Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Геоинформационная технология оценки техногенной нагрузки на природную среду

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Геоинформационная технология оценки техногенной нагрузки на природную среду"

I / г

1-ь С

' На правах рукописи

МАКОВСКИЙ Сергей Анатольевич

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ НА ПРИМЕРЕ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО ГОКА

Специальность: 11.00.11 -Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1999

Работа выполнена

в

Санкт-Петербургском

государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и

Ю.В. Шувалов

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор О.Г. Воробьев

Защита диссертации состоится « 3 » декабря 1999 г.

в 13 час. 15 мин. На заседании диссертационного совета Д 063.15.11 при Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21 линия, д.2, ауд.1206.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан «_» ноября 1999 г.

техники РФ, доктор технических наук, профессор

Кандидат технических наук, доцент А.П. Вершинин

Ведущее предприятие: АО Гипроруда

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета, С профессор

Г.А. Холодняков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Костомукшское железорудное месторождение представляет собой крупную сырьевую базу для металлургической промышленности. Кроме того, из добываемых ископаемых промышленное значение имеют вскрышные и вмещающие породы. Данный район является перспективным с точки зрения имеющихся запасов и обеспеченности производственной инфраструктурой. В современной практике рационального природопользования складывается устойчивая тенденция к использованию информационных (компьютерных) технологий управления эксплуатацией ресурсов и, прежде всего, технологий, основанных на использовании геоинформационных систем (ГИС). Проблема применения ГИС локального уровня не столько связана с программным обеспечением, сколько с необходимостью совершенствования принципиального подхода к оценке техногенной нагрузки на природную среду. Экспертный анализ информации о состоянии природных объектов и ожидаемых изменениях в них в результате освоения территории является обязательными элементами технико-экономического обоснования проектирования и эксплуатации всех видов хозяйственной деятельности. Представление данных в составе предпроектной и проектной документации об источниках воздействия и создание инженерно-экологических карт, иллюстрирующих последствия воздействия, регламентировано рядом государственных стандартов и нормативных инструкций (правил). При этом в соответствующих методических положениях содержатся в основном требования к составу представляемой экологической информации. Вопрос о том, каким образом рекомендуемые данные необходимо определить, как их показать на карте и включить в управленческие задачи остается открытым. Эти обстоятельства указывают на необходимость конкретизации и доведения до практического применения процедур:

- анализа технологических схем производства;

- инженерно-экологических изысканий в районе действия предприятия;

- использования интегральных показателей источников и объектов воздействия;

- определения критериев оптимизации природопользования, включая уровень техногенной нагрузки, ресурсный потенциал экосистем и экологический риск их реконструкции;

- управления информацией с использованием средств вычислительной техники;

- принятия решений для достижения надежности функционирования техногенных систем и безопасности природопользования.

Значительный вклад в совершенствование систем экологических оценок горного производства внесли: Г.Г. Мирзаев, Б.А. Иванов, Н.М. Проскуряков, Ю.В. Шувалов, В.А. Аникеев, В.А Анучин, Т.В. Звонкова, В.И. Измалков, Ю.В. Горлов, В.М. Щербаков В.М., Дж. Джефферс, М.А. Ревазов, М.Е. Певзнер, В.И. Матанцев и др. Из авторов работ в области ГИС-технологий следует отметить: A.B. Кошкарева, А.Д. Абалакова, М. Петухова, Е.Г. Капралова, А. Антонова, Ф. Кудрявцева, А. Шафрова, В.И. Гладкого, В.А. Спиридонова и др. Работы этих ученых использовались при написании диссертации.

Цель работы. Разработать и обосновать систему показателей, позволяющую минимизировать общую техногенную нагрузку на природную среду, моделируемую средствами ГИС.

Основная идея. Формализация многокритериальных оценок источников и объектов техногенного воздействия, систематизация их единым иерархическим деревом признаков и разработка алгоритма расчета уровня техногенной нагрузки на природную среду.

Основные задачи. Основные задачи работы, в соответствии с поставленной целью, заключались в следующем:

1. Обзор существующих методов анализа и оценок результатов природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях. Обобщение опыта применения рисковых характеристик технологий и экосистем.

2. Разработка системы показателей источников и объектов врздействия.

3. Разработка способов определения рейтинга источников воздействия, риска реконструкции экосистем и интегральных величин техногенной нагрузки на природную среду, как основных

показателей, служащих критериями эффективности природопользования.

4. Разработка технологических схем создания графических и атрибутивных БД и решения задач управления информацией.

5. Создание типовой ГИС-технологии обоснования природопользования.

6. Обобщение результатов природопользования на территории Костомукшского ГОКа.

7. Создание экологической ГИС и ее апробация на примере тестового объекта.

Методы исследований. В качестве основных методов исследования были использованы:

- экспертно-оценочный анализ, включающий установление относительных приоритетов;

- моделирование радиационного эффекта рельефа, сезонной динамики теплового и водного баланса экосистем, поля потенциалов загрязнения атмосферы;

- инженерно-экологическое картографирование на основе решения модельных задач;

- статистическое моделирование при верификации экспертного оценивания и решении классификационных задач.

Защищаемые научные положения.

1. Главным интегральным критерием эффективности природопользования служит уровень техногенной нагрузки, определяемый сочетанием экологического риска, как естественного свойства типов экосистем, и сценариями проявления форм техногенного воздействия при размещении конкретных источников.

2. Показатели экологического риска, указывающие на безопасность технологии эксплуатации природных ресурсов, (и количественные и качественные) подлежат общей процедуре формализации в относительных единицах и в рамках единого признакового дерева;

3. Основу оценки последствий природопользования промышленного предприятия составляет анализ состояния территориальных единиц ландшафта, классификационными признаками которых являются элементы теплового и водного режима питания геосистем;

4. Типовую ГИС-технологию оценки результатов природопользования железорудным ГОКом составляют универсальная настольная ГИС-оболочка и специальная библиотека "внешних" программ моделирования процессов распространения техногенного воздействия.

5. Главный компонент решения аналитических задач природопользования составляет экспертно-оценочный анализ результатов, позволяющий создавать соответствующие базу данных, базу знаний и интерпретировать результаты моделирования.

Достоверность защищаемых положений, выводов и рекомендаций. Достоверность защищаемых положений, выводов и рекомендаций . подтверждается применением лицензионных программных продуктов и верифицированных моделей, статистическим анализом репрезентативности экспертных оценок и массивом исходной информации, взятой как из проектной экологической документации, так и из материалов натурных наблюдений.

Научная новизна работы. Установлено, что зависимость экологического эффекта технологических процессов, выражаемого уровнем техногенной нагрузки, определяется показателями экологического риска и степени воздействия, приведенными к относительным единицам методом расстановки приоритетов при экспертно-оценочном анализе.

Практическая значимость. Разработанная экологическая геоинформационная система является типовой для предприятий железорудной отрасли и представляет собой программно-методичекий комплекс, служащий эффективным средством систематизации природоохранной информации, анализа и подготовки управленческих решений по охране и рациональному использованию природных ресурсов в зоне действия горнообогатительных комбинатов.

Личный вклад автора диссертационной работы. Личный вклад включает постановку задач, разработку системы оценочных показателей источников и объектов воздействия, разработку методики исследований, обоснование модульной структуры и создание типовой ГИС-технологии управления рациональным

природопользованием.

Апробация работы. Основные положения работы в целом и отдельные ее этапы докладывались и обсуждались на кафедре экологии, аэрологии и охраны, труда Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета), на V международном "Горно-геологическом форуме" (Санкт-Петербург, 1997), на научных конференциях молодых, ученых "Полезные ископаемые России и их освоение", (Санкт-Петербург, 1997, 1998), на научном семинаре факультета географии и геоэкологии СПбГУ "Экологические ГИС-технологии" (Санкт-Петербург, 1999).

Реализация результатов работы. Разработанная локальная экологическая ГИС используется в качестве компьютерного демонстрационного материала и практического пособия при чтении курсов "Экология" и "Экологическая экспертиза", отдельные способы экспертно-оценочного анализа в составе ГИС-технологии применяются в НИР, выполняемой ЗАО ГИСЭКОЦЕНТР и факультетом географии и геоэкологии СПбГУ в районе Костомукшского ГОКа и Костомукшского заповедника.

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 8 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, и заключения. Изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 21 таблицу, список литературы из 191 наименования.

В первой главе изложены обзорные разделы, в которых сопоставляются, употребляемые в современной практике, оценочные показатели воздействия на природную среду и определяется место, которое занимает среди них уровень техногенной нагрузки и экологический риск, систематизированы способы их определения. Рассматриваются проблемы параметризации источников воздействия и экосистем как объектов воздействия. При этом, особое внимание обращено на способы их картографического представления. Формулируется и обсуждается задача создания банков данных, выбора информационных технологий в управлении природопользованием.

. Во второй главе представлена методология и

геоинформационная технология инженерно-экологической оценки результатов природопользования. Обосновываются принципы структуризации баз данных, предлагаются программные средства и технологические схемы их создания. На базе геоинформационных систем, как специализированных оболочек, и дополнительных средств компьютерного моделирования выстраивается технология решения аналитических задач.

В третьей главе описана технология создания реальной ГИС. Здесь обсуждаются и иллюстрируются процедуры инвентаризации источников и объектов воздействия на территории Костомукшского ГОКа. Приводятся примеры инженерно-экологического картографирования и создания банка атрибутивных данных. Реализуются методы решения задач первичной и конечной обработки исходных данных. Создается банк данных с пространственной привязкой полученной и систематизированной информации на базе ГИС МарШо.

В четвертой главе приведены результаты решения модельных и других аналитических задач. Здесь отражены частные и интегральные оценки последствий природопользования. Приводятся примеры их использования в управлении эксплуатации ресурсов и рекомендации по оптимизации хозяйственной деятельности на основании экологических критериев качества природной среды. Даны рекомендации по инвентаризации и рекультивации нарушенных земель.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Главным интегральным критерием эффективности природопользования служит уровень техногенной нагрузки, определяемый сочетанием экологического риска, как естественного свойства типов экосистем, и сценариями проявления форм техногенного воздействия при размещении конкретных источников.

Проблема выбора показателей техногенной нагрузки и методов их определения одна из наиболее обсуждаемых в литературе. В последнее время, в связи с развитием персональной компьютерной техники и геоинформационных технологий, практически все формы воздействий на природную среду представляются имитационными

моделями. Иначе дело обстоит с отражением структуры экосистем и совокупностью их свойств. Традиционные способы картографического представления природных комплексов не поддаются формализации. В данном случае, требуется некоторый аппарат параметризации экосистем и включение соответствующих признаков в алгоритм анализа, общий для источников и объектов воздействия. Решению такой задачи, в значительной степени способствует ГИС-технология управления информацией, положенная в основу представленной работы.

Первым шагом унификации процедур анализа данных при создании ГИС послужила систематизация основных экологических показателей в форме иерархического дерева, представленного на рис. 1.

Рис. 1. Система оценочных интегральных показателей Уровень техногенной нагрузки рассматривается как совокупность балльных интегральных оценок экологического риска

и степени техногенного воздействия. Далее система признаков развивается в виде иерархического дерева, в полном соответствии с которым, производится расчет их численных относительных параметров. В качестве метода обработки, таким образом организованной, информации принят метод экспертно-оценочного анализа. При его реализации использована специальная программа ПРИЗНАК.

Ветви признаков экологического риска и техногенного воздействия отличаются и по методологии сбора первичной информации, и по аналитическим процедурам. Обратимся сначала к оценке техногенного воздействия.

Сразу выделим все формы загрязнения, как процессы, которые можно представить в виде полей. Поля потенциалов или реальных концентраций загрязняющих веществ в воде, в воздухе, в грунтах, а также энергетические поля: шумовые, тепловые и т.д. Эти явления достаточно надежно моделируются, и в данной работе атмосферное загрязнение территории рассчитывалось по программе ЭКОЛОГ+.

Формы нарушения структуры экосистем требуют совершенно иного подхода к их оценке. Параметризация источников нарушения экосистем построена следующим образом. В первую очередь были выделены основные из них: карьер; отвалы вскрышных и вмещающих пород; склады промпродуктов; цеха обогатительной фабрики; пульпопровод; хвостохранилшце и др. Далее -разработаны сценарии последствий, разделенные на три группы: а) механические нарушения структуры растительного покрова (с незначительными потерями ресурсного потенциала, с частичной реконструкцией и сохранением способности самовосстановления, с полной сменой видового состава); б) механические нарушения структуры почвенно-растительного покрова (с дестабилизацией водно-теплового баланса и сохранением способности формирования экосистемы отвечающей санитарно-гигиеническим нормативам, с дестабилизацией водно-теплового баланса, требующего водной и химической мелиорации земель; в) механическая реконструкция форм рельефа (со сменой режима водного питания в результате дренажа вод зоны аэрации, режима водного питания в результате подпора грунтовых вод, геохимической обстановки в связи с размещением отходов производства, геохимической обстановки в

связи со смешением поверхностных и подземных вод).

Затем в соответствии с приведенными сценариями было произведено по парное сопоставление источников воздействия. Из способов сопоставления было выбрано сравнение в соответствии с заранее разработанной шкалой балльных оценок превосходства. После ввода данных в программу ПРИЗНАК и выполнения расчетов каждый из источников получил свою рейтинговую оценку, характеризующую степень техногенного воздействия в баллах от О до 10. Так как, результаты единичного расчета достаточно субъективны, то оценивание было повторено 4 раза. Каждый вариант отличался некоторой коррекцией выраженности приоритетов, обусловленной различными производственными обстоятельствами. Таким образом, был получены 4 модификации рядов оценок. Это позволило применить дисперсионный анализ согласованности результатов, используя критерий Шеффе. В итоге была установлена удовлетворительность расчетов экспертных оценок. Об этом свидетельствует тот факт, что критериальные коэффициенты не превосходят табличного значения, соответствующего 95%-ой доверительной вероятности. На этом анализ ветви факторов техногенного воздействия был завершен.

Следующий этап работы состоял в обработке данных по ветви признаков экологического риска. Для этого, прежде всего, потребовалось выполнить инженерно-экологическое районирование территории, с целью выделения экосистем, подлежащих оценке. Типы экосистем были по парно сопоставлены по частным оценкам экологического риска (условиям и интенсивности накопления поллютангов, потенциальным темпам и уровню снижения регенерации фитоценоза, выраженности последствий нарушения режима теплового и водного питания в морфологических свойствах индикаторных видов растеши и др.) и ресурсного потенциала (средообразующим свойствам, например, выраженности функций стабилизации стока, уникальности, например, распространенности эндемичных видов растений, биопродуктивности, например, микробиологической активности почв, рекреационной ценности, например, инженерной обустроенности).

2. Показатели экологического риска, указывающие на безопасность технологии эксплуатации природных ресурсов, - и

количественные и качественные - подлежат общей процедуре формализации в относительных единицах и в рамках единого признакового дерева.

Определение риска потери ресурсного потенциала экосистем классическими методами статистического моделирования, как и оценка вероятности производственных аварий, практически не реализуемы. Тем не менее, при экологическом анализе и источники техногенного воздействия, и объекты воздействия должны иметь общие единицы представления встречаемости негативных процессов. Трудности параметризации техногенных систем состоят в том, что одни из параметров (динамические) моделируются и требуют дальнейшей экспертной интерпретации, друхие непосредственно измеряются и пересчитываются в некоторые относительные единицы - нормативные значения, третьи находятся по комплексу косвенных признаков (индикаторов) и переводятся, например, в индексы. Таким образом, сопоставление большого числа характеристик и сведение их к обобщающим интегральным оценкам требует определения относительной выраженности того или иного явления и его значимости в общей совокупности свойств территориально - структурной единицы техногенной системы. Примером средневзвешенного сложения параметров может служить группы суммации вредных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, для которых весовыми коэффициентами являются отношения оцениваемых концентраций к их предельно допустимым значениям.

В общем случае за верхний предел правомерно брать некоторый балл шкалы отношений. Т.е., если оценка двух экосистем по определенному параметру сведена к таким бальным величинам, то выраженность их соответствующих свойств будет кратна отношению баллов. При такой постановке задачи весь ансамбль характеристик экосистемы, из которых складывается экологический риск ее техногенного преобразования, может рассматриваться как компоненты интегрируемые средневзвешенной суммой вкладов. Роль весовых коэффициентов здесь играет значимость признаков, а в зависимости от их выраженности экосистема получит свой оценочный балл после по парного сравнения с другими экосистемами. Унифицированность данного подхода состоит в том,

что к таким же балльным величинам, возможно, придти и в оценках форм воздействия на природную среду. Это хорошо иллюстрируется на примере пересчета потенциальной концентрации загрязняющего атмосферу вещества С (доли ПДК) в параметр риска хронической интоксикации RtM (балл). Если выполнять расчеты по формуле:

^int^-exp (^хСхО", (1)

где п - коэффициент, определяющий класс опасности вещества (1.3 -1 кл., 1.15-2 кл., 1.0 - 3 кл. и 0.85 - 4 кн.), Кз - коэффициент запаса, так же определяющий класс опасности вещества (3.5 - 1 кл., 4.0 — 2 кл., 6.0 - 3 кл. и 7.5 - 4 кл), t - отношение продолжительности воздействия к продолжительности жизни (обычно к 70 годам), то с помощью коэффициента А устанавливается шкала отношений (см. табл.1 и рис.2) по формуле:

Кз/С xtxn А = exp(l-i?max) max (2)

Таблица 1

Зависимость потенциального риска от концентрации (С) и класса опасности (Ri)

С(ПДК) R(1) R(2) R(3) R(4)

0.25 0.2015 0.1243 0.0829 0.0571

0.5 0.3624 0.2331 0.1589 0.1110

0.75 0.4908 0.3284 0.2287 0.1618

1 0.5934 0.4118 0.2926 0.2097

2 0.8347 0.6541 0.4996 0.3755

3 0.9328 0.7965 0.6460 0.5065

4 0.9727 0.8803 0.7496 0.6100

5 0.9889 0.9296 0.8229 0.6918

6 0.9955 0.9586 0.8747 0.7564

7 0.9982 0.9757 0.9114 0.8075

8 0.9993 0.9857 0.9373 0.8479

9 0.9997 0.9916 0.9556 0.8798

10 0.9999 0.9950 0.9686 0.9050

В данной таблице R(l) - R(4) - классы опасности соответственно от I до IV.

-*-К(1) -о-Щ2) -и-ЩЗ) -&-К(4)~]

пдк

Рис. 2. Соотношения шкал ПДК и потенциального риска хронической интоксикации для веществ I - IV классов опасности 3. Основу оценки последствий природопользования промышленного предприятия составляет анализ состояния территориальных единиц ландшафта. классификационными признаками которых являются элементы теплового и водного режима питания геосистем;

На основании, принятой в работе, концепции полной формализации свойств всех, объектов анализа районирование произведено методом моделирования радиационного эффекта рельефа и микроклимата.

Радиационный эффект рельефа определялся по величинам поступающей солнечной (прямой и общей) на склон определенной крутизны и экспозиции за сезон положительных температур приземной атмосферы. Исходный массив значений . высот характерных точек рельефа был получен в результате дигитализации картографического материала и его редактирования в Мар1п£о. Далее, после ввода трех координат точек рельефа и данных актинометрических наблюдений в программу ИНСОЛЯЦИЯ,

было построено радиационное поле по регулярной сетке с шагом 20 м. Заключительный анализ полученной поверхности выполнялся в программе Surfer, где после квантования были выделены границы участков земной поверхности, имеющие близкие инсоляционные характеристики. Затем, характерные сочетания контуров были охвачены профилями для расчета микроклиматических параметров. К типичным сочетаниям экосистем относятся лес-луг-болото, вершина отвала-откос-луг-болото и т.д. По намеченным профилям определялись морфометрические характеристики, из фондовых материалов подбирались водно-физические свойства грунтов и, на ряду с общими для всей территории метеопараметрами, заносились в базу данных программы МИКРОКЛИМАТ. В результате расчетов были получены массивы элементов теплового и водного баланса экосистем в годовой динамике с декадной дискретностью. На основании сопоставления годового хода микроклиматических показателей изучаемых участков профилей между собой и с аналогами Костомукшского заповедника выделено и нанесено на карту 20 типов экосистем (см. рис. 3). Таким образом, основу классификационных признаков экосистем составили характеристики поступления и распределения тепла и влаги. Очевидно, что условиями, определяющими эти процессы в первую очередь, являются рельеф и водно-физические свойства грунтов по всей глубине зоны аэрации. Как показали расчеты, вклад растительного сообщества и почвенного покрова в тепломассообмен становится существенным при высоких их видовых различиях.

4. Типовую ГИС-технологию оценки результатов природопользования железорудным ГОКом составляют универсальная настольная ГИС-оболочка и специальная библиотека "внешних" программ моделирования процессов распространения техногенного воздействия.

В процессе аналитических и картографических работ предпочтение было отдано ГИС Maplnfo. На ее базе разработана методика и ГИС-технология обработки экологических данных. В ней сосредоточена основная графическая и результирующая информация.

Особенностью создания экологической ГИС является необходимость решения модельных задач, специальными программными средствами. Совмещение баз данных таких программ, с базой данных ГИС-оболочки потребовало в одних случаях подобрать стандартные способы обмена, в других - создание специальных трансляторов.

Экологическая ГИС Костомукшского ГОКа разработана на базе Мар1п&> и программных комплексов "Эколог+", "Инсоляция", "Микроклимат", "Признак". Общая последовательность работы над созданием ГИС показана на рис. 4.

Подготовка и дигитализация картоснов

Подготовка структуры и наполнение БД в ГИС МарТпГо

ТТ

Экспертный анализ в ПК "Признак"

Создание результирующих графических и атрибутивных БД в ГИС МаоМо

Подготовка данных для моделей

г

Моделирование рельефа и радиационного эффекта в ПК "Инсоляция"

Моделирование микроклимата в ПК "Микроклимат"

Моделирование полей потенциалов атмосферного загрязнения в ПК "Эколог+"

Рис. 4. Блок - схема технологии создания Костомукшской ГИС В результате выполненных исследований разработаны и реализованы принципы структуризации основных элементов баз данных ГИС. Табличные материалы скомпонованы в 3 раздела: а) источники техногенного воздействия, их параметры и рейтинговые оценки; б)

типы экосистем, их классификационные характеристики, параметры экологического риска; в) группы отдельных экосистем, объединенные соответствующими значениями уровня техногенной нагрузки согласно расчетной шкале. Кроме того, определено, что первичную информацию о источниках воздействия на природную среду, не обобщаемую в среде ГИС, рациональнее хранить в базах данных соответствующих специализированных программах ГИС-сопровож-дения.

5. Главный компонент решения аналитических задач природопользования составляет экспертно-оценочный анализ результатов, позволяющий создавать соответствующие базу данных, базу знаний и интерпретировать результаты моделирования.

Предметом экспертно-оценочного анализа являются: первичные данные о экосистемах, технологические характеристики источников воздействия и результаты моделирования. На выполнении экспертных оценок и расчетах балльных шкал основаны методики составления, как частных, так и комплексных оценочных карт. Одна из задач эксперта состоит в установлении устойчивости реакции компонентов экосистем на внешнее воздействие. Результаты определения закономерностей фиксируются в специальных таблицах, составляющих базу знаний. Для выполнения сравнительного анализа используются результаты моделирования и натурного обследования. Примером, построения карты поля потенциалов атмосферного загрязнения двуокисями азота и серы служит рис. 5.

Обобщающий этап работы заключался в создании карты уровня техногенной нагрузки. Для этого была подготовлена по контурная ведомость экосистем. В нее заносились: номер, индекс и балл экологического риска реконструкции типа экосистем; показатель риска хронической интоксикации, вычисляемый по среднему значению потенциала атмосферного загрязнения; номера и суммарный рейтинг источников механического нарушения. В последней колонке по контурной ведомости производилось средневзвешенное суммирование приведенных балльных оценок. По данному ряду полученных значений уровня техногенной нагрузки составлены гистограмма, интервальная шкала и карта рис.6.

Рис. 6. Костомукшский ГОК. Карта уровня техногенной нагрузки.

Возможность применения геоинформационной системы при подготовке управленческих решений проверялась на разработке рекомендаций по рекультивации нарушенных земель. Данные рекомендации основывались на результатах моделирования инсоляции, годовой ритмики элементов теплового и водного баланса элементов поверхности отвалов пустых пород, наблюдений за формированием растительных сообществ на насыпных грунтах.

В состав требований к техническому этапу рекультивации включено: формирование плоских вершин, с экспозицией на юг и углами наклона 7-9 градусов; создание капиляропрерывающего слоя из крупнообломочного материала мощностью 20 — 25 см; создание поверхностного слоя из легко суглинистых пород обогащенных торфяной массой мощностью 40 - 60 см.

На биологическом этапе рекомендовано использовать естественные травяные смеси, соответствующие разнотравно-вейншео-вым лугам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная и практическая задача повышения эффективности охраны и рационального использования природных ресурсов в зоне действия горнообогатительных комбинатов на основе оценки техногенной нагрузки на природную среду с применением экологической ГИС.

Основные выводы по результатам исследований:

1. На основании обобщения оценок результатов природопользования установлено, что для создания экологической ГИС локального уровня требуется применение некоторого базового программного продукта настольного типа, например Мар1п1Ъ, и профессиональных специализированных программных пакетов, таких как "Эколог+", "Инсоляция", "Микроклимат", "Признак" и др.

2. Информационной основой ГИС послужили следующие показатели, служащие критериями оценки состояния природной среды: уровень техногенной нагрузки, его компоненты - степень техногенного воздействия и уровень экологического риска, который в свою очередь включает уязвимость и ресурсный потенциал экосистем.

3. Основу базы методов ГИС-технологии составили: экспертно-оценочное сопоставление экосистем для оценки экологического

риска, моделирование полей потенциалов атмосферного загрязнения и экспертное ранжирование источников механических нарушений по сценариям проявления последствий.

4. Технологическая схема создания экологической ГИС представлена 4 этапами. Первый - создание баз данных в МарМо. Второй - решение модельных и классификационных задач. Третий оценка рейтинга источников нарушения экосистем и оценка риска техногенного воздействия. Четвертый - оценка уровня техногенной нагрузки и подготовка данных для решения природоохранных задач.

5. ГИС-технология обоснования природопользования для Кос-томукшского ГОКа, основана на много признаковом экспертно-оценочном анализе источников и объектов воздействия и экспертной интерпретации результатов моделирования.

6. В качестве приоритетного направления в планировании, организации, проведении и контроле выполнения природоохранных мероприятий определены работы по рекультивации нарушенных земель.

7. Составлены рекомендации по эксплуатации разработанной ГИС на Костомукшском железорудном горно-обогатительном комбинате. Разработаны требования к техническому и биологическому этапам рекультивации группы западных отвалов вскрышных и вмещающих пород.

Основные положения и научные результаты опубликованы автором в следующих работах:

1. Обоснование природопользования экспертным оцениваем воздействия на природную среду. Записки СПГГИ, СПб 1996. (Соавторы: Б. А. Иванов, В. М. Щербаков).

2. Экология (учебное пособие). РИЦ СПГТИ, СПб 1998. (Соавторы: Ю. В. Шувалов, А. Л. Губенко, Е. И. Домпальм, Б. А Иванов, М. А. Пашкевич).

3. Сравнительная оценка аддитивной, мультипликативной и изоболической модели многофакторных воздействий на биосистемы. Сборник научных трудов ГосНИОРХ, 1999, вып. 326, СПб, 1999. (Соавторы: В. Ф. Шуйский, Ю. В. Шувалов, М. А. Перевозни-ков, М. А. Пашкевич, Т. П. Занцинская, Д. С. Петров, А. В. Савченко, Н. А. Максимовская, Т. А. Петрова, М. Л. Матюшонок.).

4. К оценке экологического риска техногенного изменения при-

родной среды. Тезисы доклада ежегодной научной конференции молодых ученых. Полезные ископаемые России и их освоение. СПГГИ, СПб, 1997. (Соавторы: Б. А. Иванов, В. М. Щербаков).

5. Экологический риск освоения месторождений полезных ископаемых. Тезисы докладов на "V международном "Горногеологический форум, СПГГИ, СПб, 1997 г. (Соавторы: Б. А. Иванов, В. М. Щербаков).

6. Эколого-геохимическая оценка отходов горнорудной промышленности в связи с рекультивацией земель". Тезисы докладов на V международном "Горно-геологическом форуме", СПГГИ, СПб, 1997 г. Соавторы: ( А. Н. Маковский, Л. П. Капелькина).

7. Показатели оценки экологического риска, техногенного изменения природной среды. Тезисы доклада на ежегодной научной конференции молодых ученых. Полезные ископаемые России и их освоение. СПГГИ, СПб, 1998. (Соавтор: А. А. Носов).

8. Перспективность создания программных средств автоматического оптимального выбора измельчительного оборудования, основанных на методе расчета энергозатрат". Тезисы докладов на ежегодной научной конференции Молодых ученых. Полезные ископаемые России и их освоение. СПГГИ, СПб, 1998. (Соавтор: А. А. Носов).

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Маковский, Сергей Анатольевич

Введние.

Глава 1. Методы оценки экологического риска и уровня техногенной нагрузки на природную среду.

1.1 .Обзор и анализ методов оценки техногенного воздействия.

1.2. Методы определения экологического риска и его численной оценки.

1.3. Обзор признаковых систем, определяющих экологический риск (экологическую безопасность), проблема создания баз данных.

1.4. Отраслевые особенности решения задач экологической безопасности на железорудных ГОКах.

Выводы по разделу 1.

Глава 2. Методология и геоинформационная технология инженерноэкологической оценки результатов природопользования

2.1. Основные принципы структуризации баз данных.

2.2. Выбор и обоснование программно-аппаратных средств геоинформационных систем

2.3. Теоретические основы и методики решения модельных задач.

2.4. Общая технология основных этапов создания ГИС.

Выводы по разделу 2.

Глава 3. Создание инженерно-экологической ГИС для действующего производства.

3.1. Составление и редактирование графической базы данных.

3.2. Структуризация и подготовка тематической базы данных.

3.3. Инженерно-экологическое картографирование.

3.4. Разработка вариантов представления информации.

Выводы по разделу 3.

Глава 4. Анализ экологического риска результатов природопользования при эксплуатации действующего предприятия.

4.1. Оценка рейтинга источников воздействия.

4.2. Оценка экологического риска реконструкции экосистем.

4.3. Моделирование полей потенциалов атмосферного загрязнения.

4.4. Определение уровня техногенной нагрузки на природную среду, построение оценочных и рекомендательных карт.

Выводы по разделу 4.

Введение Диссертация по географии, на тему "Геоинформационная технология оценки техногенной нагрузки на природную среду"

На современном этапе общество сталкивается с проблемой безопасности жизнедеятельности человека и защиты природной среды, в условиях постоянно возрастающей средоо-бразующей роли промышленного производства и риска катастрофических последствий реконструкции экосистем.

При концентрации на промышленных предприятиях (особенно горнодобывающих и перерабатывающих) огромных запасов различных видов энергии и накоплении токсичных отходов особое значение приобретает обеспечение надежности технических средств и технологий очистки, складирования, нейтрализации и хранения (захоронения) загрязняющих веществ. Кроме того, в состав экологических требований к внедрению новых технологий включаются такие критерии, как вероятность проявления определенных сценариев катастрофических процессов, их экологический эффект и экономические последствия. Статистика повторяемости аварий в различных отраслях промышленности свидетельствует о том, что целый ряд технологий относится к категории экологически опасных. Так, в базу данных Международной информационной системы по инцидентам на АЭС поступило 247 сведений об опасных происшествиях [142]. Многочисленные примеры об авариях на химическом производстве содержатся в монографии Маршалла [83]. В нефтеперерабатывающей индустрии мира ежегодно происходит в среднем 60 катастроф [75]. Повышенной рисковостью отличаются транспортная и горнодобывающая отрасли, а также ряд других [35, 57, 105].

Учитывая широкую (порой глобальную) распространенность аварийных выбросов и сбросов загрязняющих веществ, решение проблем управления природопользования, в настоящее время, ведется на трех основных уровнях. Первый из них основан на регулировании эксплуатации производств и регламентировании использования природных ресурсов центральными органами государственной власти (глобальный государственный уровень). Второй - основан на управлении местными органами власти и региональными представительствами государственных контрольных служб (региональный уровень). Третий - основан на управлении природопользованием производственными службами конкретных предприятий (локальный уровень).

На всех трех уровнях (глобальном, региональном или локальном), организация охраны природы строится на результатах оценки воздействия производств на природную среду, которая тесно связана с решением задач риска (или безопасности). Причем, предметом оценки рисковости ситуации являются технологии (оценка риска технологий), природные ресурсы (оценка риска истощения ресурсного потенциала экосистем), население (оценка риска ухудшения состояния здоровья, материального благополучия и т.д.).

Данная работа посвящена решению задач оценки последствий реконструкции экосистем, имеющих локальное распространение в пределах прямого влияния горнодобывающего и перерабатывающего производства (ГОКа). Рассмотрены методологические вопросы и предложены практические способы определения показателей, служащих критериями управления природопользованием в масштабах отдельного предприятия. Решение проблемы безопасности жизнедеятельности и обеспечение устойчивости функционирования экосистем построено на учете а) "рейтинга" источников воздействия (зависимого от разных технологических параметров, включая технологический риск); б) экологического риска техногенеза экосистем и в) интегральной характеристики техногенной нагрузки на природную среду.

Оценка результатов природопользования на локальном уровне имеет ряд отличительных особенностей. Во-первых, такие работы проводятся с использованием картографических материалов крупного масштаба, на которых достаточно детально отражаются структурные свойства природных объектов низших таксономических рангов (например, урочищ и фаций, пользуясь терминологией ландшафтного районирования). Во-вторых, представление динамических процессов производится имитационными или статистическими моделями с учетом а) сезонной ритмики теплового, водного и фенологического режима функционирования экосистем и б) приуроченности к конкретным технологическим участкам производства. В-третьих, информационную основу управления природопользованием составляют натуральные показатели состояния ресурсов фактические и не обобщенные, как в отраслевом, так и в региональном отношении. Таким образом, унификация предлагаемой в работе методологии обеспечения решения управленческих задач направлена не на создание жесткой структуры банка данных, одинакового для всех предприятий железорудной промышленности, а на типизацию принципов структуризации баз данных, типизацию интегральных показателей, типизацию методов анализа и типизацию информационной технологии. Данный подход к формулированию цели и задач исследований предполагает учесть специфику (индивидуальность) природных условий разработки железорудных месторождений и, вместе с тем, учесть общие для отрасли проблемы минимизации отрицательных последствий реконструкции экосистем (в результате открытой добычи полезного ископаемого, с применением взрывных работ, в результате сооружения отвалов вскрышных и вмещающих пород, создания хвостохра-нилищ и т.д.).

В первой главе изложены обзорные разделы, в которых сопоставляются, употребляемые в современной практике, оценочные показатели воздействия на природную среду и определяется место, которое занимает среди них экологический риск, систематизированы способы их определения. Рассматриваются проблемы параметризации источников воздействия и экосистем как объектов воздействия. При этом, особое внимание обращено на способы их картографического представления. Формулируется и обсуждается задача создания банков данных, выбора информационных технологий в управлении природопользованием.

Во второй главе представлена методология и геоинформационная технология инженерно-экологической оценки результатов природопользования. Обосновываются принципы структуризации баз данных, предлагаются программные средства и технологические схемы их создания. На базе геоинформационных систем (ГИС), как специализированных оболочек, и дополнительных средств компьютерного моделирования выстраивается технология решения аналитических задач.

Третья глава посвящена созданию реальной ГИС. Здесь описываются и иллюстрируются процедуры инвентаризации источников и объектов воздействия на территории Косто-мукшского ГОКа. Приводятся примеры инженерно-экологического картографирования и создания банка атрибутивных данных. Реализуются методы решения задач первичной и конечной обработки исходных данных. Создается банк данных с пространственной привязкой полученной и систематизированной информации на базе ГИС МарМо.

Содержание четвертой главы составляют результаты решения модельных и других аналитических задач. Здесь отражены частные и интегральные оценки последствий природопользования. Приводятся примеры их использования в управлении эксплуатации ресурсов и рекомендации по оптимизации хозяйственной деятельности на основании экологических критериев качества природной среды.

Актуальность Костомукшское железорудное месторождение представляет собой крупную сырьевую базу для металлургической промышленности. Кроме того, из добываемых ископаемых промышленное значение имеют вскрышные и вмещающие породы. Данный район является перспективным с точки зрения имеющихся запасов и обеспеченности производственной инфраструктурой. В современной практике рационального природопользования складывается устойчивая тенденция к использованию информационных (компьютерных) технологий управления эксплуатацией ресурсов и, прежде всего, технологий, основанных на использовании геоинформационных систем (ГИС). Проблема применения ГИС локального уровня не столько связана с программным обеспечением, сколько с необходимостью совершенствования принципиального подхода к оценке техногенной нагрузки на природную среду. Экспертный анализ информации о состоянии природных объектов и ожидаемых изменениях в них в результате освоения территории является обязательными элементами технико-экономического обоснования проектирования и эксплуатации всех видов хозяйственной деятельности. Представление данных в составе предпроектной и проектной документации об источниках воздействия и создание инженерно-экологических карт, иллюстрирующих последствия воздействия, регламентировано рядом государственных стандартов и нормативных инструкций (правил). При этом в соответствующих методических положениях содержатся в основном требования к составу представляемой экологической информации. Вопрос о том, каким образом рекомендуемые данные необходимо определить, как их показать на карте и включить в управленческие задачи остается открытым. Эти обстоятельства указывают на необходимость конкретизации и доведения до практического применения процедур:

- анализа технологических схем производства;

- инженерно-экологических изысканий в районе действия предприятия;

- использования интегральных показателей источников и объектов воздействия;

- определения критериев оптимизации природопользования, включая уровень техногенной нагрузки, ресурсный потенциал экосистем и экологический риск их реконструкции;

- управления информацией с использованием средств вычислительной техники;

- принятия решений для достижения надежности функционирования техногенных систем и безопасности природопользования.

Научная новизна.

Установлено, что зависимость экологического эффекта технологических процессов, выражаемого уровнем техногенной нагрузки, определяется показателями экологического риска и степени воздействия, приведенными к относительным единицам методом расстановки приоритетов при экспертно-оценочном анализе.

Цель работы.

Разработать и обосновать систему показателей, позволяющую минимизировать общую техногенную нагрузку на природную среду, моделируемую средствами ГИС.

Основные методологические положения (идея) работы.

Формализация многокритериальных оценок источников и объектов техногенного воздействия, систематизация их единым иерархическим деревом признаков и разработка алгоритма расчета уровня техногенной нагрузки на природную среду. Задачи исследований.

В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие задачи: 1. Обзор существующих методов анализа и оценок результатов природопользования на глобальном, региональном и локальном уровнях. Обобщение опыта применения рисковых характеристик технологий и экосистем.

2. Разработка системы показателей источников и объектов воздействия.

3. Разработка способов определения рейтинга источников воздействия, риска реконструкции экосистем и интегральных величин техногенной нагрузки на природную среду, как основных показателей, служащих критериями эффективности природопользования.

4. Разработка технологических схем создания графических и атрибутивных БД и решения задач управления информацией.

5. Создание типовой ГИС-технологии обоснования природопользования.

6. Обобщение результатов природопользования на территории Костомукшского ГОКа.

7. Создание экологической ГИС и ее апробация на примере тестового объекта.

Защищаемые положения.

1. Главным интегральным критерием эффективности природопользования служит уровень техногенной нагрузки, определяемый сочетанием экологического риска, как естественного свойства типов экосистем, и сценариями проявления форм техногенного воздействия при размещении конкретных источников.

2. Показатели экологического риска, указывающие на безопасность технологии эксплуатации природных ресурсов, (и количественные и качественные) подлежат общей процедуре формализации в относительных единицах и в рамках единого признакового дерева;

3. Основу оценки последствий природопользования промышленного предприятия составляет анализ состояния территориальных единиц ландшафта, классификационными признаками которых являются элементы теплового и водного режима питания геосистем;

4. Типовую ГИС-технологию оценки результатов природопользования железорудным ГОКом составляют универсальная настольная ГИС-оболочка и специальная библиотека "внешних" программ моделирования процессов распространения техногенного воздействия.

5. Главный компонент решения аналитических задач природопользования составляет экспертно-оценочный анализ результатов, позволяющий создавать соответствующие базу данных, базу знаний и интерпретировать результаты моделирования.

Методы исследований и исходные материалы.

В качестве основных использованы методы:

- экспертно-оценочный анализ, включающий установление относительных приоритетов;

- моделирование радиационного эффекта рельефа, сезонной динамики теплового и водного баланса экосистем, поля потенциалов загрязнения атмосферы;

- инженерно-экологическое картографирование на основе решения модельных задач; 8

- статистическое моделирование при верификации экспертного оценивания и решении классификационных задач.

Основными программно-аппаратными средствами решения поставленных в работе задач послужили ГИС Maplnfo, программы комплекта MsOffice Excel, Access, специализированные программы Признак, Профиль, Рельеф, OVR-редакторы дигитализации карт, Pentium, дигитайзер, сканер, плоттер, принтер.

Первичная информация представлена генеральным планом и топографическими картами масштаба 1:10000 - 1:50000, проектами ПДВ, ПДС и допустимых норм складирования твердых отходов, формами статистической отчетности.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Маковский, Сергей Анатольевич

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4

1. Наиболее эффективным приемом рейтинговой оценки источников нарушения экосистем является их сопоставление в матрице балльных отношений с использованием ранжированного ряда сценариев. В этом случае сценарии могут служить основанием для определения приоритетов. Источники загрязнения рейтинговой оценке не подлежат, т.к. Их средообразую-щий эффект учитывается полями потенциала концентрации загрязняющих веществ и уровнем риска хронической интоксикации.

2. Уязвимость и ресурсный потенциал являются показателями, практически не коррелируемыми. Поэтому, при учете данных слагаемых экологического риска, важное значение имеет, установленная экспертом, значимость одного показателя относительно другого. В данном случае ресурсный потенциал имеет более низкий приоритет, что свойственно экосистемам данного региона в целом.

3. При оценке степени подверженности экосистем атмосферным загрязнением риск хронической интоксикации более предпочтителен как показатель, чем уровень концентраций поллю-тантов. Во-первых, данный параметр можно использовать как инструмент многовариантного анализа, меняя продолжительность воздействия для жилой, рабочей, санитарно-защитной и др. зоны, не прибегая к перерасчетам модели, во-вторых, он "вписывается" в аппарат экспертного анализа и по технике балльных оценок и по сути ожидаемого вероятностного события.

4. Серию оценочных карт: уровень техногенной нагрузки, уровень техногенного воздействия, уровень экологического риска, уязвимость и ресурсный потенциал экосистем следует считать типовым набором карт для экологической ГИС. Для использования их в качестве инструмента "динамического" экологического анализа и принятия управленческих решений требуется задать различные варианты значимости отдельным свойствам признакового дерева уровня техногенной нагрузки, пересчитать по программе Признак соответствующие характеристики и вынести результаты вычислений на карту в среде Мар1пйэ по стандартной методике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экологическая ГИС Костомукшского ГОКа разработана на базе программного продукта Maplnfo, специализированного программного комплекса Эколог+, а так же программ моделирования радиационного эффекта рельефа Инсоляция и водно-теплового баланса экосистем Микроклимат. Кроме того, при реализации ГИС-технологии управления информацией использованы программно-аппаратный комплекс дигитализации карт, программа калькуляции электронных таблиц Excel, программа построения поверхностей Surfer.

Информационной основой геоинформационной системы послужили разработанные автором принципы и способы определения экологических показателей, предназначенных для использования в качестве критериев оценки результатов природопользования: уровень техногенной нагрузки, его компоненты - уровень техногенного воздействия и уровень экологического риска, который в свою очередь включает уязвимость и ресурсный потенциал экосистем. Данные интегральные показатели имеют иерархически подчиненные соотношения, и состоят из ряда более частных характеристик, образуя целую систему параметров. Компьютерная технология анализа и обобщения информации, ее распределение в базе данных ГИС, координатная привязка данных к объектам на карте позволили создать программно-информационный комплекс для подготовки решений по управлению природопользованием. Выходные сведения о состоянии природной среды подготавливаются в унифицированной балльной форме, что позволяет прогнозировать результаты природоохранных мероприятий и сводить к минимуму уровень техногенной нагрузки.

Разработана ГИС-технология управления экологической информацией для Костомукшского ГОКа, основу которой составляет многопризнаковый экспертно-оценочный анализ, сопряженный с интерпретацией результатов моделирования и средствами подготовки выходных документов средствами ГИС.

Библиография Диссертация по географии, кандидата технических наук, Маковский, Сергей Анатольевич, Санкт-Петербург

1. Абалаков А. Д. и др. Геоинформационное обеспечение и картографирование экологического риска. (В порядке обсуждения). Геодезия и картография, № 1, 1997. с.39-46.

2. Алексеев A.A. Стихийные явления в природе: проявление, эффективность защиты. М., Мысль, 1988.

3. Аникеев В.А., Копп И.З. Технологические аспекты охраны окружающей среды (экологическая экспертиза применительно к технологиям). Л., Гидрометеоиздат, 1982.

4. Антонов А., Кудрявцев Ф., Шафров А. Программные средства ГИС под MS Windows. ГИС-обозрение. Весна. 1996.

5. Антонов А., Кудрявцев Ф., Шафров А. Программные средства ГИС под MS Windows. ГИС-обозрение. 1996. Лето.

6. Анучин.В.А., Основы природопользования. Теоретический аспект. М. Мысль, 1978.

7. Анчишкин А.И. Наука техника - экономика М. Экономика 1989.

8. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М., 1975.

9. Ахметов К. Windows 95 не для всех. М., КомпьютерПресс, 1996.

10. Баженко. И. Защита информации в малом офисе. Hard

11. П.Бахирева Л.В., Заиканов В.Г., Качесова Л.П., Минакова Т.Б. Опыт формирования экспертной системы для оценки геоэкологического риска урбанизированных территорий. Геоэкология, 1996. №3, с. 134- 138.

12. Берлянт AM. Геоиконика. М.: МГУ, АЕН РФ, "Астрея", 1996. - 208с.

13. Биологические ресурсы района Костомукши, пути освоения и охраны. Петрозаводск, Кольский ф-л АН СССР. 1977.

14. Блюмберг В.А., Глушенко В.Ф. Какое решение лучше? Метод расстановки приоритетов. Ленинград, 1982.

15. Бобер Р. Конфигурирование ПК на процессорах Pentium. М.? Мир. 1996.

16. Бори Г. Форматы данных. Киев. Торгово издательское

17. Броунли К. А. Статистическая теория и методология в науке и технике. М., Наука, 1977.

18. Бугвевский Л.М., Вахромеева П. А. Картографические проекции, М., Недра, 1992. -293 с.

19. Бурдаков Н.И., Кульба В.В., Назаретов В.М. Концепции стратегического управления техногенным и природным риском в регионе. Реферативный сборник. "Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях", вып. 2, М. Винти 1992.

20. Буров В. "Потомки" магнитной ленты. Софт Маркет. 1996. N 44Р52).

21. Варковенко В. Модернизация и выбор комплектующих: жесткие диски. Компьютер пресс .1996. N 12.

22. Временная методика расчета количества загрязняющих веществ, выделяющихся от неорганизованных иточников станции аэрации бытовых сточных вод. М., МосводоканалНИИ-проект. 1994.

23. Временное методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов. М. Госстрой. 1990.

24. Временные методические рекомендации по оформлению проекта нормативов предельного размещения отходов для предприятия. С.-Пб., 1995г.

25. Временные методические рекомендации по контролю загрязнения почв. Госкомгидромет ИЭМ. М„ 1983.

26. Вскрышные породы костомукшского железорудного месторождения и пути их использования в народном хозяйстве. Под ред. В.А. Соколова. Петрозаводск. "Карелия". 1983.

27. Гаврилов В.В., Романовский H.H., Сергеев Д.О., Уткина И.А. Концепция оценки экологического риска. Геоэкология. 1994. № 4, с. 20-23.

28. Географическое обоснование экологических экспертиз. Под редакцией Т.В. Звонковой. Москва, МГУ. 1985.

29. Гидаспов В.В., Кузьмин А.И., Ласкин Б.М., Азиев Р.Г. Научно-технический прогресс, безопасность и устойчивое развитие цивилизации. Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, т.35, в.4, 1990.

30. Гинзбург Г.А., Салманова Т.Д. Пособие по математической картографии. Тр. ЦНИИГА-иК. Вып. 160.-М.: ЦНИИГАиК, 1964. 456 с.

31. ГИС обозрение. Весна 1995.

32. Гладкий В.И., Спиридонов В.А. Городской кадастр и его картографо-геодезическое обеспечение, М., Недра, 1992.

33. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М., Наука, 1969.

34. Головацкая Н.И. и др. Безопасность человека и общества: новые ориентиры социально-экономического развития. "Вопросы экономики" № 1 "Пресса" 1992.

35. Горлов В.Д., Петров H.A., Горлов Ю.В. Решение практических задач по экологии горного производства, Новочеркасск 1996. (для грамотной постановки задач при разработке методических указаний).

36. Горьковец В.Я. И др. Геология и металлогения района Костомукшского железорудного месторождения. Петрозаводск. 1981.

37. ГОСТ 17.0.0.04-90 Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Экологический паспорт предприятия. Основные положения. "ГК СССР по охране природы", М. 1990г.

38. Графические адаптеры EGA, VGA: Руководство по программированию. С-Пб., Малахит, 1992.

39. Графический монстр вышел из стен SGI. Компьютер пресс. 1997. N 2.

40. Гумбель Э., Статистика экстремальных значений, М. Мир, 1965.

41. Гюнтер Н.М. Курс вариационного исчисления. М., Гостехиздат, 1941.

42. Джефферс Дж., Введение в системный анализ: применение в экологии. М., Мир, 1981.

43. Доклад о наиболее важных достижениях в области науки, техники и производства топо-графо-геодезических и картографических работ в Российской Федерации и за рубежом за 1995 г М., ФСГиК, ЦНИИ ГАиК, 1995, 56 с.

44. Журкин И. Г. "Концепция построения эколого-технической информационной системы" сборник "Известия высших учебных заведений" №2, 1992., стр. 105. МИИГАК, 1992.

45. Ивченко Б. П., Мартыщенко Л. А. "Информационная экология", С-Пб. "Фолиант", 1998.

46. Ивченко Б.П., Мартыщенко Л.А., Иванцов И.Б., Информационная микроэкономика. Часть 1. Методы анализа и прогнозирования. СПб., НордмедИздат, 1998

47. Ивченко Б.П., Мартыщенко Л.А., Губин Г.С., Информационная микроэкономика. Часть 2. Анализ закономерностей и моделирования. СПб., НордмедИздат, 1998.

48. Ивченко Б.П., Мартыщенко Л.А., Монастырский М.Л., Теоретические основы информационно-статистического анализа сложных систем. СПб, Лань, 1997

49. Ивченко Б.П., Мартыщенко Л.А., Оценка статистической устойчивости экологических процессов по ограниченному числу наблюдений. Международная конференция "Экология и развитие Северо Запада России". Сб.докладов, СПб., 1998.

50. Ивченко Б.П., МартыщенкоЛ.А. Теоретико-информационные методы анализа и статистической интерпретации результатов экологического мониторинга. Международная конференция "Экология и развитие Северо-Запада России". Сб. докладов, СПб., 1998

51. Ивченко Б.П., Проблемные вопросы информационного обеспечения качества сложных систем. Международный форум Информатизации МФИ-94. Конференция "Новые информационные технологии в сложных системах". Сборник докладов. М., 1994.

52. Измалков В.И., Измалков A.B. Безопасность и риск при техногенных воздействиях. РАН, С-Пб НИЦЭБ, Москва Санкт Петербург. 1994.

53. Измалков В.И., Измалков A.B. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. РАН, С-Пб НИЦЭБ, Москва Санкт Петербург. 1998.

54. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. Утв. приказом Минприроды России от 29.12.95 № 539.

55. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. М., 1965.

56. Использование и охрана водных ресурсов бассейна Белого моря (в границах Карелии), Российская Академия наук, Карельский научный центр Институт водных проблем Севера, Петрозаводск. 1994.

57. Итоги науки и техники. "Охрана и воспроизводство природных ресурсов" т.27 ВИНИТИ, М. 1990.

58. Камышев А. П. Методы и технологии мониторинга природно -технических систем севера западной сибири, М ВНИПИГАЗДОБЫЧА, 1999

59. Кендалл М., Стьюарт А., Статистические выводы и связи. М. Наука, 1973

60. Кендалп М. Дж., Стюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. -М.: Наука, 1976.-550 с.

61. Ковалевский Ю.Н. Стихийные бедствия и катастрофы. Рига: Авотс, 1986.

62. Кожевников В.Н. Условия формирования структурно-метаморфических парагенезисов в докембрийских комплексах. Ленинград. 1982.

63. Коновалова Н. В., Капралов Е. Г., "Введение в ГИС", М. ООО "Библон", 1997г.

64. Коткарев А.В., Типунов В.С. Геоинформатика. М., Картоцентр - Геодезиздат, 1993. -213 с.

65. Кошкарев А. В., Тикунов В. С. Геоинформатика, М., Изд-во "Картгеоцентр" "Геодезиздат", 1993.

66. Крапивин В.Ф. О теории живучести сложных систем. М., Наука, 1978.

67. Кратц К.О. Геология Карелии. М.-Л. 1963.

68. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. М., Минприроды РФ. 1992.

69. Кузьмин Н.И. Безопасность и техногенный риск: системно-динамический подход. Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, т.35, в.4, 1990.

70. Лазарев Ю.И. Структурная и метаморфическая петрология железистых кварцитов Косто-мукшского месторождения. Ленинград. 1971.

71. Ласточкин А.Н. Морфодинамический анализ. Л. Изд-во ЛГУ. 1987.

72. Ласточкин А.Н. Рельеф земной поверхности. Л. Изд-во ЛГУ. 1991.

73. Ласточкин А.Н. Геоэкология ландшафта (экологические исследования окружающей среды на геотопологической основе). СПб., Изд-во СПбГУ. 1995

74. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии. М.: изд-во МГУ, 1990.

75. Мазур И.И. Экология строительства объектов нефтяной и газовой промышленности. М., "Недра". 1991.

76. Максименко Ю.Л., Горкина И.Д. Оценка воздействия на окружающую среду. Пособие для практиков. М., РЭФИА. 1996.

77. Максимов В. Ф., Вольф И. В. Очистка и рекуперация промышленных выбросов, М. Лесная промышленность 1989. (оценка воздействия предприятий на лесные массивы и возможности их устранения).

78. Мартыщенко Л.А. Введение в статистическое моделирование технических систем. МО СССР, 1982.

79. Мартыщенко Л.А. Имитационное моделирование процессов развития сложных систем. М„ МО СССР, 1983

80. Мартыщенко Л.А. Математические задачи теории малых выборок и их приложение к испытаниям сложных технических систем. Л., МО СССР, 1975.

81. Мартыщенко Л.А. Экстремальное распределение экстремальных случайных величин. Л., МО СССР. 1989.

82. Мартыщенко Л.А., Панов В.В. Моделирование распределений, заданных характеристис-ческими функциями. Кибернетика, 1985, N3.

83. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М., Мир 1989.

84. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86), Л., Гидрометеоиздат, 1987.

85. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей). СПб., НИИАтмосфера, Фирма Интеграл. 1997.

86. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей). СПб., НИИАтмосфера, Фирма Интеграл. 1997.

87. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Бактериопланктон и его продукция. Л., 1982.

88. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и его продукция. Л., 1982.

89. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л., 1982.

90. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты. М., МПР России. 1998.

91. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий на подземные водные объекты и предельно допустимых сбросов вредных веществ в подземные водные объекты. МПР России. 1998.

92. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий на поверхностные водные объекты. МПР России. 1998.

93. Мильков Ф.Н. Ландшафтная география и вопросы практики. М., 1966.

94. Миляева В. Б., Кузнецова В. И. Комплексная экологическая оценка (пути прикладного решения) сборник статей С.-Пб НИИ Охраны атмосферного воздуха 1994г.

95. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М, Проскуряков Н.М. Экология горного производства, М., Недра 1991. (пособие по инженерной экологии).

96. Мунн Р. Е. Вторжение в природную среду. Оценка воздействия (основные положения и методы). Перевод с английского Романовой Э.П., Барбаш Н.Б. под редакцией Ретеюма А.Ю. М. "ПРОГРЕСС". 1983.

97. Налимов М.М. Новые идеи в планировании эксперимента. М., Наука, 1969.

98. Основы эколого-графической экспертизы. Под редакцией К.Н. Дьяконова, Т.В. Звонковой, Москва. МГУ 1992.

99. Охрана окружающей среды под редакцией C.B. Белова, М., ВШ, 1991.

100. Пейстрик Г. Сканирование на все случаи жизни. PC Magazine USSR. 1991. N 3.

101. Петухов M. Муниципальные информационные системы на базе программной среды Intergragh. Информационные технологии. 1996. N4.

102. Пианка Э. Эволюционная экология, М., 1981.

103. Поллард Дж. Справочник по математической статистике. М., "Финансы и статистика". 1982.

104. Попов Д. Плоттерные технологии. Информационные технологии. 1996. N 4.

105. Потехин Г.С., Прохоров Н.С., Терещенко Г.Ф. Управление риском в химической промышленности. Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, т.35, в.4, 1990.

106. Прикладные методы исследования процессов принятия решения /под ред. М.Трухаева. -Владивосток., ДВИЦ АН СССР, 1976.

107. Проект предельно допустимых выбросов АО "Карельский окатыш"

108. Райфа Г. Анализ решений. Введение в проблему выбора в условиях неопределенности. М., Наука, 1970.

109. Разумов К. А. Проектирование обогатительных фабрик М., Недра, 1965. (экологическая экспертиза применительно к технологии обогащения).

110. Райфа Г. Анализ решений. М., Наука, 1977.

111. Рамачандран М. Теория характеристических функций. М., Наука, 1973.

112. Расчеты платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу АО "Карельский окатыш" за 1994-1998гг.

113. Ревазов М.А., Певзнер М.Е., Матанцев В.И. Охрана природы. М., Недра. 1986. (учебное пособие)

114. Ревзон А. Л. Картографирование состояния геотехнических систем М. "Недра", 1992г.

115. Режим эксплуатации хвостохранилища Костомукшского ГОКа. Практические рекомендации. Карельский научный центр АН СССР. Отдел водных проблем. Петрозаводск 1990.

116. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М.Мысль, 1990

117. Программные продукты и технологии ARC/INFO, ArcView, MapObjects, SDE. СП Да-та+., 1996.

118. Рекомендации по разработке геоэкологических основ, норм антропогенных нагрузок на ландшафты. М., Изд-во ИГ АН СССР. 1991.

119. Рекомендации по оформлению и содержанию нормативов допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятий. М., Госкомприрода. 1990.

120. Рекомендации по основным вопросам природоохранной деятельности (нормирование выбросов, установление нормативов ПДВ, контроль за соблюдением нормативов выбросов, выдача разрешения на выброс) М., Минприроды. 1995.

121. Романов Б.А.,Кушниренко A.C. dB ASE IV Назначение, функции, применение. М.: Радио и связь, 1991.

122. Романов В.Ю. Популярные форматы файлов для хранения графических изображений на IBM PC. М., Унитех, 1992.

123. Росновский И.Н. Устойчивость почвы: техногенно-механические аспекты. Новосибирск, 1993. (экологический риск применительно к почвенному покрову).

124. Рыжов П. А. Математическая статистика в горном деле, М., В.Ш., 1973. (использование статистических критериев в экологии и экологической экспертизе).

125. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы (ОНД-90). СПб., Гос-гидрометеоиздат, 1992.

126. Русин ИЛ. Экологизация экономики: методы регионального управления. М. 1990

127. СН 446-72. Инструкция по составлению схем и проектов районной планировки.

128. СНиП 11-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий.

129. СНиП 11-97-76. Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий.

130. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских населенных пунктов.

131. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование. Организация систем. Перевод с английского по ред. Вачнадзе Р.Г. М., Радио и связь. 1991. (планирование экосистем с учетом математического аппарата)

132. Самратов У.Д., Блесни Г.С., Попович П. Использование технологий цифровых картографических и геоинформационных систем в государственном земельном кадастре России а ГИС Обозрение. - Весна, 1995.-С. 12-13.

133. СанПиН 2.2.15/2.1.1.567-96. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Госкомсанэпидемнадзор России, М., 1996г.

134. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. УНВ Госкомгидромета СССР, 1986.

135. Смирнов Л.Е. Геоэкологическое картографирование. В кн. Основы геоэкологии под. Ред. В.Г. Морачевского. СПб, Изд-во СПбГУ, 1994.

136. Смирнов Л.Е., Шумова О.В. Принципы эколого-географического картографирования. Изд. РГО, т.94, вып.2, 1994. (учебное пособие)

137. СН 245 -71. Санитарно-защитные зоны. Требования к выбору площадки для строительства и проектированию генеральных планов. М., Стройиздат. 1972.

138. Снакин В.В., Мельченко В.Е., Бутовский P.O. и др. Оценка состояния и устойчивости экосистем. М., 1992.

139. Создание электронных карт: Обзорная информация. М., ЦНИИГАиК, 1994. - 59 с.

140. Солнцев В.H. Системная организация ландшафтов. М., 1981.

141. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск. 1978.

142. Справочные данные о чрезвычайных ситуациях техногенного, природного и экологического происхождения. Часть 1. Общие сведения о чрезвычайных ситуациях. М., ГО СССР, 1990.

143. Старостина A.A. Введение в AutoCAD. M., Вутэк, 1991.

144. Статистический отчет об образовании, поступлении, использовании и размещении токсичных отходов производства и потребления за 1998г. Костомукшский ГОК. 1999.

145. Сухоручкин В.К., Гаврилин А.Н. Анализ методологических аспектов исследований риска. Препринт ИАЭ. Москва ИАЭ им. Курчатова, 1984.

146. Требования к размещению атомных электростанций. Бюро СМ СССР по топливно-энергетическому комплексу. 1988.

147. Тестовая лаборатория CompUnity. Основа всех основ. Результаты тестирования компьютерных платформ CompUnity. 1996. N 10.

148. Техника безопасности на открытых работах (По материалам НИИОГРа) Выпуск 1. Сборник научных трудов. Киев, 1973.

149. Тикунов B.C. Метод классификации географических комплексов для создания географических карт. Вестник МГУ, сер. География, 1985, N 4. С.28-36.

150. Толковый словарь по вычислительным системам. Под ред. Иллингуорта В., Глейзера Э.А.Пайла И.К. М., Машиностроение, 1989.

151. Уилкс С. Математическая статистика. М., Наука, 1967.

152. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложение. Т2, М., Мир, 1967.

153. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. М., Финансы и статистика, 1990.

154. Философов В.П., Анисимов В.И., Жачкина C.B. Применение картографического метода для целей рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Тез. Докл.

155. Хаксольд В. Введение в городские географические информационные системы. Изд-во Оксфордского университета, 1991. - 321 с.

156. Хеттманспергер Т. Статистические выводы, основанные на рангах. М., Финансы и статистика, 1987.

157. Хованов Н.В. АСПИД система квалиметрических методов оценивания в условиях дефицита информации качества сложных технических объектов. Методология и практика оценки качества продукции. Л., Изд-во ЛДНТП. 1988.

158. Хованов Н.В. Стохастическое поле агрегации индивидуальных ординальных экспертных измерений. Материалы 1-го Всесоюз. Совещания по статистике, дискретному анализу, нечисловой информации. М., 1981.

159. Хортов. Я. В поисках панацеи. Софт Маркет. 1966. N ЗЗР41).

160. Цветков В. Я., "Геоинформационные системы и технологии", М., "Финансы и статистика", 1998г.

161. Цветков В.Л. Информатизация: Создание современных информационных технологий. Ч. 1 . Структуры данных и технические средства.- М., тент, ВНТИЦентр, 1990. - 118 с.

162. Цветков В.Л. Разработка проблемно-ориентированных систем управления М., пт, ВНТИЦентр, 1990. - 132 с.

163. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии (учебное пособие). М., МИИГАиК, 1996. - 112 с.

164. Цветков В.Я., Кирюхина И.Я. Применение экспертных систем в управлении непромышленными объектами. М., ГКНТ, ВНТИЦентр, 1991. - 119 с.

165. Цветков Л.Я. Перспективы применения методов параллельного программирования в топографо-геодезическом производстве. М., ЦНИИГАиК, 1986. - 49 с.

166. Цветков Я.Л. Моделирование в научных исследованиях и проектировании,- М., тент, ВНТИЦентр, 1991. 125 с.

167. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М., Финансы и статистика, 1986. - 344 с.

168. Червяков В.А. Концепция поля в современной картографии. Новосибирск, "Наука", 1978.

169. Чернов В.М., Инина К. А. и др. Вулканогенные железисто-кремнистые формации Карелии. Петрозаводск. 1970.

170. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М., Статистика, 1977.

171. Шварц С.С., Экологические закономерности эволюции. М. Наука, 1980.

172. Шебеста А. А. Моделирование миграции техногенного загрязнения в поверхностных водах. Вестник СПбУ, сер.7, вып.2, N 14. 1993.

173. Шейной К. Работы по теории информации и кибернетики. М., ИЛ, 1963.

174. Щербаков В.М. Оценка и картографирование радиационного эффекта рельефа. Вестник СПбУ, сер.7, вып.З, N 21, 1993.

175. Щербаков В.М., Капралов Е.Г., Камышев А.П. Картографирование в целях экологического обоснования генпланов малых городов и проектов строительства промышленных объектов. Вестник СПбГУ, 1994, Сер.7, вып. 1 (№ 7).

176. Шувалов Ю. В., Губенко А. Л., Домпальм Е.И, Иванов Б. А., Маковский С. А., Пашкевич М. А. Экология. Учебное пособие. РИЦ СПбГТИ, 1998г.

177. Экологическое картографирование на современном этапе. (Ленинград, октябрь 1991), кн.1. Л, Изд-во ВГО СССР, 1991.

178. Яковенко И.М. Картографическое обеспечение эколого-географической экспертизы городской среды. Тез. Докладов X Всесоюзной конференции по тематическому картографированию

179. ARCINFO. PC Version 3.40 Plus. User's Guide. California, 1992.

180. Coates J.F. Technology assesment a toll kit/Chemitech, June 1976.

181. Conceptual Trend and Implications for Risk Research/Rep of the task force meeting: risk and policy analysis under conditions of umcertainty. 25 - 27 November 1985 EDS. C.T. Miller. P.K. Leindorger, R.E. Munn. - Luxembourgh; TIASA, September 1986.

182. Environment Polices in East and West Ed.9. Enyedi et al. - L: Taylor Graham, 1987.

183. Geographic Information Systems (GIS) based on Jupiter Technology 11 Intergraph software solutions . April 1996.

184. Joint Nordic Prelect. Final Report. Oslo, 1989. 42. MGE-многоотраслевая модульная геоинформационная система. СПб.: Информационные технологии водоканала. 1996.

185. Perilous Progress: Managing the Hazards of Technology/Eds Ch. Honenemsek, R.E. Casperson, J.X. Kasperson, R.W. Kates. Boulder (Colorado), L.: Westview Press, 1985.

186. Sandman P. Explaining Environmental Risk. Wash, D.C., EPA, 1986. ( для пп. 14-19 критерии оценки воздействия социальные, техногенные и иные при разработке технологий и строительстве промышленных предприятий)

187. Soft. 1997. N 2. 5. Борзенко А .Стриммеры. Компьютер Пресс. 1992.N 6.

188. Snyder .М, VoxlandP'M. An Album of Map Projection. U.S. Geological Survey professional paper 1453, Washington, 1989.