютерній програмі "АutoСАD-mар" створити зі зведенням номенклатурних аркушів, які накладають на існуючу електронну карту, в результаті чого одержується зображення векторизованої частини в растрі топографічної карти. Накладанням векторизованого зображення на растр фотокарт із визначеними висотами одержують цифрову модель рельєфу місцевості.
Приклад оформлення векторизованого зображення зон забруднення на растрі топографічної карти представлений на мал. 1.1.
Аналізуючи цифрове зображення рельєфу місцевості і зон забруднення, можна стверджувати, що на розповсюдження важких металів впливає не тільки напрямок вітру, а й характер рельєфу. Місцевості найбільшого забруднення (1 і 2) мають горбисту поверхню з великою крутизною схилів, і навпаки, території найменшого забруднення (3 і 4) рівнинні. За допомогою цієї карти можна спрогнозувати подальше розповсюдження забруднення, зробити висновки про раціональне використання цих територій.
Умовні позначення:
- найбільше
забруднення
1 зона
2 зона
3 зона
4 зона
Рис. 1.1 – Вектори зоване зображення зон забруднення на растрі топографічної карти
Побудовану цифрову карту забруднення вводять в геоінформаційну систему. За базову ГІС можна використати програму Arc View. ГІС системи дозволяють одержати базові параметри забрудненої території автоматично і, що найважливіше, прив’язувати в подальшому будь-яку інформацію до відповідних координат. Важливою особливістю ГІС систем є зручність інтерфейсу, аналітичні можливості просторового аналізу та візуалізація вихідних даних і результатів аналізу.
Оцінка негативного впливу антропогенних чинників на довкілля має важливе значення. При цьому ГІС-технології – найефективніший засіб моделювання екологічної ситуації забруднених територій. Вони дають змогу:
· виявляти негативний вплив на довкілля підприємств-забруднювачів;
· окреслювати зони наднормативного рівня забруднення;
· розраховувати просторове розповсюдження забруднюючих речовин.