4.5.1. Современное состояние экологического картографирования

Анализу современного состояния экологического картографирования в России посвящена разработка Института географии РАН в содружестве со специалистами многочисленных учреждений и организаций страны (Н. Н. Комедчиков, А. А. Лютый). Предложена классификация карт по иерархическому уровню: глобальный и субглобальный, континентальный и крупнорегиональный, национальный, региональный, локальный и детальный. Выделяются по познавательному признаку: инвентаризационные, оценочные, прогнозные, рекомендательные карты; по функциональному направлению: научно-справочные, справочные, учебные, пропагандистские и т. п.

Таблица 4.5. Определение степени остроты экологических проблем и ситуаций

По количеству активно ведущихся разработок все семь тематических групп карт были объединены в три блока: 1) самые малочисленные, или непопулярные; 2) популярные, или повышенного интереса; 3) преобладающие.

В современном экологическом картографировании можно выделить три крупных блока:

• биоэкологическое картографирование;

• геоэкологическое картографирование;

• антропоэкологическое картографирование.

В последнее время в экологическом картографировании появился еще один блок, так называемое комплексное экологическое картографирование, синтезирующее результаты всех предыдущих блоков, разумеется с антропоцентрических позиций (картографирование экологических проблем и ситуаций).

Начало комплексному экологическому картографированию в России было положено в 1989 г. Столь точно обозначенная дата - время создания авторского оригинала одной из первых комплексных экологических карт - «Карты наиболее острых экологических ситуаций СССР» масштаба 1:8 000 000. Эта карта опубликована в научных и популярных изданиях как в нашей стране, так и за рубежом, была использована в практической работе многих государственных организаций, вошла в национальные доклады по состоянию окружающей среды СССР и России.

Как первый опыт экологического картографирования страны карта привлекла внимание специалистов и широкой общественности, явилась наглядным пособием в системе экологического образования, послужила основой для дальнейших, более детальных региональных оценок. В последующие годы данная карта неоднократно совершенствовалась и уточнялась. В 1996 г. она была издана¹, а в 1999 г. переиздана под новым названием².

К числу первых разработок по комплексному экологическому картографированию можно также отнести работы, выполненные в Харьковском университете под руководством И.Ю. Левицкого, и в МГУ (А.В. Дончева, О.А. Евтеев, Л.Ф. Январева и др.).

Как мы уже отметили выше, комплексная оценка состояния среды осуществляется с помощью карт экологических ситуаций. Объектом картографирования при этом являются экологические проблемы, возникшие в результате изменения окружающей среды под воздействием антропогенных факторов, и их пространственно-временные сочетания - ситуации.

Основным содержанием комплексной экологической карты, по существу, является оценка современной ландшафтной структуры и свойств ландшафтов, имеющих важное значение для жизни человека. Эти свойства, или факторы определяются как экологически значимые и зависят от особенностей самих ландшафтов. Созданный таким образом тип карт наиболее полно характеризует изменение природных условий и систем жизнеобеспечения (геосистем) в пространственно-временном выражении.

Подобное мнение разделяется в последнее время многими исследователями. Вместе с тем в экологическом картографировании наметились по крайней мере четыре направления.

В первомнаправлении экологического картографирования показывается разделение территории на ландшафты, оценивается степень благоприятности условий жизни населения и нарушенности ландшафтов. Отдельно на карте отмечаются очаги и центры загрязнения среды, их объемы и характер вредных выбросов. Такой принцип положен в основу эколого-географической карты Российской Федерации масштаба 1:4 000 000, созданной в 1991 г. группой разработчиков МГУ) Санкт-Петербургского университета (СПбУ) и Института географии СО РАН, а также ряда карт отдельных регионов, созданных в лаборатории ландшафтоведения и тематического картографирования Научно-исследовательского института географии СПбУ.

Основным объектом исследования является природный территориальный комплекс (ПТК), ранг и размерность которого определяется масштабом исследования. Такое направление экологического картографирования можно назвать «ландшафтно-экологическим», и его последовательно развивает А.Г.Исаченко. Существующие ландшафтные карты позволяют использовать данный подход при оценке экологической обстановки различных регионов. Однако там, где природные ландшафты значительно изменились под влиянием человеческой деятельности и превратились в природно-антропогенные геосистемы, при экологическом картографировании возникают большие трудности. Кроме того, информация о состоянии среды накапливается в рамках административных единиц, границы которых не совпадают с границами ПТК.

Ландшафтно-экологическое картографирование перспективно при оценке экологической ситуации регионов нового освоения для разработки планов экологически безопасного развития территории (например, север Западной Сибири). Для таких регионов выбор в качестве объекта картографирования естественных ландшафтов представляется наиболее оправданным.

Во второмнаправлении объектом экологической оценки и картографирования являются административные территориальные единицы (или их сочетание). Данное направление, условно названное «административно-экологическим», широко применяется при оценке пространственных различий экологической обстановки на федеральном и региональном уровнях. Достоинство данного подхода состоит в том, что он опирается на достаточно большую государственную экологическую информацию и статистические данные. Недостатки данного подхода выявляются при простом сопоставлении размеров территориальных операционных единиц (объектов картографирования) одного ранга. Например, на федеральном уровне Красноярский край (2401,6 тыс. км²) и Республика Тыва (170,5 тыс. км²) формально являются объектами картографирования одного ранга. Другой существенный недостаток данного подхода состоит в том, что значительные внутренние неоднородности объекта картографирования, связанные с дифференциацией природных условий и антропогенных воздействий, практически не учитываются при анализе экологического состояния административной территории на основе государственной статистики, что приводит к искаженной и необъективной картине, особенно при использовании различных удельных показателей (т/км2 или м³/чел.).

Для третьегонаправления экологического картографирования характерны почти полный отказ от составления интегральных комплексных карт и показ максимально полной информация о территории (природно-ландшафтная дифференциация, антропогенная нагрузка, негативные изменения среды обитания и т.п.) на одной итоговой карте. При таком подходе не приходится говорить об основном объекте картографирования, так как на одной карте одновременно показываются и объекты топографической основы, и природно-ландшафтные районы, и ареалы загрязнения территории. Данное направление можно назвать «информационно-экологическим» картографированием. Такой подход, особенно при традиционном «бумажном» методе составления карт, не имеет особых перспектив развития. Как правило, невозможно всю первичную экологическую информацию отобразить в полном объеме на одной карте. Несколько карт (или экологический атлас) только частично решают проблему, так как позволяют получить объективную информацию об экологической ситуации на территории в целом. Единственная перспектива «информационно-экологического» картографирования - использование ГИС-технологий, позволяющих хранить и анализировать большие объемы разнообразной пространственно-временной информации и составлять по заданному алгоритму комплексные карты.

Четвертоенаправление связано с разработкой ряда карт экологических ситуаций бывшего СССР, России и ее отдельных регионов, стран СНГ и мира за 1989 - 2002 гг. В основе этих карт лежит разделение территории на природные и при-родно-антропогенные ареалы (геосистемы), которые оцениваются по характеру и степени изменений экологически значимых свойств ландшафтов, важных для человека и его хозяйственной деятельности. Эти изменения, приводящие к экологическим проблемам, могут быть разной степени остроты (благоприятности или неблагоприятности), т. е. вызывать определенную экологическую ситуацию. На рис. 4.1 показан пример такой карты. Таким образом, конкретным содержанием экологической карты является показ ареалов экологических ситуаций (своеобразного эколого-проблемного пространства) разной степени остроты с набором экологических проблем разной значимости или одной проблемы, но наиболее значимой. Это является очень важным условием, так как при хозяйственном воздействии на природу возникает, как правило, целый ряд негативных экологических изменений компонентов природы (загрязнение, деградация, нарушение и т.д.), которые взаимодействуют между собой, образуя экологическую ситуацию.

Близкой к этому подходу можно назвать, в частности, карту экологических проблем природопользования стран Восточно-европейского региона масштаба 1:3 000 000. Объектом картографирования здесь явились проблемы, возникшие в результате природопользования. Критериями оценки возникновения проблем послужили нарушения качества среды, количества и качества ресурсов.

Такое «проблемно-экологическое» направление в картографировании позволяет выявить значительно более детальную картину пространственной неоднородности экологического состояния на федеральном и региональном уровнях по сравнению с другими. Основная трудность его - недостаточная разработанность формальных методов определения границ картографируемых выделов - ареалов экологических проблем и ситуаций, что связано с объективными и субъективными факторами. К объективным факторам можно отнести неполноту информации о состоянии окружающей среды, несовпадение подходов при оценке экологического состояния отдельных компонентов ландшафта, разномасштабность и разновременность экологической информации. Субъективный фактор - выбор методов интегральной оценки экологической ситуации, которые могут меняться в зависимости от различия в природных и социально-экономических характеристиках исследуемой территории и наличия необходимой информации.

Экологические ситуации: 1 - ареалы экологических ситуаций; 2 - индексы экологических проблем: А - загрязнение атмосферы, Вс - нарушение гидрологического режима, В - истощение и загрязнение вод суши, Пг - дегумификация почв, Пэ - эрозия почв, Пд - дефляция почв, Пс - вторичное засоление почв, Пх - загрязнение почв (химическое), Эо - интенсивное оврагообразование, К — активизация карстовых и просадочных процессов, Н - комплексное нарушение земель, У - утрата продуктивных земель, ПАВ - поверхностно-активные вещества.

Распространение отдельных экологических проблем: 3 - загрязненные участки морей; 4 - загрязненные реки и водоемы; 5 - кислые атмосферные осадки (по снежному покрову за 1988 г.).

Объекты с опасным уровнем загрязнения среды: 6 - города с наиболее высоким уровнем загрязнения атмосферы по ИЗА; 7 - крупные животноводческие комплексы; 8 - ТЭЦ (более 1 млн кВт); 9 - АЭС.

Охраняемые природные территории: 10- заповедники и заказники.

Рис 4.1. Карта «Экологические ситуации Украины», масштаб 1:2 500 000 (фрагмент)