АКТУАЛЬНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ МОНИТОРИНГА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

THE RELEVANCE OF THE INTRODUCTION OF GEOINFORMATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMS IN THE MONITORING OF WATER BODIES

Yulia Balyasova

Student, Department of Information Measuring Technologies and Systems, Southern Federal University,

Russia, Taganrog

АННОТАЦИЯ

В статье приводится краткий анализ востребованности использования геоинформационных систем и технологий при осуществлении мониторинга водных объектов.

ABSTRACT

The article provides a brief analysis of the demand for the use of geoinformation systems and technologies in the monitoring of water bodies.

Ключевые слова: мониторинг водных объектов; геоинформационные системы и технологии; Python.

Keywords: monitoring of water bodies; geoinformation systems and technologies; Python.

Водные ресурсы – являются одним из основополагающих и динамичных элементов национального богатства Российской Федерации (РФ) [1]. В настоящее время, экологические проблемы водного хозяйства являются первоочередными, требуют быстрой обработки получаемых данных, их аналитики и принятия соответствующих действий. В Российской Федерации с целью охраны и обеспечения рационального использования вод действует система государственного мониторинга водных объектов [2].

Согласно пунктам 1 и 2 статьи 30 Водного кодекса РФ [3], «государственный мониторинг водных объектов представляет систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, собственности муниципальных образований, собственности физических лиц, юридических лиц. Государственный мониторинг водных объектов является частью государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды)».

Государственный мониторинг водных объектов состоит из следующих подсистем:

• мониторинга поверхностных водных объектов;
• мониторинга состояния дна и берегов водных объектов, а также состояния водоохранных зон;
• мониторинга подземных вод с учетом данных государственного мониторинга состояния недр;
• наблюдений за водохозяйственными системами, в том числе за гидротехническими сооружениями, а также за объемом вод при водопотреблении и сбросе вод, в том числе сточных вод, в водные объекты.

Государственный мониторинг водных объектов осуществляет Министерство природных ресурсов (МПР), Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и другие специально уполномоченные государственные органы в области охраны окружающей среды, включая санитарно-эпидемиологическая служба России, ответственную за санитарную охрану водоёмов.

Государственный мониторинг водных объектов предполагает ежедневные визуальные наблюдения [3]. Функциональная схема мониторинга природной среды представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Функциональная схема мониторинга природной среды [3]

Авторы в публикациях [4, 5] подчеркнули преимущества применения геоинформационных систем при осуществлении постоянного мониторинга за состоянием водных объектов в режиме реального времени, что способствует реализации целей проведения мониторинга и экологического контроля (надзора).

В статье [6] авторами описывается геоинформационная система для автоматизированного мониторинга изменения площади акватории озер и водохранилищ по данным оптической спутниковой съемки. Приводятся результаты использования этой системы для определения площади водного зеркала для Большого Ярового и Красиловского озер по данным со спутника Sentinel-2А.

В статье [7] авторы, на основе использования языка программирования Python и библиотек ArcPy ArcGIS, проанализировали и усовершенствовали процесс автоматического обновление карт растительного покрова, используемых при гидрологическом моделировании.

В статьях [8, 9] авторами произведён обзор ведущих зарубежных и российских геоинформационных компаний в сфере разработки мониторинговых ГИС, в результате которого введён термин и принципы построения мультифункциональных динамических мониторинговых ГИС.

Проведенный анализ современных публикаций подчеркивает своевременность выбранной темы. Актуальность внедрения геоинформационных систем и технологий при ведении мониторинга водных объектов обусловлена тем, что ГИС-технологии применяются практически повсеместно, содержат в себе целый ряд инструментов для сбора, обработки, анализа, картографического моделирования, визуализации и управления пространственными данными.

Список литературы:

1. Балыкин П. А., Куцын Д. Н., Орлов А. М. Изменения солености и видового состава ихтиофауны в Азовском море. // ОКЕАНОЛОГИЯ. 2019. – Т. 59. – № 3. – С. 396-404.
2. Кутявина Т. И., Ашихмина Т. Я. Современное состояние и проблемы мониторинга поверхностных водных объектов России (обзор) // Теорeтическая и прикладная экология, 2021. – №2. – С.13–21.
3. Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ [Электронный ресурс] // URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/ (дата обращения: 15.01.2022).
4. Барашкова П.С., Коровина М.Д., Шавва А.А. Информационные системы в области управления водными ресурсами // ИТпортал, 2018. №1 (17). URL: http://itportal.ru/science/tech/informatsionnye-sistemy-v-oblasti-u/
5. Быстров А.Ю. Разработка методики геоинформационного обеспечения мониторинга водоохранных зон рек и водохранилищ: дис. … канд. техн. наук. – М., 2018. – С.118.
6. Донцов А.А. Пестунов И.А. Рылов С.А. Суторихин И.А. Автоматизированный мониторинг площадей акваторий озер и водохранилищ по спутниковым данным. // Интерэкспо Гео-Сибирь, 2017. – №2. – С. 38–45.
7. Burton Watson R., John Ryan P. Visualization and Waste Collection Route Heuristics of Smart Bins Data using Python Big Data Analytics. // ACM International Conference Proceeding Series. – 2021. №3451492. – P.  124 – 130 (DOI: 10.1145/3451471.3451492).
8. Быстров А.Ю., Майоров А.А. Обзор современных теорий и принципов построения мультифункциональных динамических мониторинговых геоинформационных систем // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2021. – № 1. – С. 108-116.
9. Быстров А.Ю., Майоров А.А. Современные системы геоинформационного мониторинга водоохранных зон рек и водохранилищ// Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2017. – № 2. – С. 80–86.