Top.Mail.Ru
Размер шрифта:
A
A
Цвет:
Изображения вкл выкл
оператор государственной автоматизированной информационной системы ЭРА-ГЛОНАСС

Публикации в СМИ

Решение экологических задач с помощью спутниковых технологий

Жизнь современного человека становится все более комфортной благодаря развитию высокотехнологичных решений и сервисов. Появляются умные города, умными становятся целые регионы. Но вопрос экологии стоит также остро независимо от того, как много удобных и современных технологий входит в нашу жизнь. При этом современные технологии могут успешно решать и экологические задачи.

Михаил КОРАБЛЁВ, 
главный конструктор АО «ГЛОНАСС»

Умное решение проблем города

Проект «Умный город» направлен на повышение конкурентоспособности российских городов, формирование эффективной системы управления городским хозяйством, создание безопасных и комфортных условий для жизни горожан.

Проект в целом базируется на пяти ключевых принципах:

  • - ориентация на человека;
  • - технологичность городской инфраструктуры;
  • - повышение качества управления городскими ресурсами;
  • - комфортная и безопасная среда;
  • - акцент на экономической эффективности, в том числе сервисной составляющей городской среды.

Основной инструмент реализации этих принципов — широкое внедрение передовых цифровых и инженерных решений в городскую и коммунальную инфраструктуру.

Такие же механизмы реализации были заложены в концепцию аппаратно-программного комплекса (АПК) «Безопасный город» на 2016–2020 годы, которую в 2014 году утвердило Правительство России. В соответствии с документом все субъекты РФ должны завершить построение комплекса в указанный период. Для регионов, принимавших чемпионат мира 2018 года по футболу, была поставлена задача завершить основные работы по созданию АПК до 2018 года, для остальных регионов — в 2020 году.

Состав АПК «Безопасный город» определен в методических рекомендациях по его построению и развитию в субъектах России, утвержденных МЧС в декабре 2016 года. Этими рекомендациями должны руководствоваться регионы в своих проектах.

Согласно методическим рекомендациям МЧС АПК должен состоять из четырех ключевых функциональных блоков:

  • - блок «Координация работы служб и ведомств»;
  • - блок «Безопасность населения и муниципальной (коммунальной) инфраструктуры»;
  • - блок «Безопасность на транспорте»;
  • - блок «Экологическая безопасность».

При этом в рекомендациях указано, что при развитии и внедрении АПК «Безопасный город» первоочередными задачами являются:

создание автоматизированных систем функционального блока «Координация работы служб и ведомств»;

обеспечение надлежащего уровня информатизации единой дежурно-диспетчерской службы (ЕДДС) как органа повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) на муниципальном уровне;

внедрение систем обеспечения общественной безопасности и правопорядка: системы интеллектуального видеонаблюдения, системы экстренной связи и биометрического анализа, системы фотовидеофиксации нарушений правил дорожного движения.

Умная экология: как это работает

Экологический вопрос для комфортной и безопасной среды обитания человека с помощью спутниковых навигационных технологий решается в следующих аспектах: экологический мониторинг, мониторинг и контроль за обращением ТКО, контроль посадок зеленых насаждений, экологический контроль.

Экологический мониторинг

Это прежде всего мониторинг состояния биосферы и мониторинг источников и факторов антропогенного и техногенного воздействия.

Основными задачами экологического мониторинга являются:

  • - наблюдение за источниками антропогенного и техногенного воздействия;
  • - наблюдение за состоянием окружающей среды и происходящими в них процессами;
  • - оценка фактического состояния природной среды;
  • - прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов антропогенного и техногенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды.

Для решения данных задач наиболее эффективным является применение методов дистанционного зондирования Земли совместно с технологиями спутниковой навигации. При использовании метода дистанционного зондирования Земли производят дешифрирование космических снимков, а спутниковые навигационные системы используют для координатной привязки объектов с сантиметровой точностью. Таким образом, можно прогнозировать как крупные изменения в ландшафте, например оползни, так и последствия воздействия человека на окружающую среду, например обмеление водоемов. Снимок, привязанный по географическим координатам, является отличным инструментом измерения.

Мониторинг и контроль за обращением ТКО

Многие предприятия ЖКХ сталкиваются с такими проблемами, как недобросовестность бригад по вывозу бытового мусора: водители пропускают площадки с мусорными баками, выгружают не все контейнеры, нарушают сроки вывоза, совершают левые рейсы, образуются несанкционированные полигоны и т. п.

Предотвратить эти нарушения и гарантировать своевременность выполнения услуг маршрутных заданий помогает внедрение системы спутникового мониторинга вывоза мусора с использованием RFID — технологии бесконтактного обмена данными (Radio Frequency Identification).

Вот как работает спутниковая система контроля вывоза мусора. При опрокидывании контейнера в кузов мусоровоза RFID-считыватель обнаруживает метку и считывает записанную на ней информацию. ГЛОНАСС/GPS трекер передает данные о показателях работы транспортного средства, а также информацию, полученную RFID-считывателем. Телематическая платформа собирает данные с трекеров и фиксирует все связанные события. Диспетчер может увидеть следующую информацию:

  • - данные о мусоровозе (модель и регистрационный номер ТС);
  • - данные о времени выезда на маршрут и времени его завершения;
  • - данные о каждом выгруженном за смену контейнере с указанием сведений о площадке (номер, адрес, владелец, количество размещенных контейнеров);
  • - данные о фактически выполненных работах (количество посещенных площадок, выгруженных контейнеров, маршрутов на свалку/полигон) с указанием плановых значений;
  • - показатели работы транспортного средства: количество пройденных за маршрут километров, сведения о топливе (остаток на начало маршрута, заправки, расход, остаток после завершения маршрута).

Это позволяет в режиме реального времени контролировать вывоз мусора и оценивать эффективность работы каждого мусоровоза по итогам смены или за любой заданный период времени.

Контроль посадок зеленых насаждений

Посадка зеленых насаждений осуществляется и в рамках компенсационного озеленения при строительстве, и в целом для улучшения экологической обстановки. Агротехнические и другие приемы, их кратность и сроки выполнения работ по уходу за городскими зелеными насаждениями осуществляются на основании действующих нормативных документов. Спутниковые навигационные технологии помогут и здесь. С помощью специальных планшетов со спутниковым навигационным приемником можно прямо в полевых условиях вносить данные о координатах зеленых насаждений, об изменениях, нарушениях, умышленных повреждениях. В дальнейшем для устранения последствий координаты мест нарушений с описанием нарушений передаются бригадам для устранения.

Экологический контроль

Речь прежде всего идет о создании мобильных лабораторий, с помощью которых создаются специальные экологические карты, на которые наносится различная экологическая информация.

1. Деградация среды обитания

Спутниковые навигационные технологии с успехом используются для создания карт основных параметров окружающей среды. В дальнейшем при получении новых данных эти карты используются для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. При вводе данных дистанционных, в частности спутниковых, и обычных полевых наблюдений с помощью карт можно осуществлять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий. Данные об антропогенных нагрузках целесообразно наложить на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения, например парками, заповедниками и заказниками. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тестовым участкам.

2. Загрязнение

С помощью спутниковых навигационных технологий удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности или карты жилых массивов в данном районе, что позволит оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей.

3. Землевладение

Спутниковые навигационные технологии широко применяются для составления и ведения разнообразных, в том числе земельных, кадастров. С их помощью удобно создавать базы данных и карты по земельной собственности, объединять их с базами данных по любым природным и социально-экономическим показателям, накладывать соответствующие карты друг на друга и создавать комплексные (например, ресурсные) карты, строить графики и разного вида диаграммы.

4. Охраняемые территории

Еще одна распространенная сфера применения спутниковых навигационных технологий — сбор и управление данными по охраняемым территориям, таким как заказники, заповедники и национальные парки. В пределах охраняемых районов можно проводить полноценный пространственный мониторинг растительных сообществ ценных и редких видов животных, определять влияние антропогенных вмешательств, таких как туризм, прокладка дорог или ЛЭП, планировать и доводить до реализации природоохранные мероприятия. Возможно выполнение и многопользовательских задач, таких как регулирование выпаса скота и прогнозирование продуктивности земельных угодий. Подобные задачи спутниковые навигационные технологии решают на научной основе, то есть выбираются решения, обеспечивающие минимальный уровень воздействия на дикую природу, сохранение на требуемом уровне чистоты воздуха, водных объектов и почв, особенно в часто посещаемых туристами районах.

5. Неохраняемые территории

Региональные и местные руководящие структуры широко применяют возможности спутниковых навигационных технологий для оптимального решения проблем, связанных с распределением и контролируемым использованием земельных ресурсов, улаживанием конфликтных ситуаций между владельцем и арендаторами земель. Полезным и зачастую необходимым бывает сравнение текущих границ участков землепользования с зонированием земель и перспективными планами их использования. Спутниковые навигационные технологии обеспечивают также возможность сопоставления границ землепользования с требованиями дикой природы. Например, в ряде случаев бывает необходимым зарезервировать коридоры миграции диких животных через освоенные территории между заповедниками или национальными парками. Постоянный сбор и обновление данных о границах землепользования может оказать большую помощь при разработке природоохранных, в том числе административных и законодательных, мер, позволяет отслеживать их исполнение, своевременно вносить изменения и дополнения в имеющиеся законы и постановления на основе базовых научных экологических принципов и концепций.

6. Восстановление среды обитания

Спутниковые навигационные технологии являются эффективным средством для изучения среды обитания отдельных видов растительного и животного мира в пространственном и временном аспектах. Если установлены конкретные параметры окружающей среды, необходимые, например, для существования какого-либо вида животных, включая наличие пастбищ и мест для размножения, соответствующие типы и запасы кормовых ресурсов, источники воды, требования к чистоте природной среды, то геоинформационные системы (ГИС) помогут быстро подыскать районы с подходящей комбинацией параметров, в пределах которых условия существования или восстановления численности данного вида будут близки к оптимальным.

7. Научные исследования и техническая поддержка

Функциональные интегральные возможности спутниковых навигационных технологий в наиболее явном виде проявляются и благоприятствуют успешному проведению совместных междисциплинарных исследований. Они обеспечивают объединение и наложение друг на друга любых типов данных, лишь бы их можно было отобразить на карте. К подобным исследованиям относятся, например, такие: анализ взаимосвязей между здоровьем населения и разнообразными (природными, демографическими, экономическими) факторами; количественная оценка влияния параметров окружающей среды на состояние локальных и региональных экосистем и их составляющих; определение доходов землевладельцев в зависимости от преобладающих типов почв, климатических условий, удаленности от городов и др.; выявление численности и плотности ареалов распространения редких и исчезающих видов растений в зависимости от высоты местности, угла наклона и экспозиции склонов.

8. Экологическое образование

Поскольку создание бумажных карт с помощью спутниковых навигационных технологий значительно упрощается и удешевляется, появляется возможность получения большого количества разнообразных природных карт, что расширяет возможности и широту охвата программ и курсов экологического образования. Ввиду простоты копирования и производства картографической продукции ее может использовать практически любой ученый, преподаватель или студент. Более того, стандартизация формата и компоновки базовых карт служит основой для сбора и демонстрации данных, получаемых учащимися и студентами, обмена данными между учебными заведениями и создания единой базы по регионам и в национальном масштабе. Можно подготовить специальные карты для землевладельцев с целью ознакомления их с планируемыми природоохранными мероприятиями, схемами буферных зон и экологических коридоров, которые создаются в данном районе и могут затронуть их земельные участки.

9. Экотуризм

Возможность быстрого создания привлекательных, красочных и в то же время качественных профессионально составленных карт делает спутниковые навигационные технологии идеальным средством создания рекламных и обзорных материалов для вовлечения публики в быстро развивающуюся сферу экотуризма. Характерной чертой так называемых экотуристов является глубокая заинтересованность в подробной информации о природных особенностях данной местности или страны, о происходящих в природе процессах, связанных с экологией в широком смысле. Среди этой достаточно многочисленной группы людей большой популярностью пользуются созданные с помощью ГИС научно-образовательные карты, отображающие распространение растительных сообществ, отдельных видов животных и птиц, области эндемиков и т. д. Подобная информация может оказаться полезной для целей экологического образования или для туристических агентств, для получения дополнительных средств из фондов проектов и национальных программ, поощряющих развитие путешествий и экскурсий.

10. Мониторинг

По мере расширения и углубления природоохранных мероприятий одной из основных сфер применения спутниковых навигационных технологий становится слежение за последствиями предпринимаемых действий на локальном и региональном уровнях. Источниками обновляемой информации могут быть результаты наземных съемок или дистанционных наблюдений с воздушного транспорта и из космоса. Использование спутниковых навигационных технологий эффективно и для мониторинга условий жизнедеятельности местных и привнесенных видов, выявления причинно-следственных цепочек и взаимосвязей, оценки благоприятных и неблагоприятных последствий предпринимаемых природоохранных мероприятий на экосистему в целом и отдельные ее компоненты, принятия оперативных решений по их корректировке в зависимости от меняющихся внешних условий.

Источник: Журнал «Эковестник»

перейти на Полную версию сайта