Жер мониторингiнiн ақпараттық және техникалық қамтамасыз ету

Жер мониторингiнiн  ақпараттық және техникалық қамтамасыз ету

Жер мониторингін өткізу үшін ақпарат алымы әртүрлі түсірулер, іздестірулер, зерттеулер жер үсті түсірулері мен бақылауларын дистанциялық алдын-ала тексеруді пайдалануда  өткізілген   (топография-геодезиялық, топырақ мелиоративтік), арнайы бақылау  нәтижесінде жасалады.

Әртүрлі министрлікте және  ведомствалықта өткізілген көп зерттеулер, бақылаулар мен түсірулер,  жер  қорының жай-күйін зерделеу мақсатында салалық нормативтік техникалық құжаттар негізінде бөлектене (ажыратыла) орындалған. Бірақ жер қорының  жай-күйін зерделеу бірыңғай мемлекеттік  тәсілдемені талап етеді, себебі жер ресурстары қоршаған табиғат  ортасының маңызды бөлігі, ауыл және орман шаруашылығы үшін басты  өндіріс құралы, сондай-ақ кәсіпорындарды және барлық салалық  халық шаруашылық  ұйымдарды орналыстыру үшін кеңістік базисі болып табылады. Жер мониторингі барлық өзге де мониторингтер мен табиғат ресурстары кадастрларының базалық байланыстырушы ролін орындауға шақырады және мемлекеттік дәреже алуы тиіс.

Әр түрлі деңгейдегі экологиялық  ахуал туралы ақпарат алу (жекелеген  кәсіпорындардан бас деңгейге дейін) жердің картографиялық негізіне алынған, өзін таныстыратын графикалық мәліметтер  осылай аталатын экологиялық ахуал  жоспарының көмегімен мүмкін болады. Өткізілген мониторинг түрлері әртүрлі  масштабтағы картографиялық негізді  пайдаланады. Сонымен, мысалы, жергілікті  мониторинг өткізу кезінде  картадағы  барлық тасталыну көздері-өндірістік кәсіпорындардың вентиляциялық  трубалары  қатысу керек және т.б. аймақтық деңгейде –жақын орналасқан әсер ету көздері бір топ көздеріне  «құйылады».

Жер үсті бақылаулары жер  қорының барлық санаттары бойынша  көшпелі зертханаларды әр түрлі  полигондарда, эталонды учаскелерде, стационарлық және жартылай стационарлық алаңдарда  қолданумен өткізіледі.  

Аймақтағы нақты бақыланатын  учаске үшін зертхана бекітіледі. Экспедициялық  негізде зертхана аймақтық көлемі бойынша  улкен жетерліктей кешендік  агрокологиялық зерттеулер орындауы мүмкін.

Зертхана 

*Базалық зертханадан,

* өмірді қамтамасыз ету  блогынан,

* және көптеген көшпелі  қосалқы зертханалардан тұрады.

Базалық  зертханалық  блок барлық комплекстік орталық звеносы болып табылады. Ол қабылдау аппаратурасын, тіркелімін, бірінші талдап қорыту  мәліметтерін, алынған ақпараттық  сақталымы мен берілімін қамтамасыз етеді. Базалық блок кеңейтілген әртүрлі параметрлерді алу бойынша талдау объектілерін өткізу үшін бекітілген. Мысалы, агроэкологиялық және топырақ мориторингін өткізу кезінде топырақтың жай-күйі (спектрометрия, хронометрия, радиометрия және т.б.) үшін бақылау бойынша барлық талдаулар орындалады.

Өмірді қамтамасыз ету блогы барлық зертханалық кешеннің  жұмыс істеу қабілетін қолдау үшін қызмет етеді (энергиямен жабдықтаушы, байланыс, сервистік қызмет көрсету   функцияларын орындайды.)

Қосалқы зертхана базалық зертханаға қосымша болып табылады және зерттеулердің нүкте санын кеңейтуге  мүмкіндік тудырады. Олар қысқартылған параметрлер жиынтығы бойынша талдауларды орындауға мүмкіндік береді. Бір жылжымалы зертханалық кешен базалық зертханадан 20-30 км. қашықтықта орналасқан екі, үш қосалқы зертханаларға ие болуға мүмкіндік береді. Сонымен бірге қосалқы зертханалар жеке жұмыс істей алады.

Сонымен бірге, жүйелік бақылаудың дәстүрлі жерлік әдістері қымбат тұрады және түрлі профильдегі көптеген мамандарды тартуды талап етеді.

Ақпарат алуды едәуір арзандатуға  мүмкіндік тудыратын тәсіл қашықтықтан зондтау болып табылады. Бұл әдіс сондай-ақ мониторингті қарапайым, жылдам және жеңіл қол жеткізетін құралдармен өткізуге мүмкіндік тудырады.

 Қашықтықтан зондтау – объектіден қашықтықта орындалған өлшемдердің деректері бойынша объекті жөнінде ақпарат, яғни олармен тікелей байланыссыз алу.

Қашықтық мониторингі  – ұшатын және аэроғарыштық аппараттардың, сондай-ақ автоматты түрде тіркейтін және қашықтағы байланыс құралы арқылы ақпаратты беретін жер бетіндегі аппаратураның көмегімен жүзеге асырылатын табиғи процестер мен құбылыстарды қадағалау.

Жер қорын қашықтықтан  зондтау:

• видео- фото ақпаратты (аэрофотоаппаратура, көп аймақты сканирлейтін қондырғылар, радиолокаторлар, ТВ-камералары және т.б.) беретін  аспаптарды; 
• трассалық топтардың аспаптарын  (спектрррометрлер СВЧ- және ИК радиометрлер және т.б.).

Көп аймақты суретке түсіру электрмагнитті толқындардың спектрдің  түрлі аймақтарында ұшу аппараттарының үстіңгі бөлігін және түсіру жүйелерін  пайдаланумен суретке түсіруді білдіреді. ұшақтық сканерді кейіннен ЭЕМ деректерді өңдеумен пайдалану 20 млн. га жуық  ауданда  бір жыл ішінде орташа масштабты картаны жасауға мүмкіндік береді. Аэровизуальді және жер бетіндегі таксацияға негізделген табиғи жемшөптік алқаптардың өсімдіктері туралы ақпарат алудың дәстүрлі әдісі 15 жылга дейінгі геоботаникалық карталарды алу үшін едәуір көп уақытты талап етеді.

Ғарыштық аппараттармен  және биіктіктердегі ұшақтармен орындалған суреттер ғаламдық, республикалық және аймақтық деңгейлерде жер мониторингін жүргізу кезінде пайдаланылады. Жергілікті жер мониторингін жүргізу  және аэроғарыштық ақпаратты нақтылау үшін  суретке түсіру және шағын  авиацияның көмегімен қадағалау  өткізіледі.

Аэрофотосуреттер көмегімен  алынған ақпарат ландшафтың физикалық  элементтерін зерттелетін объектілерді фототон, түсі, геометриялық көлемдері  мен басқа да бейнелену ерекшеліктері  бойынша тану жолымен түсіндіріледі. Табиғи процестердің едәуір бөлігі суреттерде тікелей бейнеленбейді. Ол жанама түсіндірме белгілер негізінде анықталады. Мысалы, жанама белгілер бойынша жерасыту сулары, кейбір топырақ түрлері, табиғи процестердің даму кезеңдері және т.б. түсіндіріледі. 

Жердің жай-күйі мынадай  карталар түрлерінде көрсетіледі:

1. Жерді пайдалану картасы;
2. Ландшафтық карта;
3. Топырақтың эрозиясы мен дефляциясының картасы;
4. Топырак картасы;
5. Жерді қайта ылғалдандыру және жылыту картасы;
6. Жердің ластану картасы;
7. Агрохимиялық карта және т.б. 

Жер бетін қашықтықтан  зондтау әдістерін  және аэроғарыштық құралдарды қолдану түрлі техникалық құралдармен және түрлі биіктіктерден  фотографиялық және картографиялық материалдардан тіркелетін түрлі масштабты  видеодеректерді орналастыру мүмкіндігін  береді.

Аэроғарыштық мониторинг жетістігі ақпаратты алудың жоғары жеделдігімен, оны қазіргі компьютерлік техниканың көмегімен өңдеу, сақтау, сыныптау және пайдалануды ұйымдастыру  мүмкіндігімен  тұжырымдалады. Мысалы,  қашықтықтан зондтау деректері  төтенше экологиялық жағдайларды  бақылау кезінде жедел ғарыштық мониторинг өткізу кезінде маңызды  роль атқарады, сондай-ақ  бос қалудың  мынадай параметрлерін анықтауға  мүмкіндік береді: қарашірік горизонтының қуаты, ауыл шаруашылығы алаптарының  шығымдылығы, жер астындағы сулардың деңгейі, топырақ эрозиясының, желілік  және жайпақтық параметрлері, өсімдіктің түрлері және т.б.

қашықтықтан зондтау экономикалық тиімді. Кейбір деректер бойынша гидрометеорологиялық қамтамасыз етуде спутниктік ақпаратты  пайдалану кезінде экономикалық шығындар сомасы мен зияндар оны алу шығындарынан 10-15 есе асып кетеді.

Сонымен бірге,  ауа мен  спутниктен алынған түрлі деректер арасындағы корреляцияны іздестіруге  негізделген  қашықтық мониторингі  жер бетіндегі зерттеу деректерімен салыстыру бойынша ақпарат бөлігінің  шығынын көздейді. Сондықтан жер  мониторингінің мұндай әдістемесі неғұрлым орынды және тиімді болып табылады, ол үш тәсілмен жиналған деректерді бір  мезгілде пайдалануды қамтиды:

1. Жерде – белгіленген кезеңге ақпарат жинау;
2. Ауадан – шағын авиацияның жүйелі барлау ұшуларының көмегімен;
3. ғарыштан –көріністі немесе цифрлық деректерді спутниктік жүйелермен беру. 

Жер ресурстарының  жай-күйін  жедел бағалауға арналған техникалық құралдар кешені  мынадай міндеттерді  шешуге мүмкіндік береді:

• Табиғи кешендердің жер учаскелерін, энергетика жүйелерін, өнеркәсіпті және байланысты олардың экологиялық және функциональдық жай-күйін айқындау мақсатында жер бетіндегі жедел және қашықтық зерттеулерді жүргізу;
• Картографиялық жұмыстарды қамтамасыз ету үшін аэросуреттерге түсіру;
• Геологиялық және гидрогеологиялық процестердің, аумақтардың, орман және су қорлары объектілерінің жағымсыз урбанизация процестерінің мониторингін жүзеге асыру;
• Табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайлардың масштабтары мен салдарын анықтау және бағалау;
• Мемлекеттік жер кадастрын  және жерді пайдалану мен қорғауға мемлекеттік бақылауды ақпараттық қамтамасыз ету;
• Әр үкімет органдарының басқару шешімдерін қабылдау мақсатында табиғи және шаруашылық кешендерінің жер жағдайы туралы  жедел және нақты ақпарат алу;
• Автоматтандырылған деректер базасын құру және жаңарту. 

Жер мониторингі жөніндегі  жұмыстарды одан әрі жүргізу және дамыту үшін жер мониторингінің технологиялық  және ақпараттық базасын құру; ӘР аумағында  жер мониторингін жағымсыз процестерді  дер кезінде алдын алу мен  жою бойынша іс-шараларды азірлеу  мен іске асыруды қамтамасыз ету  үшін жер бетінде алып жүрумен  қашықтықтан зондтаудың техникалық құралдарын қолданумен кезең-кезеңімен  жүргізуді ұйымдастыру; басқа министрліктермен және ведомстволармен өзара іс-қимылда  экологиялық мониторинг жүйесінің  құрамында   жер мониторингінің  көп деңгейлі ақпараттық жүйесін  құру қажет.