В данной статье рассматривается использование ГИС-картографирования геоморфологических объектов для повышения экологической безопасности и устойчивости в Алматинской области. Благодаря использованию спутниковых снимков и инструментов пространственного анализа были выявлены районы со значительными экологическими проблемами, включая загрязнение воздуха, качество воды, эрозию почвы, опасные природные явления и утрату биоразнообразия. Впоследствии для решения этих проблем принимаются целенаправленные меры. Эффективность этих мер отслеживалась с использованием инструментов картографирования ГИС, что продемонстрировало их эффективность в повышении экологической безопасности и устойчивости в регионе.
Ключевые слова: ГИС-картографирование, геоморфологические объекты, борьба с эрозией, борьба с загрязнением, Алматинская область.
Деятельность человека в Алматинской области Казахстана оказывает значительное воздействие на окружающую среду, которое может поставить под угрозу устойчивость. Необходимо устранять эти последствия путем разработки эффективных стратегий, способствующих экологической безопасности и устойчивому развитию. Картографирование геоморфологических объектов с помощью географической информационной системы (ГИС) может стать ценным инструментом для достижения этих целей. В этой статье мы обсудим использование ГИС-картографии в Алматинской области для повышения экологической безопасности и устойчивости.
Алматинская область — это горный район, который является домом для разнообразной флоры и фауны. Этот регион также является важным источником воды для близлежащих районов. Однако деятельность человека в регионе привела к геоморфологическим проблемам, которые угрожают устойчивости региона. Эти проблемы включают оползни, эрозию почвы, наводнения, утрата мест обитания, загрязнение воздуха, плохое качество воды, обезлесение. Кроме того, регион подвержен стихийным бедствиям, таким как оползни и наводнения, которые могут оказать значительное воздействие на окружающую среду [1, с. 76].
Картографирование с помощью ГИС может стать ценным инструментом в решении экологических проблем, помогая определить районы, где экологические проблемы стоят наиболее остро, и разработать стратегии их решения. На основе спутниковых снимков Алматинской области можно идентифицировать несколько геоморфологических объектов, включая реки, склоны, разломы и места обитания. Вот краткое описание каждого из этих объектов:
— Реки: в Алматинской области протекает несколько рек, включая реку Или, реку Талгар и Большую реку Алматы. Эти реки являются важным источником воды для близлежащих районов и имеют решающее значение для местной экосистемы.
— Склоны: Алматинская область характеризуется крутыми склонами и гористым рельефом. Эти склоны играют жизненно важную роль в гидрологии региона, регулируя сток воды и предотвращая эрозию почвы.
— Недостатки: Алматинская область расположена в активной сейсмической зоне и характеризуется несколькими активными разломами. Эти разломы представляют значительный риск для населенных пунктов и инфраструктуры в регионе.
— Места обитания: Алматинская область является домом для нескольких важных мест обитания диких животных, включая Иле-Алатауский национальный парк. Эти места обитания обеспечивают важнейшие экосистемные услуги, такие как очистка воды и связывание углерода, и необходимы для выживания многих видов [1, с. 36].
Используя спутниковые снимки Алматинской области, можно определить, где геоморфологические проблемы стоят наиболее остро и где ГИС-картографирование могло бы быть наиболее эффективным для их решения. Приведем ГИС- карту геоморфологических объектов Алматинской области, которая показана на рис. 1.
Рис. 1. ГИС-карта геоморфологических объектов Алматинской области
Основываясь на спутниковых снимках Алматинской области, видно некоторые районы, где геоморфологические проблемы стоят наиболее остро:
— Оползни: районы с крутыми склонами и рыхлыми почвами подвержены оползням. Путь решения данной проблемы: лесовосстановление может быть использовано для стабилизации склонов и предотвращения эрозии почвы. Кроме того, для обеспечения дополнительной устойчивости могут быть сооружены террасные конструкции или подпорные стенки.
— Эрозия почвы: районы с низким растительным покровом или открытыми склонами подвержены риску эрозии почвы. Проблему можно решить путем лесовосстановления, оно может помочь восстановить растительный покров и стабилизировать почву. Также могут быть построены террасные сооружения для замедления скорости стока воды и предотвращения эрозии почвы.
— Наводнения: районы вблизи рек или в низменных районах подвержены риску затопления. Строительство заграждений от наводнений, таких как дамбы, может помочь предотвратить наводнения. Кроме того, стратегии управления водными ресурсами, такие как строительство водоудерживающих прудов или дождевых садов, могут помочь снизить риск наводнений.
— Землетрясения: районы вблизи активных разломов подвержены риску землетрясений. Строительные нормы и правила могут быть обновлены, чтобы гарантировать, что здания построены таким образом, чтобы выдерживать сейсмическую активность. Кроме того, критически важная инфраструктура может быть перемещена подальше от активных неисправностей.
— Утрата биоразнообразия: районы с низким растительным покровом или где были утрачены места обитания, подвержены риску утраты биоразнообразия. Лесовосстановление может помочь восстановить среду обитания и способствовать сохранению биоразнообразия. Кроме того, могут быть реализованы стратегии управления охраняемыми территориями для предотвращения дальнейшей потери местообитаний [6, с. 76].
Следует отметить, что Алматинская область сталкивается со значительными экологическими проблемами, которые требуют неотложного внимания. Для решения этих проблем потребуется комплексный подход, включающий использование инновационных технологий, таких как картографирование с помощью ГИС, а также прочную политическую и нормативную базу. Приняв меры сейчас, мы можем гарантировать, что Алматинская область останется здоровой и устойчивой окружающей средой для будущих поколений.
Картографирование с использованием ГИС играет решающую роль в повышении экологической безопасности и устойчивости в Алматинской области. Предоставляя пространственный анализ экологических данных, картографирование с помощью ГИС может помочь определить районы, где экологические проблемы стоят наиболее остро, и разработать стратегии их решения [3, с. 44].
Есть несколько примеров того, как ГИС-картографирование геоморфологических объектов использовалось для повышения экологической безопасности и устойчивости в Алматинской области. Некоторые из этих примеров включают:
Оценка риска оползней: в 2017 году оползень в Алматинской области разрушил несколько домов и нанес значительный ущерб. В ответ региональное правительство использовало ГИС-картографирование для оценки риска оползней в регионе. Составив карту геоморфологических объектов, таких как склоны, реки и разломы, они смогли выявить районы, подверженные высокому риску оползней. Эта информация была использована для разработки стратегий стабилизации склонов и предотвращения эрозии почвы, снижающих риск оползней в будущем [8, с. 76].
Мониторинг качества воды: в Алматинской области протекает несколько рек и озер, которые являются важными источниками воды для близлежащих районов. Однако эти водные ресурсы находятся под давлением человеческой деятельности, такой как сельское хозяйство и добыча полезных ископаемых. Для мониторинга качества воды было использовано картографирование с помощью ГИС для определения районов, где загрязнение воды наиболее сильное. Эта информация была использована для разработки стратегий предотвращения загрязнения воды, таких как регулирование сбросов в результате промышленной деятельности и совершенствование методов ведения сельского хозяйства [9, с. 56].
Управление качеством городского воздуха: в городе Алматы наблюдается высокий уровень загрязнения воздуха, что является серьезной проблемой общественного здравоохранения. Чтобы решить эту проблему, городские власти использовали ГИС-картографирование для определения районов, где загрязнение воздуха наиболее сильное. Составив карту источников загрязнения воздуха, таких как выбросы транспортных средств и промышленная деятельность, они смогли разработать целевые мероприятия по сокращению выбросов, такие как улучшение общественного транспорта и поощрение использования более чистых источников энергии [4, с. 57].
Сохранение биоразнообразия: Алматинская область является домом для нескольких важных мест обитания диких животных, включая Иле-Алатауский национальный парк. Чтобы защитить эти места обитания, было использовано картографирование с помощью ГИС для определения районов, где биоразнообразие подвергается наибольшему риску. Составляя карты местообитаний и распределения видов, защитники природы смогли разработать стратегии защиты биоразнообразия, такие как создание охраняемых территорий и восстановление деградировавших местообитаний [7, с. 443].
В целом, эти примеры демонстрируют, как ГИС-картографирование геоморфологических объектов может быть использовано для повышения экологической безопасности и устойчивости в Алматинской области. Предоставляя пространственные данные об экологических проблемах и их причинах, картографирование с помощью ГИС позволяет проводить целенаправленные мероприятия, направленные на решение этих проблем и поощрение устойчивых методов охраны окружающей среды.
В заключение следует отметить, что Алматинская область сталкивается со значительными экологическими проблемами, которые угрожают устойчивости региона. Однако, используя ГИС-картографирование геоморфологических объектов, можно разработать эффективные стратегии для решения этих проблем. Картографирование с помощью ГИС может помочь определить районы с высоким риском стихийных бедствий, осуществлять мониторинг деятельности человека и управлять ею, а также пропагандировать устойчивые методы охраны окружающей среды. Используя, ГИС-картографирование, можно повысить экологическую безопасность и устойчивость в Алматинской области и гарантировать, что регион останется ценным ресурсом для будущих поколений.
Литература:
1. Уварова А. К. Туристская картография и ее роль в формировании образа страны (на примере Казахстана) «Страноведение и регионоведение в решении проблем устойчивого развития в современном мире». Сб. мат-ов Межд. науч.конф., посвящен. 10-летию создания кафедры страноведения и международного туризма СПбГУ. СПб, ВВМ, 2010, с. 417–423
2. Андреянов Д. Ю. Цифровая модель рельефа как основа для оценки пространственной неоднородности территории агроландшафта//Геоинформационное картографирование в регионах России: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. Воронеж, 2011. С. 9–11.
3. Берлянт А. М. Геоинформационное картографирование. М.: МГУ, 1997. 64 с.
4. Ивлиева Н. Г., Манухов В. Ф. К вопросу построения картографических изображений на основе визуализации атрибутивных данных в ГИС // Геодезия и картография. 2015. № 1. С. 31–38.
5. Ивлиева Н. Г., Манухов В. Ф. ГИС-технологии в курсе математической картографии // Геодезия и картография. 2017. № 3. С. 30–35.
6. Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1991. 366 с.
7. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. 368 с.
8. Лисецкий Ф. Н. Пространственно-временная организация агроландшафтов. Белгород: Изд-во БелГУ, 2000. 304 с.
9. Лопырев М. И. Основы агроландшафтоведения: учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1995. 184 с.
10. Лопырев М. И. Экологизация земледелия на ландшафтной основе: опыт и способы решения. Воронеж: Полиарт, 2004. 128 с.
11. Лурье И. К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. М.: КДУ, 2010. 424 с.
12. Мажитова Г. З., Пашков С. В., Крыцкий С. В. Совершенствование методики крупномасштабного агроландшафтного картографирования на основе применения геоинформационных технологий и беспилотных летательных аппаратов // Региональные геосистемы. 2020. № 44 (1). С. 64–74.
13. Мальцев К. А., Голосов В. Н., Гафуров А. М. Цифровые модели рельефа и их использование в расчетах темпов смыва почв на пахотных землях // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2018. Т. 160, кн. 3. С. 514–530.
14. Национальный атлас Республики Казахстан. Т. 1. Алматы, 2006. 125 с.
15. Николаев В. А. Ландшафты азиатских степей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. 288 с.
16. Пашков С. В., Тайжанова М. М. Детерминанты овражной эрозии в Северном Казахстане // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. № 4. С. 50–63.
17. Рыжаков А. Н. Сравнительный анализ цифровых моделей рельефа, созданных на основе данных радарной и геодезической съемок // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2016. № 3. С. 18–23.
18. Тесленок С. А. Агроландшафтогенез в районах интенсивного хозяйственного освоения: Исследование с использованием ГИС-технологий: монография. Saarbrücken: LA LAMBERT Academic Publishing. 2014. 189 с.
19. Тесленок С. А., Манухов В. Ф. Информационные технологии в изучении агроландшафтогенеза // Педагогическая информатика. 2011. № 1. С. 88–92.
