Застосування ГІС для аналізу забрудненості сільськогосподарських земель важкими металами

Для точкових об'єктів MapInfo підтримує ще одну можливість зберігання. Крапки можуть безпосередньо завантажуватися з текстових файлів, з електронних таблиць Microsoft Excel і Lotus 1-2-3, а також з таблиць різних баз даних, включаючи файли Microsoft Access (файли *.MDB) і dBase (файли *.DBF).

 ГІС MapInfo має достатньо могутні  засоби підготовки картографічних  матеріалів. Як і в багато інших  ГІС, в MapInfo є різні засоби візуалізації  просторових даних, а також засоби  підготовки макетів карт для  друку.  Ця система підтримує  технологію OLE2 в режимі «сервера», дозволяючи вставляти (і в наслідок змінювати) карти MapInfo безпосередньо в будь-які інші документи користувача, наприклад, в документи Microsoft Word, в таблиці Microsoft Excel або в презентації Microsoft PowerPoint.

ГІС MapInfo дозволяє працювати за технологією OLE2 і у зворотний бік – в режимі «клієнта». Це дає можливість, у свою чергу, вставляти в карти MapInfo будь-які інші документи, створені в додатках, що підтримують режим «сервера» технології OLE2. Наприклад, на карту як додаткова інформація можна помістити таблицю, створену засобами Microsoft Excel.

MapInfo має чималий модуль ділової  графіки, що дозволяє створювати  на основі наявних в шарах  карти інформації різноманітні  графіки (площадкові, стовпчасті, лінійні, точкові, бульбашкові, кругові діаграми, тривимірні графіки, колонки, гістограми і поверхні).

Система MapInfo підтримує базові функції для роботи з растровими зображеннями (монохромними, півтоновими і повнокольоровими). Растри можуть завантажуватися безпосередньо з вказаного файлу, або через інтернет.[3]

Для розширення своїх можливостей ГІС MapInfo надає своїм користувачам спеціальну мову програмування MapBasic, засновану на популярній мові Basic. На мові MapBasic можна створювати свої власні елементи призначеного для користувача інтерфейсу, управляти картами і даними. При необхідності, використовуючи MapBasic, можна запустити будь-яку зовнішню програму або викликати процедуру в зовнішній динамічній бібліотеці Windows (файли з розширенням dll).

Користувач може: 1) занести в базу нові дані; 2) створювати і знищувати таблиці; 3) додавати рядки і стовпці до раніше створених таблиць; 4) створювати і знищувати індекси; 5) визначати і відміняти представлення збережених даних; 6) відображати інформацію в формі динамічних графіків і гістограм, аналітичних тематичних карт по окремих показниках, тимчасових зрізах  тощо.

Працюючи з картографічним блоком, за допомогою геоінформаційних технологій користувач може: 1) суміщати на дисплеї декілька тематичних карт в будь-якій комбінації; 2) редагувати і коректувати наявні тематичні карти і створювати нові; 3) масштабувати (збільшувати) довільні дільниці карти з метою їх більш детального вивчення; 4) створювати географічні вибірки по тематичних шарах; 5) отримувати різноманітну інформацію з бази даних по об'єктах, якими цікавиться; 6) здійснювати імітаційне моделювання і просторовий аналіз тощо.[9]

Для створення карт обрано технології від фірми MapInfo Corporation, США – відому у світі систему настільного картографування MapInfo Professional. Це викликано наступними важливими обставинами:

• широка можливість експорту-імпорту графічних і атрибутивних даних;
• простота укладання тематичних карт;
• наявність засобів географічного аналізу даних (просторові запити).

3. ДЗЗ

Методи дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) базуються на реєстрації і подальшій інтерпретації відбитої сонячної радіації від поверхні ґрунту, рослинності, води та інших об'єктів. Винос пристроїв, що реєструють, у повітряний або навколоземний простір дозволяє одержати значно більш широке охоплення території порівняно з наземними методами досліджень. При дистанційному зондуванні значний вплив на якість і застосовність одержуваних даних чинять спектральний діапазон зйомки, просторова точність, радіометрична точність, просторове охоплення, оперативність і повторюваність зйомки, вартість даних. 
Фіксування випромінювання виконується як з використанням хімічних фотографічних методів, так і електронних фоточутливих елементів. У першому випадку зображення поверхні Землі фіксується на фотоплівці, що вимагає доставки її на поверхню Землі, проявлення і друку знімків. Для наступного сеансу зйомки необхідний запуск нового космічного апарата, тому в наш час ця технологія практично не використовується на автоматичних супутниках (в основному на населених орбітальних станціях і кораблях). Основний обсяг даних ДЗЗ виробляється за допомогою електронних приладів, що фотореєструють відбиту сонячну радіацію так званих приладів із зарядовим зв'язком — ПЗЗ. Ці прилади дозволяють реєструвати різні діапазони хвиль відбитої сонячної радіації як у видимій, так і в ультрафіолетовій та інфрачервоній спектральних зонах.

На основі таких елементів створюються електронні скануючі пристрої, що можуть установлюватися на різних космічних апаратах, призначених для зйомки атмосфери, океану і поверхні суші. При встановленні радіолокаційних систем такі супутники можуть визначати висоту і довжину хвиль, рівень водної поверхні, розливи нафтопродуктів на поверхні води. З природно-ресурсних супутників ведуться спостереження за кольором і щільністю рослинного покриву, кольором і текстурою ґрунтів, кольором води, температурою земної поверхні. З космосу здійснюється високоточна зйомка для топографічного картографування, радіолокаційна зйомка рельєфу і вологості поверхневого шару ґрунту. Зйомка ведеться безупинно згідно з маршрутом прольоту супутника, дані постійно передаються на наземні станції.

На наземних станціях виконується обробка інформації, що надходить: здійснюються геометрична корекція (усуваються кутові перекручування крайових зон, лінійні перекручування уздовж лінії зйомки і т.ін.); радіометрична корекція (усуваються перешкоди, що виникають при зйомці, передачі і прийомі даних, атмосферні перешкоди, вирівнюється освітленість); нарізка на ділянки визначеного розміру, прив'язування до системи координат і т.ін.

У наш час діють кілька комерційних систем дистанційного зондування, дані яких активно поширюються і на Україні. Досить поширені дані американської системи Landsat, французької SPOT, індійської Irs, російської «Ресурс».

Розділ 2. Методики та картографічні способи

Карта як інформаційний носій виконує дві функції:

• позиційну (дає інформацію про точний розташуванні об'єкта, про його розмірах);
• атрибутивну (інформує про тип, вид, класі об'єкта, показує топологічні властивостей об'єктів, їх відносин і т.п.).

Загальногеографічні карти використовують як джерела при складанні будь-яких тематичних карт. Вони служать основою для нанесення тематичного змісту. Топографічні, оглядово-топографічні та оглядові карти - це надійні і достовірні джерела, які створюють по державним інструкціям, в стандартній системі умовних знаків з певними, суворо фіксованими вимогами до точності.[4]

При виконанні моніторингу та аналізі його даних створюють тематичні карти.

Основними особливостями тематичних карт є наступні:

1) в порівнянні із загальногеографічними  на них зображуються вузьке  і дуже вузьке коло явищ;

2) передається насамперед просторове  розміщення картографованого явища;

3) на них показують величину  явища у відповідних одиницях виміру. При цьому можуть використовуватися як абсолютні, як і відносні величини;

4) на тематичних картах є можливість  відобразити якісні відмінності  зображених явищ.

5) на тематичних картах можна  передати:

а) переміщення в просторі та зміну явищ в часі;

б) напрям та інтенсивність руху явищ;

в) зміну форми та розміру території, зайнятої певним природним чи соціально-економічним явищем за певний час;

г) кількісні зміни явища за певний час;

ґ) зміни в структурі явища.

Щоб передати інформацію на карті застосовують різні способи картографічного зображення на тематичних картах. [5]

Спосіб значків.

Значки використовують для показу місцеположення об’єктів, які не виражаються в масштабі карти, або займають площу, меншу, ніж сам значок, або загалом явищ, локалізованих в точці. Крім двох головних функцій (вказують на вид і місцеположення об’єктів), характеризують величину, значення та його зміну в часі. За формою значки розрізняють на геометричні, буквені, наочні. Кількісні співвідношення (характеристики) передають розміром значка. Для передачі сумарного чи складного явища використовуються структурні значки, а для передачі динаміки явищ – наростаючі значки. [2]

Спосіб лінійних знаків.

Лінійні знаки застосовують для:

1) передачі ліній в їх геометричному розумінні (трубопроводи, кордони, межі);

2) об’єктів лінійного простягання, які не виражаються за своєю  шириною в масштабі карти (дороги, річки);

3) об’єктів площинного простягання (гірські хребти).

Кількісні та якісні особливості лінійних об’єктів передаються малюнком, кольором та шириною знаків. [2]

Дійсне положення лінійних об’єктів передає вісь лінійного знака (дороги). Часто використовують і такий прийом, коли кольорову гаму чи штрихування розміщують збоку вздовж лінійного знака, або виносять вбік (типи берегів). Динаміка, розвиток, зміна положення лінійних об’єктів легко передаються поєднанням лінійних знаків, які відносяться до різних моментів часу (фронти). [5]

Спосіб ізоліній.

Ізолініями називають криві на карті, які з’єднують точки із однаковим значенням кількісного показника, наприклад горизонталі чи ізогіпси, ізобари, ізобати, ізотерми. Ізолінії застосовують для характеристики величини (інтенсивності) неперервних чи поступово змінних в просторі явищ (температура повітря, кількість опадів, абсолютні висоти, величина магнітного схилення), а також для передачі співвідношень (відсотків) – числа дощових і бездощових днів, днів із хмарами і безхмарних. Будують ізолінії методом інтерполяції. Інтервали між ізолініями стараються зберегти постійними. Величина інтервалу залежить від меж, в яких явище коливається, та від масштабу карти. Система ізоліній із перемінним інтервалом називається шкалою ізоліній. Оформлення ізолінії: їх підписують у розривах чи на виходах до рамки карти, а проміжки між ними фарбують в певний колір чи штрихують. [2]

Ізолінії дуже прості, наочні і не вимагають пояснень в легенді. Вони добре поєднуються із іншими способами картографічного зображення, але втрачають читабельність при сумісному використанні на одній карті кількох систем ізоліній. [4]

Спосіб якісного фону.

Показує поділ території на однорідні в якісному відношенні ділянки, виділені за певними природними, соціально-економічними чи політико-адміністративними ознаками. Він використовується для характеристики явищ. які мають суцільне (клімат), значне (ґрунти) чи масове поширення (населення). [2]

Основний шлях диференціації території – її поділ за типами місцевостей (геоботанічними, ландшафтними, зоогеографічними, кліматичними тощо). В цьому випадку спочатку розробляють класифікацію зображуваного явища,виділяють за нею однорідні ділянки,зафарбовують (заштриховують чи індексують) їх відповідно до шкали. Карти цього виду називаються типологічними. [6]

Дві кольорові системи на одній карті поєднати неможливо, тому поруч із кольором використовують, як правило, штрихування: на карті ґрунтів кольором передається генетичний тип ґрунтів, штрихуванням – механічний склад. Спосіб якісного фону добре поєднується із іншими способами картографічного зображення – значками, локалізованими діаграмами тощо. [5]

Спосіб кількісного фону

Застосовується для поділу території за певним кількісним показником (кількісними показниками) – модулем стоку, густотою та глибиною розчленування земної поверхні, кути нахилу, довжина схилів. Для цього карта розділяється на ділянки відповідно до встановленої шкали. Як правило, використовують два шляхи диференціації території:

1) попередньо районують територію, наприклад, виділяють річкові басейни,визначають для кожного територіального підрозділу значення кількісного показника,відносять цей підрозділ до відповідного ступеня в шкалі,оформлюють як якісний фон (штрихують, фарбують, індексують);

2) визначення значень кількісного  показника (крутизни схилу) на всій  площі карти,проведення меж ділянок відповідно до ступеня шкали,оформлення. [2]

Спосіб локалізованих діаграм

Локалізовані діаграми відносять до певних пунктів, точок чи площ і використовують для характеристики сезонних та інших періодичних явищ – їхнього ходу, величини, тривалості, ймовірності, повторюваності тощо.

Діаграми будують в Декартовій та полярній системах координат, у вигляді кривої розподілу чи стовпчикової діаграми. Широко використовують ”рози“ (діаграми-рози) – для характеристики повторюваності та швидкості вітрів, повторюваності вітрового хвилювання, повторюваності та швидкості морських течій. [2]

Інколи діаграми узагальнюють спостереження на певних площах – клітинках картографічної сітки; у цьому випадку їх локалізують в центрі клітинок. Діаграми відтворюють певні характеристики, співставлення яких дає можливість судити про просторову зміну явищ суцільного поширення. [4]