Решение проблем экологической безопасности и рационального использования природных ресурсов при постоянно возрастающем антропогенном воздействии, вызванным активной хозяйственной деятельностью человека, невозможно без знаний об их текущем состоянии, без получения достоверной и исчерпывающей информации о степени загрязнения, как в количественной, так и в качественной характеристике, и получении на этой основе оценок состояния природных объектов. Оценка помогает дать ответ на вопрос о благополучии состояния природных объектов, указать, чем именно оно обусловлено, определить действия, направленные на его
нормализацию или указать благоприятные ситуации, наличие природных возможностей.
Методические указания содержат описание практических работ по курсу «Геоинформационные системы в геологии» и предназначены для студентов III и IV курсов геологического факультета КГУ. Практические работы выполняются в среде настольной геоинформационной системы ArcGIS. При составлении данного пособия были использованы материалы Всероссийских студенческих олимпиад «Геоинформационные системы в геологии», проходивших в Томском государственном университете в 2001-2004 г.г.
Проблема изучения глубинного строения земной коры и верхней мантии является одним из стратегических направлений геофизических исследований, обеспечивающих развитие наук о Земле. Эта же проблема актуальна и для решения чисто прикладных задач: от создания глубинной геолого-геофизической основы строения земной коры до минерагенического прогноза перспективных на поиски новых месторождений регионов. Изучение глубинного строения земной коры представляет приоритетную проблему для агентства по недропользованию Министерства природных ресурсов России.
Материал пособия изложен на примере задач геоинформационного направления, которые решаются с помощью программных продуктов ArcMap и ArcCatalog от компании ESRI, что позволяет существенно автоматизировать работу пользователей баз геоданных. Изложенный материал направлен на овладение инструментальными средствами, которые позволяют разрабатывать базы геоданных с помощью Case-средств. Достигнутый уровень компетентности позволит эффективно использовать возможности используемого программного обеспечения при решении задач в профессиональной деятельности для студентов направления подготовки «Геодезия, картография и землеустройство», создаст основу для самостоятельного освоения новых программных продуктов в данной области.
Излагаются основы геоинформационного обеспечения рационального недропользования в районах интенсивного развития технологий добычи и переработки запасов месторождений твѐрдых полезных ископаемых. Рассмотрены вопросы методики сбора и анализа данных, оконтуривания рудных тел, прогнозирования геолого-технологических показателей, картирования и оценки промышленных запасов месторождений. Описаны компьютерные методы построения моделей рудных тел и современные подходы к управлению извлечением запасов при соблюдении эколого-экономических и нормативно-правовых ограничений, обеспечивающих минимизацию ущерба окружающей среде. Дается обзор со-временных горно-геологических информационных систем рационального недропользования, оптимизации добычи и решении задач геоэкологии.
Монография может быть полезна специалистам в области наук о Земле, недропользователям, а также студентам, обучающимся по специальностям: «Природопользование», «Земельный кадастр», «Инженерная геология» и «Гидрогеология».
Представлена концепция геоинформационного картографирования, рассмотрены его особенности и географические основы, перспективы развития в третьем тысячелетии. Изложены принципы оперативного, динамического и телекоммуникационного картографирования, проанализированы изменения в теории картографии, ее структуре, показано значение геоинформационного картографирования для географии и других наук о Земле. Освещена проблема постановки геоинформационного образования
На примере решения конкретных информационно-справочных и аналитических задач показано, как уровень формально-логической организации исходных. геологических данных влияет на возможности их обработки и достоверность-получаемых результатов. Рассмотрены актуальные проблемы геоинформатики, систематизированы логические требования к организации данных и методические приемы их формализации.
Для геологов, связанных с использованием математических методов при решении геологических задач.
Учебно-методическое пособие содержит тематический план курса «Геоинформационные системы в геологии», краткое изложение материала курса по темам; контрольные вопросы для подготовки к экзамену; список литературы и интернет-источники.
Учебно-методическое пособие одобрено на заседании методической комиссии геологического факультета Пермского государственного университета
Геоинформатика – область науки и техники, отражающая и изучающая природные и социально-экономические геосистемы, их взаимодействие и развитие посредством компьютерного моделирования на основе информационных систем и технологий, баз данных и баз знаний. В задачи геоинформатики входит изучение общих свойств геоинформации, закономерностей и методов ее получения, фиксации, нако-пления, обработки и использования, а также развитие теории, методологии и технологий создания геоинформационных систем с целью сбора, систематизации, хранения, анализа, преобразования, отображе-ния и распространения пространственно-координированных данных.
Дано понятие о предмете «геоинформатика». Рассмотрены вопросы об измерении и скорости передачи геоинформации, о системах ее сбора и регистрации, хранения геоинформации в базах данных и базах знаний. Особое внимание уделено геоинформационным системам и технологиям при решении широкого спектра задач геолого-геофизических исследований, а также вычислительным глобальным и локальным сетям передачи геоинформации. Многоуровневый и разнопараметровый характер геоинформации обуславливает необходимость рассмотрения принципов и методов интегрированного системного анализа и создания информационно-аналитических систем недро- и природопользования.
Для студентов – геологов и геофизиков университетов геологоразведочного профиля по направлению подготовки дипломированного специалиста 650200 – технологии геологической разведки.
В учебном пособии изложены методологические и методические основы геоинформатики, современные представления о системе геоинформационных методов моделирования природных, общественных и природно-общественных геосистем в научных и практических целях. Дан обзор географических информационных систем (ГИС), их программ и технологий, обеспечивающих сбор, обработку, хранение и отображение в форме ГИС-моделей разнородной пространственно-распределенной информации о геосистемах. Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по естественнонаучным (020401 – География, 020801 – Экология) и педагогическим (050103 – География) специальностям. Оно может быть рекомендовано также бакалаврам, магистрантам, аспирантам, изучающим науки о Земле, а также учителям географии, биологии, экологии и всем специалистам, связанным с анализом и представлением пространственных данных о природе и обществе. Геоинформатика и связанные с нею геоиконика и геоматика – это относительно молодые образования в науке и технике, которые сформировались во второй половине 20 века в эпоху НТР в рамках картографии – методической сердцевины тысячелетнего древа географии – под влиянием процессов информатизации современного общества. В современном миреметоды и технологии геоинформатики, геоиконики и геоматики имеют колоссальное значение. Они используются в научных и прикладных разработках в географии, экологии, геологии, природопользовании, экономике, транспортной логистике, политологии, археологии, истории, градостроительстве и т.д. С их помощью осуществляются мониторинг и анализ пространственных данных, территориальное проектирование, планирование и прогнозирования в различных отраслях науки и деятельности человека в разнообразных целях (научных, хозяйственных, военных и др.). Геоинформационные технологии относятся к ключевым технологиям, с помощью которых решается самая главная цель – обеспечение устойчивого развития страны, ее социальной, экономической, экологической и военной безопасности в современном мире с его многочисленными и разнообразными проблемами. Вот почему во всем мире они активно используются и развиваются. За рубежом и в России осуществляется подготовка бакалавров, магистров, специалистов, докторантов в области геоинформатики и геоматики. В учебные планы многих специальностей, связанных с анализом и обработкой пространственно - распределенной (географической) информации, включены соответствующие дисциплины. В настоящее время в Амурском гуманитарно-педагогическом государственном университете на естественно-географическом факультете осуществляется подготовка специалистов естественнонаучного и педагогического профиля: 020401 – География; 020801 – Экология; 050103 – География и др. В подготовке будущих специалистов географов, экологов, учителей географии, способных выполнять профессиональные задачи на современном уровне, методы геинформатики имеют важнейшее значение. География, экология и геинформатика – это науки, связанные историко-генетическими, функциональными связями, единством подходов и методов исследования. Будущие специалисты должны знать, как взаимодействуют, дополняют и развивают друг друга данные науки. Это необходимо для грамотного использования геоинформационных методов в географических и экологических исследованиях.
