Обгрунтування необхідності створення географічних інформаційних систем в області екологічного моніторингу водних ресурсів і водних біоресурсів України

Обгрунтування необхідності створення географічних інформаційних систем в області  екологічного моніторингу водних ресурсів і водних біоресурсів України

Якість і загальний обʼєм прісної води, як стратегічний ресурс будь якої держави, є основою її існування, розвитку, здоровья населення, запорукою майбутнього процвітання.

В Україні запаси прісної води у 8,5 разів менші ніж світові показники (1040 м³/людину). Тому, дбайливе раціональне використання прісноводних ресурсів, є беззаперечною запорукою сталого розвитку держави.

Але, в останні десятиліття водні ресурси України (як прісноводні, так і морські) зазнали величезний антропогенний тиск на фоні відсутності довгострокової политики керівництва держави в напрямку екологчного та природоохоронного захисту водойм і їх екосистем.

Природа усіх без виключення водойм у Світі (завдяки закону тяготіння) полягає в тому, що водойми знаходяться в найнижчих місцях площин водосбору.

А тому в них і стікається увесь бруд, сміття, СОЗи (стійкі оргаанічні забрудники), нафтопродукти, неочищені каналізаційні води, відпрацьовані технологічні води підприємств і залишкова вода після зрошення полів, тощо.

Водойми також збирають дощову воду, яка містить забруднюючи хімічні елементи повітря, які потрапили туди з викидів промисловості, енергетики, сливними водами, тощо.

І все це забруднення акумулюють водойми. З часом концентрація забруднюючих елементів значно перевищує ГДК (гранично-допустимі концентрації), а в деяких водоймах України вже становлять пряму загрозу для життя людей, тварин, рослин, усього живого.

Процес забруднення з кожним роком посилюється завдяки антиприродної необдуманої діяльності людей, екологічно не до кінця сформований «Світогляд» яких, спрямований лише на отримання прибутку і власного «добробуту».

Але в кінці кінців цей власний «добробут» повертається для них та їх оточення отруєнням атмосфери, водойм, ланшафтів, всього їх довкілля  – основи їх здоровʼя, комфорту і життя.

Всі роки незалежності України, керівництво держави не звертало уваги на проблеми водного господарства і водних біоресурсів.

На головні посади в Міністерстві екології та природних ресурсів України призначали не професійних керівників. Ці «кадри» крок за кроком знищували основи екологічного захисту водойм (і не тільки їх).

Навіть прийняті Закони України (Водний кодекс, Земельний кодекс, Про природно-заповідний фонд, Про оцінку впливу на довкілля та інші, Про рибне господарство, промислове рибальство та охорону водних біоресурсів та інші) не спасають ситуацію.

Ніхто в Україні в реальному житті, в силу різних причин, не дотримується вимог цих законів, що спричиняє хаос, руйнування основ господарювання, деградацію водних екосистем і природоохоронних зон навколо водойм. 

В такому разі як можна стримати наростаюче забруднення водойм України та зникнення в них водних біоресурсів? 

Продовжуються забруднення прісноводних і морських водойм з різних джерел. Державна екологічна інспекція перетворилася в корупційний анклав, який замість покарання оберігає (не ясно за які такі «очі») великі отрутні промислові підприємства і підприємства енергетики – головні вбивці всього живого на землі і у воді [9]. 

Якість води в водоймах – є однією з головних проблем України. Тому, екологічний моніторинг водних ресурсів за допомогою геоінформаційних систем – є тим сучасним інструментом, який допоможе системно проводити аналізи стану водних ресурсів для прийняття зважених рішень по забезпеченню чистоти прісних і морських водойм країни

Обгрунтування необхідності проведення екологічний моніторингу через створення (ГІС)

На сьогодні географічні інформаційні системи (ГІС) є найбільш ефективним інструментом пізнання й опису географічного середовища, що постійно змінюється.

Ці системи використовуються для рішення багатьох практичних завдань, пов’язаних, так чи інакше, з просторово – розподільними даними, які використовуються для забезпечення екологічної безпеки й стійкого розвитку регіонів [1].

Але, потреба держави в раціональному комплексному використанні водойм (водогосподарському, рибогосподарському, промисловому, сільськогосподарському, комунальному, рекреаційному та іншому) потребують повних і точних масивів спеціфічної інформації по різних маркерах, географічніх точках та в динаміці. Географічні інформаційні системи (ГІС), як функціонуючі контрольні та інформаційні системи держави в напрямку моніторингу водних ресурсів нажаль до сих пір  не існують.

Всі роки незалежності України держава складає «Реєстр водних обєктів України». Але до сих пір він не існує в робочому вигляді. Тоді як можна проводити моніториг водних обєктів, аналіз їх стану, прогнозування, не знаючи навіть де у нас яка водойма та які в неї параметри?

Водне господарство, галузь рибного господарства та комунальні господарства України для ефективної експлуатації на даний час потребують перш за все системного:

1. Створення цифрових карт, що демонструють стан водойм та навколишнього середовища по різних маркерах.
2. Аналізу даних екологічного моніторингу.
3. Аналізу динаміки змін, що відбулися в часі на даному водному обєкті.
4. Прогнозу наслідків прийняття тих або інших господарських рішень.
5. Формування баз даних для оцінки природо-ресурсного потенціалу водойм, розрахунку антропогенного навантаження на водойми і навколишнє природне середовище, доцільності використання водних ресурсів для певних потреб, забезпеченість мінімальних обсягів виробництва розробки законів, нормативно-правових актів, деректив, тощо [1, 5, 7].

Використання ГІС технологій для спостереження і прогнозування екологічного стану водойм  доцільно використовувати наступний інструментарій:

• Дані дистанційного (супутникового) моніторингу. В 2013 р. Україна (в якості експерименту) намагалася провести супутниковий моніторинг стану водних ресурсів і водних біоресурсів, однак в силу кадрових змін, припинення фінансування та зміни екологічної політики (вірніше її забуття через корупційне мислення керівництва Міністерства екології і природних ресурсів, яке було на той час) все зупинилося.
• Дані, які отримані за допомогою локальних методів моніторингу, наприклад, з борта дослідницького судна. Однак, вже більше 25 років Україна не має спеціалізованих дослідницьких суден. Моніторинг водного простору Азовського моря і його біоресурсів проводиться за допомогою стаціонарних дослідницьких пунктів Інституту рибного господарства і екології моря (м. Бердянськ). Але фінансування державою проекту моніторингу припинено ще 15 років тому. В Чорному морі таких пунктів вже не має, як і немає державного фінансування Одеського центру ПівденНІРО (Південний науково-дослідний інститут рибного господарства і океанографії).
• Дані офіційної статистики та архівів. Нажаль статистика стану водних ресурсів (континентальних і морських) і раніше в тому вигляді, в якому вона повинна бути ніколи не існувала. З 2014 р. з моменту захвату Криму РФ всі архіви з науковими даними, які були зібрані за 70 років Інститутом біології південних морів» і головним Керченським центром «ПівденНІРО» залишилися в Росії.

Так для чого Україні  потрібно створення постійно діючої Географічної інформаційної системи (ГІС) в області екологічного моніторингу водних ресурсів і водних біоресурсів і що вона з себе представляє?

ГІС – це складна, багато компонентна система, яка по суті є інструментом з  набором апаратури, програмного забезпечення, географічних даних і персоналу, який призначений для рішення спеціальних задач: ефективного уведення, зберігання, відновлення, обробки, аналізу, прогнозування наслідків та візуалізації всіх видів географічно прив’язаної інформації [5].

Компоненти ГІС – це дані та програмне забезпечення, яке відповідає за зберігання даних і за їх обробку.

Дані – це основний компонент ГІС, який описує досліджувану територію і необхідний досліджуваний матеріал. Географічні інформаційні системи працюють із даними двох основних типів:

– просторові (географічні) дані, що описують положення й форму географічних об’єктів, а також просторові зв’язки між ними;

– описові (атрибутивні, табличні) дані про географічні об’єкти, що складаються з наборів чисел, текстів та іншого виду інформації.

Географічні інформаційні системи мають справу з даними, які організовані в базу даних, з яких за допомогою програмного забезпечення (інструментарію) можна створити картографічне подання, оптимальне для кожної конкретної задачі.

Програмне забезпечення дозволяє вводити, зберігати, аналізувати й відображати географічну інформацію.

Ключовими компонентами програмного забезпечення є:

• засоби для введення, зберігання й перетворення географічних даних;
• система керування базою даних;
• програмні засоби, що забезпечують візуалізацію інформації, редагування даних, підтримку запитів і географічний аналіз, тощо;
• графічний інтерфейс користувача, що полегшує використання.

Ідеологічне обґрунтування створення геоінформаційних систем в області екологічного моніторингу в галузях водного господарства і рибного господарства України.

Головною метою створення ГІС в галузях водного господарства і рибного господарства України – є створення об’єктивних передумов з метою:

• Спрощення процедури державного нагляду (контролю) за використанням водних ресурсів і водних біоресурсів (контроль проведення меліоративних робіт на водоймах, зрошування полів, використання води на промислові потреби, зливи відпрацьованої води промислових і комунальних підприємств, забруднення територій водозбору і водойм сміттям, промисловими відходами, нафтопродуктами, СОЗ-ми, забруднення повітря промисловими і енергетичними об’єктами, зариблення водойм, наукового, контрольного та промислового лову, охорони водних біоресурсів та багато іншого).
• Сприяння роботі єдиного технологічного ланцюжка (який порушений в останні 25 років в результаті корумпованої недолугої приватизації рибогосподарських об’єктів і потребує відновлення під контролем ГІС) від формування ремонтно-маткових стад промислових видів риб, їх інкубації, розмноження, зариблення, вирощування товарної риби до  переміщення її по логістичній інфраструктурі, яка стане більш досконалою с використанням ГІСу. Риба, рибопродукти і морепродукти є товаром, який швидко псується за температур ≥ 0 °С. Але її потрібно доставляти по всій території України, в міста і села рівномірно по місяцях року, в повному можливому асортименті в переважно живому або охолодженому вигляді. Виконати ці умови без створення ГІСу – неможливо!!!
• Покращення якості прийнятих рішень (розробка законодавчих та нормативно-правових актів, методичних і учбових матеріалів, поточних регуляторних адміністративних рішень, тощо).

Геоінформаційні системи в області екологічного моніторингу в водному господарстві та рибному господарстві України виглядатиме наступним чином:

В області екологічного моніторингу водних ресурсів України ГІС потрібна для:

• Завершення створення Єдиного Реєстру водних об’єктів держави з даними по:
• розташуванню водного об’єкта (координати, адміністративному підпорядкуванню: область район, а також на якій висоті він знаходиться над рівнем моря);
• геометричних параметрів водного об’єкту (площі, довжини, ширини, середньої глибини, тощо);
• типу водного об’єкту та характеру використання (загальнодержавного або місцевого значення, комплексного або цільового використання, природна, штучно створена, технічна, рекреаційного та іншого призначення).
• Постійного моніторингу змін водних об’єктів (багато об’єктів зневоднюються повністю або частково по різних причинах, порушуючи водний баланс територій).
• Екологічного моніторингу якості води безпосередньо у водоймі та чистоти площ водозбору водойми.
• Аналізу даних, отриманих від ГІС для прийняття відповідних адміністративних рішень і заходів.
• Прогнозування наслідків від динаміки зміни маркерів стану водних ресурсів.

В області екологічного моніторингу водних біоресурсів ГІС потрібна для:

• Створення Єдиного Реєстру рибогосподарських водних об’єктів держави з даними по:
• типу рибогосподарської водойми (необхідно розробити і затвердити на рівні нормативно-правової бази критерії рибогосподарської водойми по 10-ти бальній шкалі: від 1-ї – де водойма зовсім на відповідає рибогогосподарським критеріям і до 10-ї – де водойма для розведення риби найкраща).
• характеру використання (не використовується, використовується в аквакультурі, марикультурі, по Режимах СТРГ (спеціальних товарних рибних господарств), в рибному промислі, спортивному або любительському рибальстві, в наукових дослідженнях, селекційно-племінній справі, рибовідтворювальному, учбовому напрямку, , тощо).
• складу полікультури водойми (опис аборигенних видів риб з даними по чисельності, розміру віковому складу, а також промислових видів риб, якими водойма зариблюється – обʼєм  і кількість зарибку по штуках і розміру).
• Моніторингу щодо:
• Дотримання умов надання в оренду водойм для здійснення аквакультури, марикультури, роботи в Режимах СТРГ, спортивного, любительського лову, наукових дослідженнях, селекційно-племінної справи, (нецільове використання, погіршення якості води в водоймах, корупційних зловживань, які можуть проявлятися в самих неймовірних проявах).
• Роботи рибовідтворювальних комплексів, здійснення рибного промислу, тощо (в першу чергу стосується переловів на промислі і корупційних зловживань з боку керівництва рибовідтворювальних комплексів).
• Контролю ННН – рибальства (незаконного, непідзвітного, неконтрольованого), яке наносить шкоду галузі рибного господарства України в розмірі, який перевищує законне виробництво і вилов водних біоресурсів ≥ 3 рази.
• Збереження та відновлення до природного фонового рівня всієї полікультури аборигенних видів риб та обʼємів їх популяції в кожній рибопромисловій водоймі.
• Проведення контрольних ловів для виявлення реального стану водних біоресурсів по методиках, які спеціально розроблятимуться для комфортної роботи ГІС.
• Державного нагліду (контролю) вилову водних біоресурсів в природних водоймах України з використанням ГІС (по мобільному звязку передача GPS –координат, кількість виловленої риби, асортимент, час прибуття на рибоприймальний пункт, та іншої необхілної інформації).
• Забезпечення максимально ефективного господарювання на водоймах, яке враховує рибогосподарські можливості водойм, фізіологію водних біоресурсів, потреби торгівельної мережі в різні пори року та в даному регіоні та по всій Україні, асортимент рибопродукції, логістичні маршрути, наявність живорибних і рибних баз, рибних магазинів, тощо.
• Аналізу даних, отриманих від ГІС для прийняття відповідних адміністративних рішень і дій (в залежності від ефективності експлуатації водних об’єктів користувачами).
• Прогнозування не тільки наслідків від динаміки зміни маркерів стану водних біоресурсів, а й розробка планів подальшого сталого розвитку галузі рибного господарства України.
• Розробки необхідних Законів України і нормативно-правових актів для забезпечення комфортної роботи всієї галузі рибного господарства. (за допомогою ГІС, яка контролюватиме практично все рибне господарство країни від вирощування рибопродукції до її логістичних переміщень і кінцевої реалізації). 

Висновки

Відсутність на даний момент в галузі водного господарства та рибного господарства України ГІС:

• Створює підгрунтя для процвітання корупційних схем, повязаних з використанням водойм (немає відповідних дозволів на експлуатацію водойм, підробляються звіти, забори води з водойм в декілька разів перевищують планові і звітні, не виконуються в необхідному обсязі зариблення, знищуються промислові стада аборигенних видів риб, погіршується екологічний стан водойм, росте соціальна напруга і таке інше).
• Стримує еволюційні процеси виведення галузі водного господарства і галузі рибного господарства на початкову домінанту стрімкого сталого розвитку.
• Не дозволяє в повній мірі ефективно використовувати весь природний потенційно можливий господарський і рибогосподарський потенціал водних ресурсів України.

Сподіваюсь, що керівництво держави рано чи пізно усвідомить необхідність втілення в різні галузі економіки Географічних інформаційних систем – які в силу своєї новізни, технологічності та комплексного підходу до загальних проблем є технологіями 21-го століття, втілення в життя яких ефективно сприятиме розвитку народного господарства України!