Технология составления электронного атласа Баренцева моря соответствует растровой модели географических информационных систем (ГИС)

НОВИКОВ М.А., ПЛОТИЦЫНА Н.Ф. 
Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии

В ПИНРО выпущен эколого-рыбохозяйственный атлас Баренцева моря. Атлас выполнен как комплексное картографическое произведение научно-справочного и прикладного характера, отражающее разнообразные знания о фоновом состоянии шельфа южной и центральной частей моря.

Электронный атлас сформирован на основе оцифрованного фондового картографического материала и баз данных, которыми располагает Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича. Технология составления электронного атласа Баренцева моря в целом соответствует растровой модели географических информационных систем (ГИС).  Базовой картой серии карт (атласа) Баренцева моря служила оцифрованная в ПИНРО с комплекта навигационных карт масштабом 1:250000 береговая линия. Картографируемая область располагается в следующих географических пределах: диагональ 76° с.ш. 20° в.д. - 67°50' с.ш. 57° в.д.

Разрешающая способность матрицы данных (цифровой растровой карты) составила 1 "промысловый квадрат" - трапеция регулярной градусной сетки размером 10'х30' по широте и долготе соответственно. Растровую модель представления геоданных использовали главным образом для того, чтобы применить собранный в атласе материал для расчета синтетических оценочных показателей уязвимости акватории Баренцева моря к разного рода внешним антропогенным воздействиям локального характера.

Атлас насчитывает 60 карт различного содержания, посвященных главным образом океанографии, состоянию морских биоресурсов (включая промысел) и загрязнению компонентов экосистемы. Все карты электронного атласа Баренцева моря выполнены в среде настольной ГИС Arcview 3.1. Для удобства использования карты Баренцева моря представлены в проекции Меркатора и единой компоновке. Каждая карта атласа сопровождается справкой по существу отображенной на ней характеристики (темы) и аннотацией (гиперссылка «Описание»). В справке, в частности, содержится информация о происхождении картографического (цифрового) материала, положенного в основу той или иной карты. Каждый раздел атласа сопровождается списком литературы, использованной при выполнении карт данного раздела и описаний к ним.

Учитывая существенный вклад долговременных климатических характеристик в распределение биообъектов в Баренцевом море, при наличии соответствующего материала картографирование по так называемым теплым и холодным годам вели отдельно (мойва, эвфаузииды). Напомним, что теплыми (холодными) принято считать годы, в течение которых температура воды на разрезе «Кольский меридиан» была выше (ниже) среднемноголетнего уровня на 0.3 °С. Положение границ промысловых районов, указанное на картах, дается в соответствии с вышеупомянутой картой промыслового районирования Баренцева моря. Положение устойчивых гидрофронтов приводится в соответствии с данными ПИНРО. Названия основных водных масс моря приведены на карте течений.

Отдельно стоит упомянуть синтетические оценочные карты уязвимости акватории. Уточним, что под уязвимостью водной экосистемы мы понимаем степень ее зависимости от внешних воздействий, которые могут привести к нарушению ее структуры и функционирования, т.е. к потере стабильности (пусть даже временной). Степень уязвимости различных морских акваторий должна, на наш взгляд, определяться возможными потерями биомассы гидробионтов и продуктивности биоценозов в случае загрязнения или отчуждения тех или иных акваторий при промышленной эксплуатации шельфа (разработка полезных ископаемых и т.п.). Синтетическую оценку уязвимости рассчитывали путем интегрирования нормированных данных всех цифровых тематических карт атласа, с учетом «весовых» характеристик последних. Методологию расчета синтетической оценки можно почерпнуть из соответствующей, опубликованной в ПИНРО, литературы (Новиков. 2002).

Одной из важнейших составляющих эколого-рыбохозяйственного атласа является картографирование распределения загрязняющих веществ, точнее уровня их содержания, в окружающей среде и морских организмах. Присутствие загрязняющих агентов в природных экосистемах составляет важную часть абиотической компоненты факторов среды обитания, формирующих фоновое экологическое состояние биоты того или иного водоема. За исключением локального загрязнения, уровень присутствия в Мировом океане различных соединений антропогенного происхождения носит преимущественного глобальный характер, определяемый атмосферным переносом-наличием системы разномасштабных циркуляции (круговоротов) и течениями.

В окраинных и внутренних морях вклад локального загрязнения в фоновый уровень формирует специфический характер антропогенной токсической нагрузки, обуславливающий наряду с другими факторами среды определенный уровень развития популяций биологических видов, в том числе и состояние биоресурсов. В рамках группы разделов по загрязнению (38 карт) выполнено картографирование содержания важнейших поллютантов в донных отложениях, воде и рыбе (треске), отобранных по сетке станций, расположенных в Баренцевом и восточной части Норвежского морей.

Качественное картографирование присутствия того или иного уровня загрязнения в рыбе, воде и донных отложениях в среде ТИС Arcview позволяет проследить пути миграции поллютантов от источников поступления в среду до конечных звеньев трофической цепи, где происходит их максимальное накопление. Сравнение данных по загрязнению с картографическими материалами других глав электронного атласа Баренцева моря способствует проведению серьезного геоинформационного анализа по оценке влияния природных факторов на формирование конечного уровня загрязнения.

Уровень загрязнения воды и донных осадков на аналитических картах показан значками, пропорционально отражающими размеры загрязнения по непрерывной, условной шкале. Для получения более общего представления о характере распределения загрязнения по всей поверхности донных отложений моря в отдельных случаях были выполнены интерполяции точечных данных. Для отражения уровня загрязнения мышц и печени трески применен инструмент «Локализованная диаграмма» в виде двух столбцов, пропорционально отражающих уровень присутствия того или иного поллютанта в обеих тканях.

Настоящий атлас позволяет оценить фоновое состояние большинства важнейших компонентов экосистемы Баренцева моря

Настоящий атлас позволяет оценить фоновое состояние большинства важнейших компонентов экосистемы Баренцева моря, провести геоинформационный анализ взаимного расположения и корреляции в пространственном распределении абиотических и биотических факторов среды, их взаимообусловленность, оценить продукционные характеристики морской биоты. При комплексном использовании материалы аннотированного атласа могут помочь в решении целого комплекса проблем, связанных с рациональной эксплуатацией природных богатств Баренцева моря. Особенно это будет актуально в условиях совместной эксплуатации живых и минеральных ресурсов шельфа рыбодобывающей и нефтегазовой промышленностью.

В атласе содержится информация, позволяющая с максимальной степенью объективности оценить различные акватории моря с точки зрения их биологической продуктивности, современного значения для добычи важнейших видов промысловых биоресурсов, их экологической уязвимости в отношении антропогенного загрязнения и других факторов хозяйственной деятельности.

Материалы международной конференции "Нефть и газ арктического шельфа - 2004"