УДК 681.518

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

№12,

Науки о Земле

Авдеев Юрий Михайлович (Кандидат сельскохозяйственных наук)

Попов Юрий Павлович

Ключевые слова: ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА; СТРОИТЕЛЬСТВО; ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ; GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM; CONSTRUCTION; ENVIRONMENTAL MONITORING.

Аннотация: В статье рассматривается применение геоинформационных систем в сфере строительства. Важной частью оценки воздействия объекта на окружающую среду является определение нагрузки, которую он вызывает. Оценка воздействия на окружающую среду проводится на каждом этапе строительства. С применением ГИС реализуется возможность создания системы, которая бы определяла сложные проблемы экологии и окружающей среды, возникающие при строительстве.

Важной частью оценки воздействия объекта на окружающую среду является определение нагрузки, которую он вызывает [1]. Оценка воздействия на окружающую среду проводится на каждом этапе строительства, а именно: проектно-изыскательские работы, поставка сырья, производство строительных материалов и комплектующих для строительных целей, земляные работы, строительство и монтаж оборудования, эксплуатация, утилизация [2].

Известно, что при строительстве крупных сооружений объем документации очень большой. Соответственно, традиционная бумажная документация в виде набора томов требует больших затрат на содержание архивов, корректировку документации, а также снижает эксплуатационную привлекательность и экологическую безопасность объекта при строительстве [3,4].

Решение этих задач возможно только при эффективном информационном обеспечении, например, с использованием геоинформационных систем (ГИС) [5,6].

Геоинформационная система – информационная система, позволяющая собирать, хранить, анализировать и графически визуализировать пространственные данные и связанную с ними атрибутивную информацию об объектах, представленных в ГИС [7,8].

ГИС включает в себя возможности систем управления базами данных (СУБД), редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств. Они используются в картографии, строительстве, изысканиях, геологии, метеорологии, землеустройстве, лесном и сельском хозяйстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне и многих других областях, что показано в многочисленных исследованиях [9-12].

ГИС имеют объекты, которые имеют полное право рассматривать данную технологию в целях базовой обработки и контроля мониторинговой информации [5]. Инструменты ГИС значительно превосходят возможности обычных картографических систем, хотя они, естественно, включают в себя все основные функции для получения высококачественных карт и планов. Концепция ГИС обеспечивает комплексный инструмент для сбора, интеграции и анализа любых распределенных в пространстве или привязанных к конкретному местоположению данных. При необходимости визуализировать имеющуюся информацию в виде карты или плана с графиками или диаграммами, создать, дополнить или изменить структуру базы данных, интегрировать ее с другими базами данных [7,8].

Только с появлением ГИС реализуется возможность создания системы, которая бы определяла сложные проблемы экологии и окружающей среды, возникающие при строительстве. Для того, чтобы создать такую систему, необходимо иметь сведения от органов исполнительной власти, ответственных за мониторинг в ряде областей (рис. 1).


Рис. 1. Источники информации

При системе экологического мониторинга (рис. 2) на базе ГИС происходит контроль за состоянием окружающей среды, здоровьем людей, активное воздействие на ситуацию, моделирование которой позволяет с достаточной долей точности выявлять загрязнение и разрабатывать необходимые мероприятия по контролю.


Рис. 2. Основные процедуры системы экологического мониторинга

Основными задачами системы экологического мониторинга строительства на основе ГИС должны быть обеспечение системы управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью своевременной и достоверной информацией, позволяющей:

• оценка состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека;
• определить причины изменений этих показателей, оценить их воздействие и определить корректирующие меры в тех случаях, когда экологические цели не были достигнуты;
• создание предпосылок для принятия мер по исправлению негативных ситуаций в целях предотвращения возможного ущерба.

Исходя из этих трех целей, система экологического мониторинга ГИС – строительства должна быть ориентирована на ряд показателей трех общих типов: наблюдение, диагностика и раннее предупреждение.

К основным задачам системы экологического мониторинга строительства на основе ГИС относятся:
• мониторинг источников воздействия антропогенного характера;
• мониторинг факторов антропогенного характера;
• мониторинг состояния окружающей среды с происходящими в ней процессами под воздействием факторов антропогенного характера;
• оценка фактических изменений в состоянии окружающей среды;
• прогнозирование изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов и оценка прогнозируемого состояния.

На наш взгляд, данная система должна быть разработана на уровне объекта промышленности, муниципального образования, региона в составе РФ.

Для нормального функционирования системы, кроме программного комплекса, нужна правильно построенная структура слоев электронной карты, позволяющая вводить всю информацию в единый объект проектирования. Поэтому, необходимо принять такую структуру и требования для ввода данных различных типов.

В настоящее время значительная часть муниципалитетов имеют в наличии свои современные карты в электронном формате. Кроме того, от разных предприятий и организаций можно получить перечень электронных документов для территориального планирования и информацию по исполнительной съемке и сетям с инженерной инфраструктурой. Необходимо обеспечить возможность передачи всех имеющихся данных в рамках одного проекта с заранее выбранной и заданной системой координат.

С помощью такой системы можно решить следующие задачи:
• полнота, достоверность и своевременность при отображении состояния динамических и статистических процессов окружающей среды;
• быстрый анализ, систематизирование и прогнозирование состояния окружающей среды;
• мониторинг фона окружающей среды и идентификация источников антропогенного воздействия;
• развитие комплекса наблюдений и контроля, учитывая физические и географические особенности ландшафтов и специфики объектов мониторинга;
• рационализация по распределению функций мониторинга;
• перевод документов в электронный вид;
• организация и управление регламентированным обменом данными в информационном пространстве.

Ожидается, что внедрение системы экологического мониторинга на основе ГИС позволит повысить эффективность экологического строительства в регионах. Мониторинг основывается на концепции, согласно которой строительная компания должна периодически пересматривать и оценивать свою систему экологического менеджмента с целью выявления возможностей для ее оптимизации. Совершенствование системы должно привести к дальнейшему улучшению экологических показателей.

Система экологического мониторинга строительства на основе ГИС является инструментом, позволяющим строительной компании достичь уровня необходимых экологических показателей, которые она должна установить сама, и систематически контролировать. Строительная компания может реализовать предложенную систему в организации в целом, ее отдельных функциональных подразделениях или отдельных видах деятельности. Если для одного функционального подразделения или отдельного вида деятельности внедрена система экологического мониторинга на основе ГИС, то для удовлетворения требований этой системы могут использоваться политика и процедуры, разработанные другими подразделениями организации, при условии, что они применимы к тому конкретному функциональному подразделению или отдельному виду деятельности, к которому будут применяться требования системы. Уровень детализации и сложности системы, объем документации и выделяемые ресурсы будут зависеть от размера организации и характера ее деятельности. Это касается малых и средних строительных предприятий.

Объединение экологических особенностей с общими принципами системы административного управления может способствовать механизму эффективного внедрения системы экологического мониторинга, а также эффективному и четкому распределению обязанностей внутри предприятия.

Система экологического мониторинга строительства должна позволять:
• определение экологической политики, соответствующей целям предприятия;
• определение экологических аспектов, вытекающих из исторических, текущих или планируемых мероприятий, продуктов или услуг, для определения воздействия на окружающую среду;
• определение необходимых законодательных и нормативных требований;
• идентифицировать приоритеты и установить соответствующие экологические показатели целевого и планового характера;
• разработать схему организации и программный комплекс для достижения целей и задач в сфере экологии;
• содействовать процессу планирования и мониторинга, аудита и анализа с целью обеспечения того, чтобы система экологического менеджмента соответствовала установленным требованиям и поддерживалась на надлежащем уровне;
• подстраиваться к реалиям времени.

Список литературы

  1. Соловьева В.Н., Орлова И.О., Даценко Е.Н., Авакимян Н.Н. Оценка эффективности геолого-технических мероприятий по повышению нефтеотдачи продуктивных пластов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2015. № 5. С. 38-39.
  2. Тотоев В.Г. Исследование эффективности технических нововведений в строительстве // 15 лет кафедре экономики и управления в строительстве научные труды кафедры экономики и управления в строительстве. Московский Государственный строительный университет. – Москва, 2003. С. 170-177.
  3. Капитонов И.А. Экономические критерии выбора перспективных направлений и объёмов развития возобновляемой энергетики в России и в мире // Вестник экономической интеграции. 2011. № 9. С. 89-93.
  4. Киевский Л.В. Комплексность и поток (организация застройки микрорайона). – Москва, 1987. – 136 с.
  5. Горбачева Н.Б., Подболотова М.Б. Теория моделирования и информационные технологии // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2015. № 1. С. 41-43.
  6. Нечаев Ю.Б., Зотов С.А., Макаров Е.С. Эффективность пеленгации источников радиоизлучения несобственноструктурными методами сверхразрешения в радиопеленгаторах с плоскими антенными решетками // Теория и техника радиосвязи. 2006. № 2. С. 40-48.
  7. Данилов О.Е. Изучение интерференции с помощью компьютерного моделирования // Дистанционное и виртуальное обучение. 2013. № 9 (75). С. 50-58.
  8. Ушаков А.В. Использование программы Geogebra для визуализации свойств кривых второго порядка // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 4-3 (58). С. 63-67.
  9. Фролов Е.Б., Загидуллин Р.Р. Оперативно-календарное планирование и диспетчирование в mes-системах // Станочный парк. 2008. № 11 (56). С. 22-27.
  10. Тимирязев В.А., Хостикоев М.З., Дудко С.В., Таиров И.Е., Вэй Пью Маунг Эффективность комплексной технологии изготовления деталей сложной геометрии на современных многоцелевых станках // Технология машиностроения. 2014. № 11. С. 11-15.
  11. Ооржак В.О.О., Соколов А.П. Технологии создания моноблочной скульптуры в Туве // Труды Академии технической эстетики и дизайна. 2015. Т. 3. № 2. С. 30-35.
  12. Кириченко Ю.Н., Сусликов В.Н. Проблемы нормативно-правового регулирования оборота земель сельскохозяйственного назначения с использованием данных, полученных с помощью глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: История и право. 2015. № 2 (15). С. 58-64.