Геоинформационное обеспечение геоэкологического мониторинга крупного промышленного центра : на примере города Воронежа

• Автор: Виноградов, Павел Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРОВ
1.1. Научно-методологические принципы создания систем геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий
1.2. Подходы к интегральной оценке и картографированию состояния городской среды
1.3. Геоинформационно-аналитическое обеспечение систем мониторинга
окружающей среды
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ И МОНИТОРИНГА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
2.1. Общая схема организации исследования
2.2. Принципы разработки геоинформационно-аналитического комплекса
для обеспечения мониторинга состояния городской среды
2.3. Оценка экологического состояния городской среды
2.3.1. Методика оценки вклада промышленно-транспортной инфраструктуры в формирование качества городской среды.
2.3.2. Оценка качества воздушного бассейна
2.3.3. Экогеохимическая оценка загрязнения снежного покрова
2.3.4. Анализ загрязнения почвенного покрова
2.3.5. Анализ реакций древесных растений на состояние
городской среды
2.3.6. Оценка риска для здоровья населения
2.4. Методические подходы к интегральной оценке состояния городской среды с применением технологий геоинформационного
картографирования и статистического моделирования
Выводы
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОН ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
3.1. Ландшафтно-экологические условия и функционально-планировочная организация города Воронежа
3.2. Источники техногенного загрязнения городской среды
3.3. Формирование полей аэротехногенного загрязнения при различном метеорологическом состоянии атмосферы

3.4. Оценка вклада промышленно-транспортной инфраструктуры в формирование геохимического фона городской среды
3.5. Статистическая оценка сопряженных связей в системе
«атмосфера - почва» в условиях городской среды
Выводы
ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОН ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ПО БИОТИЧЕСКИМ, МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ И МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ НА БАЗЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
4.1. Биоидикация состояния городской среды
4.2. Оценка экологического риска для здоровья населения
4.3. Интегральная оценка и геоинформационное картографирование экологического состояния городской среды
4.4. Принципы совершенствования системы городского геоэкологического мониторинга с применением
геоинформационных технологий (научно-прикладные аспекты)
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Перечень статистических показателей геоинформационной системы «ЭКОГИС города Воронежа»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Реестр промышленных и транспортных вкладчиков в загрязнение атмосферы города Воронежа
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Картографические материалы
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акты внедрения результатов
диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В условиях современной урбанизации проблемы мониторинга и картографирования экологического состояния городской среды неизменно сохраняют высокую актуальность. На рубеже XX-XXI веков уплотнение городской застройки в крупных промышленно развитых городах, рост загрязнения атмосферы и почвы способствовали снижению качества городской среды, что проявилось в ответных реакциях угнетения развития древесных растений и росте заболеваемости населения. Накопленный опыт исследований в области урбоэко-логии, экогеохимии городских ландшафтов в сочетании с концепцией экологического риска показывает актуальность количественной оценки зависимостей «доза-эффект» для широкого спектра факторов, формирующих экологическую ситуацию и общественное здоровье крупных городов. Особое значение приобретает выработка научно обоснованных подходов к созданию систем геоэкологического мониторинга городской среды с применением геоинформационных технологий и тематического геоэкологического картографирования как важных инструментов территориального планирования и обеспечения устойчивого развития городской среды.
Степень разработанности проблемы. Теоретические подходы к изучению данной проблемы обоснованы во многих трудах отечественных и зарубежных ученых в области урбоэкологии и мониторинга окружающей среды (Ю.А. Изра-эль [75], ЭЛО. Безуглая [11, 12], B.C. Хомич [51], F. Burden [184], E.Perle [194] и др.), экогеохимии и биоиндикации городских ландшафтов (В.А. Алексеенко [5], Г.В. Добровольский [136], В.М. Захаров [70, 71], Н.С. Касимов [81, 82, 172], Ю.Е. Сает [147], N. Melville [193]), оценки экологического риска для здоровья населения (C.JI. Авалиани [1, 2], А.М. Большаков [21], Б.И. Кочуров [90, 91], Г.Г. Онищенко [130], Б.Б. Прохоров [140, 141], Б.А. Ревич [147], RAVilson [198] и др.), а также геоинформационного картографирования (А.М. Берлянт [14,15], И.К. Лурье [106], В.З. Макаров [108], B.C. Тикунов [128, 129, 158], В.Т. Жуков [68], A.B. Кошкарев [94], R. Barr [182], K. Thomas [197] и др.).
Эти проблемы актуальны для многих крупных промышленных центров Рос-

оценке городской среды. При этом разработка общей методики создания геонн-формационно-аналитических комплексов для обеспечения системы мониторинга окружающей среды достаточно сложна, в силу больших различий в специфике отдельных территорий. Для интегральной оценки качества городской среды требуется учет всего комплекса факторов, влияющих на ее состояние. Это определяет обработку большого объема геоэкологических данных по территориям отдельных промышленных центров, что делает применение ГИС весьма эффективным инструментом обеспечения мониторинга городской среды.
Выводы
1. Современные темпы урбанизации и возрастание техногенного прессинга на окружающую среду определяют необходимость интегральной оценки и мониторинга экологического состояния городской среды, что особенно актуально в крупных промышленных центрах. В настоящее время локальный мониторинг за состоянием окружающей среды в России осуществляется отдельными специализированными организациями и ведомствами, деятельность которых недостаточно координируется и, следовательно, не вполне эффективна в обеспечении задач экологической безопасности.
2. Анализ разработанности проблемы по данным литературы показывает многообразие подходов к интегральной оценке качества городской среды, неоднозначность алгоритмов интегральных оценок, что свидетельствует о том, что отечественная система мониторинга окружающей среды, имеющая относительно четкие критерии экологической безопасности (ПДК, ПДВ и др.), концептуально и технологически ещё находится в стадии становления и научного поиска. Не разработана унифицированная методология геоэкологического мониторинга, базирующаяся на современных технологиях. В этой связи весьма перспективным научным аспектом в обеспечении эффективного функционирования систем геоэкологического мониторинга крупных промышленных центров становится подход, ориентированный на интегральные оценки и картографирование экологического состояния городской среды с применением геоинформационных технологий.