Development of an Integrated Gis for Monitoring of Anthropogenic Impact on the Coastal Area of Lake Baikal

Abstract

Investigation into the causes of the ecological crisis is possible as a result of multicenter studies of the coast and off-shore strip. The development of unified technical and methodological approaches in the assessment of the impact of contaminated subterranean water on the ecosystem is the basis for complex geological-geophysical, geological, geochemical, hydrochemical, hydrological, hydro biological, microbiological, landscape, diving and other researches. Complex study management involves processing of large amounts of distributed data accumulated during the studies, and needs for their integration and analysis, require the use of modern methods, use of information technology (IT) and tools to support scientific research. Since the studies are interdisciplinary and require the prompt presentation of materials from a large number of scientists from different fields of knowledge, such a system must be multiple-user. Because of the spatial nature of the data, geoinformation systems (GIS) are a suitable tool for the research support on the anthropogenic impact on the ecology of any territory. The implementation of such GIS with open architecture will provide the opportunity to expand functionality by adding new services that are both locally on the geoportal server and remotely on other servers. System development for assessing and monitoring of human impact as a geoportal has a number of advantages: • High reliability of data storage; • Absence of user needs to install and maintain software on his own; • Free access to methods, models and algorithms of data geoprocessing, the possibility of the list of geo-algorithms expanding; • The ability to apply high-performance computing to resource-intensive geoprocessing applications. In this article, an approach for informational support of human impact on the ecology of the coastal zone of Lake Baikal research is suggested. The geoportal of the Irkutsk Scientific Center allows for investigators to make a general database of issue-related data (tabulated data) and map data (information layers), as well as to start-up Internet services for geoprocessing and for complex analysis of various indicators. One of the key features of the geoportal is the ability for users to independently create the structure of their databases (add, delete and modify the structure of tables), and also to adjust start-up of geoprocessing services. This platform allows to take on projects on a variety of topics for a large number of users simultaneously.

Установление причин экологического кризиса возможно в результате комплексных исследований побережья и прибрежной акватории. Разработка единых методических и методологических подходов в оценке воздействия загрязненных подземных вод на экосистему является основой комплексных геолого-геофизических, геологических, геохимических, гидрохимических, гидрологических, гидробиологических, микробиологических, ландшафтных, водолазных и других исследований. Проведение комплексных исследований сопряжено с обработкой больших объемов накопленных в рамках исследований распределенных данных, необходимостью их комплексирования, анализа и требует применения современных методов, использования информационных технологий (ИТ) и инструментальных средств для поддержки научных исследований. Поскольку исследования имеют междисциплинарный характер и нуждаются в оперативном представлении материалов большого количества ученых из разных областей знаний, такая система должна быть многопользовательской. Из-за пространственного характера данных подходящим инструментом поддержки исследований антропогенного воздействия на экологию какой- либо территории являются геоинформационные системы (ГИС). Реализация такой ГИС с открытой архитектурой обеспечит возможность расширения функциональности за счет добавления новых сервисов, находящихся как локально на сервере геопортала, так и удаленно на других серверах. Разработка системы для оценки и мониторинга антропогенного воздействия в виде геопортала имеет ряд преимуществ: • высокая надежность хранения данных; • отсутствие потребности пользователям самостоятельно устанавливать и обслуживать программное обеспечение; • свободный доступ к методам, моделям и алгоритмам геообработки данных, возможность расширения перечня геоалгоритмов; • возможность применять для ресурсоемких приложений геообработки системы высокопроизводительных вычислений. В данной статье предложен подход по информационной поддержке исследований антропогенного воздействия на экологию прибрежной зоны озера Байкал. Геопортал Иркутского научного центра позволяет исследователям формировать общую базу тематических данных (табличные данные) и картографических данных (информационные слои), а также осуществлять запуск интернет-сервисов для решения задач геообработки и комплексного анализа различных показателей. Одной из отличительных особенностей геопортала является возможность пользователям самостоятельно создавать структуру своих баз данных (добавлять, удалять и модифицировать структуру таблиц), а также настраивать запуск сервисов геообработки. Данная платформа позволяет вести проекты по тематике различной направленности и большому количеству пользователей одновременно