(DOCX)

Московский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова
Географический факультет
Кафедра физической географии мира и геоэкологии
Глобальные геоинформационные проекты. Международные программы.
Реферат по:
ГИС в геоэкологии
Выполнил:
студент 3 курса, гр. 317
Зверева К.
Москва 2013
1
Содержание
Международная геосферно-биосферная программа «Глобальные изменения» ……………...3
Глобальная база данных о ресурсах (Global Resources Information Database GRID) ……………4
КОРИНЕ (Координационная информационная система по окружающей среде Европы) …..5
Виртуальный глобус. Google Earth …………………………………………………………………..……………….……6
Литература ……………………………………………………………………………………………………………………..….…..9
2
Международная геосферно-биосферная программа «Глобальные изменения»
Одним из наиболее масштабных проектов современности является Международная
геосферно-биосферная программа (МГБП). Она была учреждена Международным
Советом научных союзов в 1986 г. для координации сотрудничества ученых в понимании
и описании взаимодействия физических, химических и биологических процессов,
протекающих в геосфере Земли, регулирующих изменения в этой системе и реагирующих
на воздействия деятельности человека на Земле. В осуществлении МГБП принимают
участие научные организации 77 стран, в том числе российские ученые, представляющие
Отделение океанологии, физики атмосферы и географии, а также Дальневосточное и
Сибирское отделения РАН. Для координации их участия при Президиуме РАН создан
Российский национальный комитет по МГБП.
Одной из первостепенных задач Программы является моделирование отдельных
оболочек геосферы в единую модель планеты. В этих целях используется глобальная
взаимосвязанная система наземных и космических наблюдений за рядом физических,
химических и биологических параметров суши, океана, атмосферы и космоса. В ходе
исследований проводится моделирование возможных в будущем изменений глобальной
среды обитания человека.
В настоящее время исследования в рамках МГБП ведутся следующим ключевым
проектам: «Глобальная атмосферная химия (IGAC)», «Глобальные изменения и наземные
экосистемы (GCTE)», «Землепользование и изменение наземного покрова (LUCC)»,
«Биосферные аспекты гидрологического цикла (ВАНС)», «Взаимодействие суша-океан в
береговой зоне (LOICZ)», «Глобальные потоки вещества в океане (JGOFS)», «Динамика
глобальных океанических систем (GLOBEC)» и «Глобальные изменения в прошлом
(PAGES)», «Глобальные анализ, интерпретация и моделирование (GAIM)», «Данные и
информационные системы (IGBP-DIS)», «Система для анализа, исследований и обучения
(START)».
Центральный проект МГБП – «Глобальный анализ, интерпретация, моделирование». Опыт
этой программы целесообразно учитывать при разработке динамической модели
биосферы.
3
Глобальная база данных о ресурсах (Global Resources Information Database GRID)
Разработка глобальной базы данных о ресурсах началась в 1985 г. Участниками являются
страны-члены ООН. GRID является ведущей программой по управлению данными в
глобальной системе мониторинга окружающей среды. Она предназначена для
облегчения получения, особенно развивающимся странам, основных данных об
окружающей среде — о почвах, лесах, гидрологических процессами, растительности,
землепользования, климате и загрязнении для их использования в принятии решений.
GRID представляет собой компьютерную систему, которая организует, анализирует и
хранит данные об окружающей среде, собранные из различных источников, и превращает
их в информацию, которую можно использовать для принятия решений в области
природопользования. Программное обеспечение GRID использует географическое
местоположение в качестве центрального связующего звена, интегрируя данные из
различных источников для представления информации в виде карт и изображений на
экране ЭВМ. GRID позволяет не только описать концентрации и распределение ресурсов,
но и сделать анализ взаимодействия большого числа экологических переменных. Среди
них политические и природные границы, высота над уровнем моря, почвы,
растительность, осадки, погодные аномалии, концентрация озона, плотность населения,
находящиеся под угрозой виды животных и растений, заповедные территории и т. п.
Основные функции GRID состоят в сборе, состыковке, анализе данных и их представлении
в виде, удобном для принимающих решения.
Для сбора данных космическими средствами используются американские спутники
системы Landsat, оборудованные многоспектральными сканирующими устройствами и
тематическим картографом с разрешающей способностью 80x60 м и 30x30 м. Кроме того,
сбор данных проводится с использованием самолетов и наземных средств.
Собранные таким образом данные находятся в базах данных в различных странах. GRID
подключается прежде всего ко всем источникам экологической информации, которые
входят в глобальную систему мониторинга окружающей среды. Одна из задач GRID
состоит в том, чтобы обнаружить имеющиеся пробелы в существующих базах данных. Для
всех видов экологических оценок нужны базовые данные. Прежде всего это базовая карта
мира в качестве географической привязки всех экологических процессов. На картах
наносится информация по таким компонентам, как почвы, растительность, виды растений
и животных. Основным методом для интегрирования данных в системе используется
метод наложения карт.
В рамках GRID при оценке выполняются следующие задачи: предоставление данных,
инвентаризация данных, выдача сводных данных, мониторинг изменений в окружающей
среде. При выполнении анализа данных GRID: вспомогательная поддержка для
исследований, прогнозирование, совершенствование хозяйствования, разработка
экологической политики, предоставление помощи развивающимся странам, оценка
проектов.
4
КОРИНЕ (Координационная информационная система по окружающей среде Европы)
(CORINE (Coordinated information system on the environment in Europe))
Международная отраслевая информационная система, созданная в 1985 году в рамках
Европейского сообщества.
Цели: формирование региональной сети по сбору, хранению, обработке и
распространению информации о состоянии окружающей среды; координация
национальных инициатив, улучшение международного обмена информацией;
обеспечение согласованности в определениях, номенклатуре и других элементов
системы.
Основная деятельность: инвентаризация 6000 участков, предоставляющих важное
значение для охраны природы, и около 13000 планируемых территорий; проведение
классификации типов местообитаний в Европе; описание системы кодирования и
методологии; информационное обслуживание (доступ к общей базе данных, специальная
оценка или изучение отдельных компонентов окружающей среды, рекомендации по
формированию природоохранной политики, моделированию воздействий в
национальном и региональном масштабах); издание регистров, указателей, каталогов и
других материалов.
К настоящему времени проект завершен, но имеются сведения о возможностях его
распространения на территорию восточноевропейских стран в будущем.
5
Виртуальный глобус. Google Earth
Google Планета Земля — проект компании Google, в рамках которого в сети Интернет
были размещены спутниковые (или в некоторых точках аэрофото-) изображения всей
земной поверхности.
Компоненты системы являются новой разработкой призванной максимально облегчить к
ним доступ как можно более широкой аудитории. Они максимально облегчены для
использования и понимания, но естественно это также означает и отсутствие большинства
функций доступных в профессиональных ГИС, что является одновременно плюсом и
минусом данной системы.
Большая скорость отображения данных достигается за счет показа данных на разных
уровнях генерализации (обобщения) и постепенной прорисовки их более детально, по
мере загрузки данных из Интернет.
Данные, используемые в системе Google Earth, уже подготовлены к использованию, их не
нужно специальным образом обрабатывать, но и нельзя специфическим образом
настроить, как это возможно в профессиональных пакетах ГИС, например, сменить
систему координат, комбинацию каналов данных дистанционного зондирования ДДЗ,
улучшить географическую привязку и т.д. Данные доступны на весь мир.
Основу данных представляют спутниковые снимки Landsat и Quickbird. Любая точка мира
отображается с точностью до 1:25000 на основе данных, полученных после 1999 года. Эти
снимки предоставлены компанией EarthSat и сделаны со спутника Landsat-7, камерой
ETM+, разрешение на местности – 15 м, спектрозональные изображения получены с
помощью специальной дополнительной обработки т.н. pansharpening, то есть
комбинирования исходных 30-тиметровых и 15-тиметровых панхроматических данных,
получаемыми одновременно со спектрозональными, эта обработка позволяет увеличить
пространственное разрешение данных, т.е. количество деталей.
6
Крупные города (Москва, Санкт-Петербург и некоторые другие) и многие мировые
территории отображаются вплоть до масштабов порядка 1:2000, эти данные
представлены компанией DigitalGlobe и сделаны со спутника Quickbird-2, камерой BHRC60, исходное разрешение этих снимков (0.68 м) уменьшено до 2 метров.
Кратер Маникуаган, Квебек, Канада
Landsat-7/ETM+ 30м
Большая Спортивная Арена "Лужники",
Москва, Россия
Quickbird-2/BHRC-60, 2м
Для создания перспективных изображений используются данные о рельефе SRTM.
В Google Earth можно создавать и добавлять как векторные объекты (точки, линии,
полигоны), так и растровые - изображения.
Возможности:

Google Earth автоматически подкачивает из интернета необходимые пользователю
изображения и другие данные, сохраняет их в памяти компьютера и на жёстком
диске для дальнейшего использования;

Для визуализации изображения используется трёхмерная модель всего земного
шара (с учётом высоты над уровнем моря);

Просмотр спутниковых снимков - удобная навигация, бесшовное соединение
спутниковых снимков и моментальное отображение с постепенной прорисовкой
деталей;

Построение перспективных (рельефных) изображений с наложением спутниковых
снимков;
7

Нанесение своих точек, линий и полигонов и экспорт их в специальный файл (в
формате Google ) для обмена с другими пользователями GE;

Наложение своих изображений (например логотипы, собственные карты и т.д.) и
их примерное совмещение с подстилающей поверхностью;

Измерение расстояний;

Облет территории на заданной высоте и скорости.
8
Литература
1. Google-Earth - новые возможности представления географических данных
http://gis-lab.info/qa/google-earth.html
2. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды и
природных ресурсов. Справочное пособие. Издательство МНЭПУ. Москва, 2000
3. Обработки и анализ экологической и экономической информации в системах
мониторинга. Геоинформационное обеспечение систем мониторинга
http://do.gendocs.ru/docs/index-591.html?page=15
4. Участие ученых Российской академии наук в крупных международных программах
и проектах
http://www.ras.ru/about/cooperation/internationalcooperation5.aspx?print=1
9