Информационное обеспечение регионального медико-экологического картографирования.
Из материалов международной конференции " Интеркарто - 6 " ( г. Апатиты, 22-24 августа 2000 г.).
Винокуров Ю.И., Ротанова И.Н., Хлебович И.А., Шибких А.А.
Институт водных и экологических проблем
Сибирского отделения Российской Академии наук, Барнаул
e-mail: rotanova@iwep.secna.ru
Abstract. Fundamental tenets for construction of informational structure of regional medico-ecological mapping have been specified. Geoinformational model for regional medico-ecological problems analysis was proposed. Medico-ecological problems are caused by combination of natural and anthropogenic effects of territorial and industrial systems. Each of them is characterized by its own peculiar combination of natural and anthropogenic prerequisites for human diseases development with further increase of the latter ones. Cartographic algorithm for sequential study of real and potential hazard of separate chains of geographical human diseases prerequisites combination was developed to make special analysis of environmental negative factors. The component medico-geographical and medico-ecological maps of natural and anthropogenic human diseases prerequisites were constructed on the basis of the given cartographic algorithm. The maps integration made possible to perform the region typological zoning and ranging. Bases for classification of the model region and formation of medico-ecological areas within the classification according to their internal differentiation have been worked out.
The hierarchy of cartographical algorithm chains allowed to define the spatial boundaries of separate medical and ecological areas as well as to assess negative potential for human health by risk factors. The proposed methodological concepts of medico-ecological mapping were approved for the Altai Territory.
Введение
Современные тенденции изменения качества среды в сторону его ухудшения непосредственно определяют условия формирования географических предпосылок болезней человека, главным образом их антропогенного звена и его вклада в формирование проблемных медико-экологических ситуаций. Территориально такие пространственные образования располагаются, главным образом, в районах с высокой плотностью населения, развитыми промышленностью и сельским хозяйством. Для подобных территорий характерно самое большое разнообразие комбинаций химических, радиационных и биологических загрязнителей, с которыми прямо и косвенно связаны проблемы ухудшения условий жизни и здоровья населения.
Изучение и анализ возникающих медико-экологических проблем базируются на основе комплексного геосистемного анализа качества среды, что позволяет детально проанализировать пространственные структуры медико-экологических ситуаций в сложившихся территориально-производственных системах, а также тенденции их качественных и количественных изменений. К числу важнейших критериев такого анализа относится и экологический риск проявления совокупностей географических предпосылок болезней человека, которые определяют специфику региональных медико-экологических проблем.
Динамика и пространственные различия географических предпосылок болезней человека существенно меняют уровни экологической напряженности и медико-географической контрастности. Использование показателей медико-географической контрастности позволяет периодически сопоставлять динамические тенденции качественной и количественной трансформации исходной структуры предпосылок болезней человека. По качественной структуре географических предпосылок болезней человека можно судить об условиях возникновения двух взаимосвязанных и определяющих звеньев напряженности: экологической и медико-экологической. Меняющийся социально-экономический статус во многом определяет пространственно-временную структуру актуальных и потенциальных проблемных медико-экологических ареалов, из которых формируются региональные медико-экологические ситуации. За счет их проявления и формируются исходные величины опасности в виде экологического риска.
Основы медико-экологического картографирования включают в себя разработанный алгоритм пространственного анализа качества среды и связанных с ним процессов ухудшения комфортности территории, появления очагов экологической напряженности и уровней риска для здоровья региональных медико-экологических ситуаций.
Картографическое обеспечение регионального медико-экологического анализа
Медико-экологическое картографирование как часть комплексных географических исследований основывается на широком использовании количественных и качественных показателей. Сочетания разных по назначению показателей природных и антропогенных предпосылок болезней человека раскрывают основные тенденции ухудшения степени географической комфортности геосистем топологического и регионального уровней. Их дальнейший синтез позволяет получить интегральные характеристики при определении границ ареалов предпосылок болезней человека и медико-экологических ситуаций. Такой подход позволяет объяснить пространственные особенности континуальности и дискретности их границ в пределах физико-географических районов и провинций.
Концептуальная схема изучения закономерностей возникновения проблемных медико-экологических ситуаций базируется на фундаментальных основах геоинформационной парадигмы. Она возникла на достижениях геосистемной концепции анализа. Аппаратом его воплощения при комплексном изучении экологических и медико-экологических проблем служит геоинформационная система (ГИС). В структуре такой ГИС обязательным звеном предусматривается блок, содержащий в себе информацию медико-географического и медико-экологического направления. ГИС как мультимодульная система имеет постоянные и временные информационные потоки, которые обеспечивают взаимосвязь между ее отдельными блоками на компонентном и интегральном и комплексных уровнях. Сформулированы основные параметры информационного банка целевого назначения для анализа динамики и прогнозирования актуальных и потенциальных медико-экологических ситуаций.
Структура информационных блоков медико-экологического модуля ГИС является открытой и предусматривает постоянное поступление дополнительной информации компонентного, интегрального и комплексного уровней. Медико-экологический модуль представляет собой многоуровневую систему интеграции количественных и качественных показателей, сосредоточенных в частных социально-ориентированных модулях ГИС. Детальный и аргументированный процесс анализа медико-экологических ситуаций базируется на достаточно обширном банке данных. Это одно из важных требований к структуре медико-экологического модуля ГИС, так как его банк данных должен постоянно пополняться целевой информацией. На этом основании можно считать, что медико-экологическая структура модуля ГИС отвечает всем необходимым требованиям, как системного анализа, так и основным принципам систем открытого типа.
В медико-экологическом блоке ГИС предусматривается картографический субблок, который обеспечивает исследования классификации территории по совокупности актуальных и потенциальных медико-экологических ситуаций. Такая процедура включает в себя обоснования по выбору базовых и ключевых картографических основ, принципов ранжирования территории по совокупности антропогенных нагрузок, составление компонентных и комплексных медико-географических и медико-экологических карт, типологического районирования природных предпосылок болезней человека и типологического ранжирования антропогенных предпосылок болезней человека. Полученные карты нужно рассматривать как этап регионального анализа формирования проблемных медико-экологических ситуаций.
Концепция медико-экологического картографирования включает в себя несколько этапов, каждый из которых необходимо рассматривать как определенный уровень интеграции информации медико-географического и медико-экологического содержания. Соотношение вышеназванных информационных звеньев довольно динамичная структура. Изменение ее внутреннего содержания зависит от целевой направленности и конечного результата медико-экологического картографирования. Пространственный синтез возможен при обязательном соблюдении иерархичности картографического алгоритма для последующей дифференциации территории на отдельные медико-экологические районы. Такую дифференциацию по всем признакам можно отнести к категории специальной классификации региона, в основе которой используется ряд интегральных экологических, медико-географических, медико-экологических и медико-демографических параметров.
При комплексном картографировании и пространственном анализе региональных медико-экологических проблем важным звеном считается правильный и аргументированный выбор основ. Их несколько типов:
Ї базовые основы. К числу таких карт относятся ландшафтная, плотности населения и хозяйственного использования территории. Они дают первое и самое общее представление о сложившейся системе природа - население - хозяйство . Такие основы должны служить не только целям специального картографирования, но и исходным материалом ключевых картографических основ;
Ї ключевые основы. К числу таких карт следует отнести карты с совокупностью антропогенных нагрузок, загрязняющего комплекса среды, самоочищающей емкостью геосистем. Фактически это уже самостоятельные картографические произведения. Отнесение же их к категории ключевых основ продиктовано тем, что в ходе картографического анализа начинается информационно-пространственный поиск для выявления причинно-следственных связей между качеством среды и уровнем здоровья населения;
Ї специализированные основы. Это карты, которые используются при анализе нозогеографического статуса территориально-производственной системы или отдельных ее частей, а также медико-экологической классификации с дифференциацией территории на отдельные медико-экологические районы. Такие основы могут применяться при специальном ранжировании территории по критерию благоприятности ее факторов на здоровье населения и сложившимся уровням внутрирегиональной географической комфортности.
При выполнении медико-экологического картографирования необходимо соблюсти ряд условий-требований. Главным из них является то условие, что ключевая основа - последующее звено, которое содержит в себе информацию базовой карты. Аналогичные требования необходимо предъявить к основам третьего уровня - специальным. Высказанные положения дают основание рассматривать последовательное использование основ в качестве картографического алгоритма пространственного анализа медико-экологических проблем и путей их прогнозирования.
Результаты
Региональный медико-экологический анализ возможен при обязательном соблюдении иерархичности картографического алгоритма для последующей дифференциации территории на отдельные медико-экологические районы. Такую дифференциацию по всем признакам можно отнести к категории специальной классификации региона, в основе которой используются группы компонентных и интегральных экологических, медико-географических, медико-экологических и нозогеографических карт. Каждая из этих групп обеспечена необходимым банком информации, содержащемся в социально-ориентированных и интегральном медико-экологических модулях ГИС.
Картографическим алгоритмом пространственного медико-экологического анализа предусматривается составлением следующих групп карт.
Компонентные медико-географические карты характеризуют сложившиеся пространственные различия по природным предпосылкам болезней человека и их сочетаниям в отдельных структурах регионального уровня (районы, провинции).
Компонентные медико-экологические карты по оценке отдельных компонентов загрязнений в приземном слое воздуха, водотоках и водоемах, почвенном покрове и бассейнах рек разного порядка.
Компонентные медико-экологические карты по антропогенным предпосылкам болезней человека различной соматической и инфекционной патологии. Их комбинации в территориально-производственных структурах с учетом сложившейся плотности сельского населения и людности поселений.
Карты медико-географического районирования по комплексам природных предпосылок болезней человека с выделением таких доминантных звеньев, как природно-очаговые инфекции, биогеохимические эндемии и группа факторов физической и химической природы.
Карты медико-географического районирования рекреационных и бальнеологических ресурсов региона. Этот вид интеграции надо рассматривать как специальную группировку климато-лечебных, лечебно-бальнеологических и общеоздоровительных факторов геосистем.
Карты медико-экологического ранжирования территории по совокупностям антропогенных нагрузок, которые включают в себя группы приоритетных и второстепенных токсикантов. Такое ранжирование рассматривается в качестве специализированной картографической основы для пространственного анализа группировок антропогенных предпосылок болезней человека (рис. 1).
Карты медико-экологического ранжирования по антропогенным предпосылкам болезней человека с выделением групп с длительным латентным периодом, изменениями эпидемиологической обстановки по отдельным классам инфекционной и соматической патологии (рис. 2).
Представленная группировка медико-экологических карт увязана единым алгоритмом анализа и представляется впервые, подобных аналогов подобным картографическим группам до сих пор не существует. Среди них особое место занимают карты антропогенных предпосылок болезней человека. Компонентные и комплексные медико-географические и медико-экологические карты позволили осуществить классификацию Алтайского края по уровням напряженности отдельных медико-экологических ситуаций и риску их для здоровья населения (рис. 3). В Институте водных и экологических проблем составлены все виды компонентных и комплексных карт и их интеграция в соответствующие типы районирования и ранжирования.
Рис. 1. Ранжирование территории Алтайского края по совокупности антропогенных нагрузок
Виды антропогенных нагрузок: 1 - накопление и перераспределение загрязнений на природных барьерах; 2 - контур лесов, подверженных радиационному воздействию; 3 - доминируют агропроизводственные нагрузки и воздействие радиационных следов; 4 - промышленные и агропроизводственные нагрузки средней интенсивности; 5 - доминируют агропроизводственные нагрузки и нагрузки местной промышленности; 6 - промышленные (радиационные) и агропроизводственные максимальные для региона; 7 - очаги высокой загрязненности геосистем
Рис. 2. Ранжирование территории Алтайского края по совокупности антропогенных предпосылок болезней человека
RSS
Реклама
Рис. 1. Ранжирование территории Алтайского края по совокупности антропогенных нагрузок
Рис. 2. Ранжирование территории Алтайского края по совокупности антропогенных предпосылок болезней человека
Рис. 3. Группировка медико-экологических районов по индексу риска
