Теоретична частина. 
Робота з програмою ГІС MapInfo та реляційною системою створення баз даних MS Access

Застосування геоінформаційних систем для вивчення довкілля

Геоінформаційна система — сучасна комп’ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем, космо-, аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо). Також, під геоінформаційною системою розуміють систему управління просторовими даними та асоційованими з ними атрибутами. Конкретніше — це комп’ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних.

Геоінформаційні технології, ГІС-технології - технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяють реалізувати їхні функціональні можливості.

Інформаційно-обчислювальна система, призначена для фіксації, збереження, модифікації, керування, аналізу і відображення усіх форм географічної інформації. ГІС використовується багатьма дослідниками в галузі вивчення проблем навколишнього середовища, для визначення різних показників на географічній сітці.

Виходячи з високого ступеня міждисциплінарності ГІС, в основу класифікації можна покласти такі групи ознак:

• · за призначенням — цільове використання та характер задач, що вирішуються;
• · за проблемно-тематичною орієнтацією — сфера застосування;
• · за територіальним охопленням — розмір території, що представлена в базі геопросторових даних;
• · за переважним способом організації геопросторових даних — формати введення, зберігання, обробки і відображення географічної інформації;
• · за ступенем доступу та використання геопросторових даних — рівень інформаційних мереж, в середовищі яких функціонує система (від глобальних до локальних обчислювальних мереж — ЛОМ).

Потужною силою в розвитку сучасного суспільства є інтенсивне глобальне поширення інформаційно-комунікативних технологій, які допомагають збирати, зберігати, аналізувати та розповсюджувати інформацію.

Потрібно зазначити, що найбільшого розвитку інформаційні технології досягли в США. Мапи, створені комп’ютерами та розміщені на веб-сайті КТСД (Коаліція щодо токсикантів Силіконової Долини), що містять дані про забруднення — це лише один з прикладів того, як інформаційні технології допомагають людині у моніторингу довкілля. Існує багато інших прикладів. Датчики супутників надають нам більш чіткі, ніж будь-коли раніше, картини змін у довкіллі. Серед багатьох таких картин — поширення пожеж у тропічних лісах південно-східної Африки, втрата озону над Антарктикою, зменшення розмірів та обміління Аральського моря. Сьогодні все більше супутників знімають такі картини людської діяльності на Землі. Досить активно в цьому напрямі працює і Європейське космічне агентство (ЄКА). Прикладом цього є проект «Глобальний моніторинг навколишнього середовища та безпеки». Зростаючий потік супутникових даних дає безцінну інформацію, зокрема, для управління природокористуванням, оцінки наслідків природних та техногенних катастроф і розподілу гуманітарної допомоги. Слід згадати і сумісний проект ЮНЕСКО й ЄКА щодо порятунку об'єктів, які включені у список Всесвітнього культурного спадку, в межах якого здійснюється безперервний моніторинг різноманітних архітектурних та природних пам’ятників, а також національних парків і місць існування рідкісних та зникаючих видів тварин та рослин.

Комп’ютери і програмне забезпечення ГІС дають змогу зберігати, аналізувати і вправно користуватися зображеннями, отриманими супутниками. Ця інформація разом з наземними спостереженнями та іншими даними може допомагати дослідникам вивчати забруднення та інші екологічні небезпеки, знаходити багаті на окремі ресурси регіони і моделювати зміни у довкіллі. Це також може допомогти тим, хто планує і приймає рішення, краще будувати наші стосунки з довкіллям. До того ж, дослідники використовують комп’ютери для вивчення різних екологічних сценаріїв — від альтернативних транспортних засобів для міських перевезень до спалювання викопного палива по всьому світу.

ГІС зберігає багато шарів (зрізів) інформації з прив’язкою до місцевості. Шари даних можуть містити супутникові зображення, топографію, державні кордони, річки, автостради, лінії електропередач, джерела забруднення, ареали дикої природи.

Мапи, які зберігаються в ГІС, дають змогу скористатися перевагами комп’ютерів, що можуть зберігати величезну кількість даних та виконувати складні багаторазові обчислення. Таким чином, вносячи до ГІС різноманітні дані, що прив’язані до місцевості, можна скористатися комп’ютером для визначення змін з плином часу, вивчення взаємовпливу між різними зрізами даних, зміни параметрів з метою поставити питання «що буде, якщо?», а також дослідження різних альтернатив для вибору варіанта подальших дій.

Географічна інформаційна система забезпечує можливість довгострокового збереження, періодичного поповнення та оновлення інформації.

Маючи унікальні можливості для повноцінного аналізу та оперування географічною інформацією, ГІС є тим реальним інструментом, який здатний забезпечувати інформаційну основу для прийняття оптимального управлінського рішення. Здатність обробляти інформацію просторового характеру, представлену на географічних картах, принципово відрізняють ГІС від інших інформаційних систем.

Отже, технологія ГІС надає новий, сучасніший, ефективніший, зручний і швидкий засіб аналізу і вирішення проблем.

Комп’ютерні програми також допомагають в європейських зусиллях зупинити транскордонне забруднення повітря, яке призвело до загибелі риби у малих річках Скандинавії і дерев у Чорному лісі в Німеччині, спричинене викидами двооксиду сульфу супутньої речовини спалювання викопного палива, яка утворює кислотні дощі. Модель, розроблена вченими неурядового дослідницького інституту в Австрії, дала змогу проаналізувати вплив на довкілля різних сценаріїв сірчаних викидів. При підготовці рішення комп’ютер вказав, яким чином можна здійснити скорочення з метою захисту екосистем від перевищення «критичного рівня» кислотних опадів, за межами якого вірогідні довготривалі порушення.

Окрім того, ГІС допомагає активістам екологічних груп виявляти місцеві джерела забруднення; дає змогу енергетичним відомствам країн, що розвиваються, визначати найкращі місця для розміщення об'єктів, що використовують відновлювані джерела енергії, таких як вітрові турбіни, і допомагає групам збереження довкілля розробляти ефективні стратегії управління природними ресурсами і захисту біорізноманіття.

Нью-йоркська Група з дослідження громадських інтересів за допомогою свого проекту комунального картографування, продемонструвала, яку силу можуть дати мапи місцевим активістам. Використавши доволі просту ГІС, активісти місцевих громад забруднених районів Нью-Йорка і його передмість спромоглися створити мапи, які встановили зв’язок між розташуванням таких підприємств, як станції з перевалки сміття, нафтопереробні заводи і фабрики з переробки стічних вод, й місцями, в яких зафіксовано високі рівні захворюваності на рак та астму.

Декілька великих природоохоронних організацій також використали ГІС. Вашингтонська організація Conservation International була однією з перших, яка принесла цю технологію до країн, що розвиваються. Група розробила відносно дешеві ГІС англійською, іспанською, португальською і французькою мовами і вклала значні кошти у підготовку місцевих фахівців для створення баз даних і мап з метою кращого управління національними парками та іншими природними ресурсами. Сьогодні цими комп’ютерними програма ми користуються більш ніж 200 організацій щонайменше у 30 країнах.

Інша екологічна група, Фонд дикої природи (WWF), використовує ГІС для збереження довкілля в широкому діапазоні проектів — від місцевих до глобальних. Суміщаючи зображення, отримані супутниками, з багатьма іншими видами даних, такими як мережа доріг і національні парки, група може допомогти місцевим і державним органам влади визначити пріоритетні території для збереження біорізноманіття.

У сфері екологічного управління сьогодні можна виділити кілька напрямів спеціалізації ГЛС, які мають практичне застосування:

• — ГІС для управління територіями (національний, регіональний, місцевий та об'єктовий рівні);
• — ГІС для ведення кадастрів природних ресурсів;
• — моніторингові ГІС (національний, регіональний, місцевий та об'єктовий рівні);
• — ГІС для управління і моніторингу техногенних потенційно небезпечних об'єктів;
• — диспетчерські ГІС;
• — прикладні ГІС;
• — довідково-інформаційні ГІС;
• — ГІС для геопросторових банків даних;
• — ГІС для тематичних і спеціалізованих банків даних;
• — ГІС для корпоративних систем управління.

Таким чином, ГІС — це сучасні комп’ютерні технології, що дають можливість поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем космота аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо).

Хоча дистанційне зондування, ГІС та інші технології можуть сприяти нашому розумінню того, як ми змінюємо планету, вони не в змозі замінити безпосереднє знання довкілля. Навіть коли інформаційні технології допомагають нагромаджувати бази даних про стан довкілля та з'єднувати людей, вони можуть і роз'єднувати людей з навколишнім світом.