Применение ГИС в ООПТ: структурированный перечень задач

Пополняемый список конкретных задач решаемых с помощью ГИС в ООПТ

Введение

В данной статье приведены задачи Особо охраняемых природных территорий (ООПТ) решаемые с помощью Географических информационных систем (ГИС) и соответствующие им геопространственные данные.

Все задачи разделены на четыре категории:

1. Задачи администрации
2. Задачи охраны
3. Научные задачи
4. Задачи экопросвещения

Задачи администрации — это общие задачи, которые не подпадают под оставшиеся три категории задач. Администрация каждого конкретного ООПТ будет принимать решение, кто будет решать такие задачи, это может быть специальный отдел, выделенный специалист или ГИС может вести научный отдел.

Структура разделения задач на категории

Внутри категории присутствуют задачи разного уровня "охвата" — от задач создания базовых геопространственных данных и до задач выполнения специфического анализа.

Решение одних задач может требовать реализации других задач.

При формировании списка задач были собраны пожелания от заповедников и экспертные мнения. Полученные материалы были систематизированы и преобразованы в задачи с их кратким описанием и возможными геопространственными данными, которые им соответствуют (могут использоваться для решения задачи или быть результатом их решения).

Этот список задач - предварительный, мы с радостью примем поправки и комментарии, чтобы сделать его еще лучше.

Цитирование: Барышников Д.В., Селезнева Е.В., Поспелов И.Н., Дубинин М.Ю., 2012. Перечень задач ООПТ, решаемых с помощью ГИС, и соответствующие им геопространственные данные. GIS-Lab.info.

Перечень задач ООПТ, решаемых с помощью ГИС, и соответствующие им геопространственные данные

№ п/п	Задачи	Описание	Геопространственные данные
1.	Администрации
1.1.	Закупка, создание, актуализация геопространственных данных, разработка и утверждение регламентов ведения и использования базовой геопространственной информации.	Сбор заявок на необходимые геопространственные данные или, в соответствии с регламентом, - закупка, создание, актуализация геопространственной информации.	Топографическая основа (карты масштаба 1:500 000, 1:200 000 и 1:100 000) Материалы съемки (авиационная, космическая). Иные геопространственные данные.
1.2.	Актуализация топографической основы по данным съемки и ГЛОНАСС/GPS.	Выполняется дешифрирование материалов съемки, выполняется навигация с записью ГЛОНАСС/GPS треков, выполняется съемка координат при помощи ГЛОНАСС/GPS.	Актуализированные слои топографических карт.
1.3.	Ведение административно-территориального деления.	Работы по созданию и актуализации данных о различных вариантах зонирования и делимитации территории.	Кадастровые границы Административно-территориальное деление Биосферное зонирование и т.п.
1.4.	Оперативный контроль местонахождения находящихся на территории людей.	На карте оперативного дежурного отображается местоположение сотрудников и других находящихся на территории людей (например, туристов), отмеченных для контроля местоположения.	Топографическая основа. Точечный слой сотрудников.
1.5.	Контроль за примыкающими/близлежащими хозяйствующими субъектами.	На карте отображаются примыкающие и/или близлежащие хозяйствующие субъекты с указанием состояния: спорные территории, территории требующие дополнительного внимания из-за интенсивной хозяйственной деятельности, специально выделенные участки частичного хозяйственного использования и др. При возникновении определенных событий (окончание аренды, нарушение условий хозяйственной деятельности и т.п.) осуществляется подсветка “проблемных” мест.	Административно-территориальное деление. Кадастровые границы примыкающих и/или близлежащих хозяйствующих субъектов.
1.6.	Формирование актуальной картографической основы для используемых навигаторов и иной аппаратуры ГЛОНАСС/GPS.	Имеющиеся карты экспортируются в формат используемых навигаторов и иной аппаратуры ГЛОНАСС/GPS.	Карты в формате используемых навигаторов и иной аппаратуры ГЛОНАСС/GPS.
2.	Охраны
2.1.	Регистрация фактов нарушения заповедного режима.	Ведение базы данных по нарушениям заповедного режима. К отметкам привязана атрибутивная информация - дата, время, фото-, видеоданные, протоколы задержания и судебные решения, иная атрибутивная информация.	Топографическая основа. Административное деление. Карта мест незаконного проникновения.
2.2.	Учет инфраструктуры охраны.	Ведение базы данных по кордонам, маршрутам обходов и наблюдательных вышек, а также атрибутивная информация по ним.	Карта мест расположения кордонов, маршрутов обходов и наблюдательных вышек, площадок мониторинга.
2.3.	Оптимизация инфраструктуры охраны.	Выявление мест оптимального расположения кордонов, маршрутов обходов, наблюдательных вышек, с учетом рельефа и дорожной сети, и вероятных мест нарушений заповедного режима.	Зоны видимости. Оценка транспортной доступности и стоимостной граф перемещения.
2.4.	Учет перемещения инспекторского состава.	На карте отображаются треки патрулирования с привязанными к ним атрибутивной информацией в виде отчетов и др.	Карта с результатами патрулирования (треки, отчеты и т.п.)
2.5.	Планирование маршрутов патрулирования.	Прокладка маршрутов с учетом различных параметров: по времени, по дальности, по площадному охвату, типу (пеший или на транспорте) и т.п.	Рельеф. Дороги. Перечни и места расположения кордонов, маршрутов обходов и наблюдательных вышек, площадок мониторинга.
2.6.	Оценка угроз природных источников опасности.	По материалам съемки выполняются работы по дешифрированию угроз природных источников опасности. По рельефу строятся (моделируются) зоны затопления, места схода селей, оползней и иных источников опасности.	Карта угроз природных источников опасности.
2.7.	Оценка угроз внешних пожаров.	С использованием интернет ресурсов выявляются места пожаров (или возможные места). По выявленным местам строится прогноз по часам/дням прихода пожара в границы ООПТ. Для прогноза используются данные о погоде и иная информация. Может формироваться прогноз на основе моделирования возможных пожаров (например, для проведения учений).	Карта пожаров. Метеоданные. Границы выгорания по часам/дням.
2.8.	Оценка угроз техногенных катастроф.	С использованием интернет ресурсов выявляются места техногенных катастроф (взрывы на химических предприятиях, разливы нефти, утечки ядохимикатов и т.п.). По выявленным местам строится прогноз по часам/дням прихода негативного фактора в границы ООПТ. Для прогноза используются данные о погоде и гидрографии. Может формироваться прогноз на основе моделирования возможных техногенных катастроф (например, для проведения учений).	Карта опасных производств. Метеоданные. Границы поражения по часам/дням.
2.9.	Оценка угроз хозяйственной деятельности.	Выявляются места распашки, применение ядохимикатов и наносятся на карту. Оцениваются области ООПТ, потенциально или реально подвергающиеся негативному воздействию. Может формироваться прогноз на основе моделирования возможных воздействия ядохимикатов (например, для проведения учений).	Участки распашки, применения ядохимикатов. Территории подвергнувшиеся негативному воздействию. Фото- и видео съемка.
2.10.	Оценка негативного воздействия различных источников опасности.	Осуществляется оценка, выраженная в руб., последствий негативного воздействия.	Результаты оценки. Экосистемы, подвергнувшихся воздействию аномальных природных явлений. Фото- и видео съемка.
2.11.	Регистрация и учет пожаров на территории.	Ведется карта пожаров с информацией о дате и масштабах.	Карта пожаров с информацией о дате и масштабах негативного воздействия.
2.12.	Регистрация и учет техногенных катастроф, оказавших негативное влияние на территорию.	Ведется карта последствий техногенных катастроф с информацией о дате и масштабах.	Карта последствий техногенных катастроф с информацией о дате и масштабах негативного воздействия.
2.13.	Регистрация и учет последствий хозяйственной деятельности, оказавших негативное влияние на территорию.	Ведется карта последствий негативного влияния хозяйственной деятельности с информацией о дате и масштабах.	Карта последствий негативного влияния хозяйственной деятельности с информацией о дате и масштабах.
2.14.	Ведение статистики выявленных нарушений.	Результаты анализа нарушений в виде статистики.	На карте формируются графики/диаграммы по видам нарушений и за указанные периоды.
3.	Научные
3.1.	Ведение базы флоры и растительности.	Формируется структура базы данных. Создаются специальные формы ввода данных. Создается карта растительности, карта мест произрастания ключевых, индикаторных и нуждающихся в особой охране видов растений, объекты особой научной значимости.	Карты растительности и редких (ценных) флористических находок.
3.2.	Ведение базы данных по фауне и животному населению ООПТ.	Формируется структура базы данных. Создаются специальные формы ввода данных. Создается карта животного мира, карта мест обитания ключевых, индикаторных и нуждающихся в особой охране видов животных, объекты особой научной значимости.	Карта животного населения и отдельных объектов фауны (районы массовых скоплений животных, постоянные гнездовья, пастбища тех или иных видов и др).
3.3.	Зонирование территории по интенсивности нагрузки и назначению.	Формируется карта с ранжированием участков, на которых исключается всякое вмешательство человека в природные процессы, на которых ведется хозяйственная деятельность, территории и объекты проведения научных исследований, иных категорий и т.п.	Карта зонирования территории.
3.4.	Планирование учетов.	Оптимизация учетных маршрутов и площадок наблюдений.	Карта учетных маршрутов и площадок наблюдений
3.5.	Ведение учетов и ввод результатов наблюдений.	Формируются база данных фиксации мест наблюдения за животными и растениями. С использованием слоя с контурами областей посещенных инспекторами формируются области не посещенные или редко посещаемые инспекторами.	Слой с контурами областей посещенных инспекторами и сопоставленных им информацией о частоте встречаемости животных. Слой областей для посещения инспекторов.
3.6.	Отслеживание местонахождения животных в режиме реального времени.	На животных устанавливают датчики ГЛОНАСС /GPS и в режиме реального времени отображается местоположение животных.	Слои местоположения животных с датчиками. Слой треков движения животных с датчиками.
3.7.	Тематическое картографирование различных экосистем.	Формируются тематические карты.	Тематические карты:  геологическая карта  геоморфологическая карта  опасных природных процессов и явлений  карта результатов метеонаблюдений  почвенная  растительности  животного населения  ландшафтная  уникальных природных объектов (объекты особой научной значимости)  территории, маршруты и объекты проведения научных исследований  карта фактического материала на основе карточек наблюдений и материалов учетов и т.д.
3.8.	Планирование маршрутов.	На основе дорожной сети, рельефа, гидрографии, ландшафтной структуры и особенностей расположения различных видов животных/растений разрабатываются картографирование фенологических площадок и маршрутов, территории (пункты) экологического мониторинга.	Карты фенологических площадок и маршрутов.
3.9.	Своевременное выявление и отслеживание существенных изменений в состоянии охраняемых экосистем и отдельных ключевых видов.	На карте отображаются индикаторы изменений в состоянии экосистем или отдельных ключевых видов. При выходе значения индикатора за определенные пороговые значения осуществляется подсвечивание. Индикатором может выступать: популяция видов, площадь территории распространения и т.п.	Карты динамики экосистем или отдельных ключевых видов.
3.10.	Анализ особенностей распространения процессов и явлений.	В результате выявленных изменений в состоянии экосистем или отдельных ключевых видов осуществляется поиск взаимосвязи изменений с внешними воздействиями - изменение экологической обстановки, погодных условий и иных факторов.	Карта особенностей распространения процессов и явлений.
3.11.	Моделирование и прогнозирование экологических ситуаций.	Формируется модель изменений в состоянии экосистем или отдельных ключевых видов в зависимости от внешних воздействий. Результаты выводятся на карте по временны срезам (часы, дни, месяцы, годы). Формируются модели негативных природных и техногенных факторов (затопление территории, лавинообразования, оползни, осыпи, сели, разливы нефти, взрывы и т.п.).	Прогнозные экологические карты.
4.	Экопросвещения
4.1.	Инвентаризация туристической инфраструктуры.	Создается слой карт с кемпингами, туристическими маршрутами, смотровыми площадками, природными и историко-культурными комплексами и т.п.	Карта кемпингов, туристических маршрутов, смотровых площадок и т.п.
4.2.	Оценка воздействия рекреантов.	С учетом количества рекреантов и мест их отдыха делается анализ, интенсивности воздействия на участок ООПТ, а также проявления реакции окружающей среды на оказываемое воздействие.	Карта фактического воздействия рекреантов. Карта рекреационной устойчивости экосистем (при наличии данных, методик и иных материалов).
4.3.	Разработка туристических маршрутов.	В результате инвентаризации туристической инфраструктуры выявляются места со слабой инфраструктурой, планируются новые туристические маршруты, экологические тропы, смотровые площадки, места отдыха, иные рекреационные объекты.	Карта туристических маршрутов.
4.4.	Тематическое онлайн информирование.	На 2D веб карте отображается геопривязанная тематическая информацию по флоре и растительности.	Веб карта по флоре и растительности.
4.5.	Виртуальные экскурсии 3D	На трехмерной карте в режиме онлайн осуществляется плавный перелет между точками интереса с аудио- и видео- сопровождением.	3D Карта заповедника.
4.6.	Разработка эколого-просветительских и научно-тематических экскурсий на базе ГЛОНАСС/GPS.	Формируется аудио и/или видео материал, который привязан по месту. При помощи спец. программы на смартфонах посетителей осуществляется проигрывание данного материала при входе в определенную зону, а также наглядное отображение в режиме совмещенной реальности.	Точечный слой с геопривязанной тематической информацией.