Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Системный анализ источников эмиссии в окружающую среду 11
1.1. Состояние атомной отрасли 11
1.2. Системный анализ источников эмиссии в ОС как обоснование инвестиций 16
1.3. Экологический мониторинг для предприятий химического профиля.. 28
1.4. Цель работы, объект и предмет исследования 37
Глава 2. Системный анализ информационных комплексов экологического мониторинга 38
2.1. Анализ существующих информационных технологий и систем 38
2.2. Использованные методы исследования 42
2.2.1. Теоретические методы 42
2.2.2. Практические методы 45
2.3. Геоинформационные системы 47
2.3.1. Основные понятия 47
2.3.2. Требования к региональной геоинформационной системе 54
2.3.3. Выбор программной оболочки 58
Глава 3. Региональная геоинформационная система по обращению с отходами 72
3.1. Концептуальная модель ГИС 72
3.1.1. Блок ввода информации 73
3.1.2. Блок оцифровки 74
3.1.3. Блок хранения 74
3.1.4. Блок анализа и обработки 75
3.1.5. Блок вывода 75
3.1.6. Пользовательский интерфейс 75
3.2. Анализ информационных потоков 76
3.3. Исследование фоновых концентраций 80
3.4. Компоненты ГИС 84
3.4.1. Картографическая основа 84
3.4.2. Тематические слои 85
3.4.3. Таблицы атрибутов 85
3.4.4. Тематические карты 89
3.5. Использование системы 90
3.5.1. Принципы работы с системой 90
3.5.2. Пример исследования с помощью созданной ГИС 95
Глава 4. Возможности и перспективы использования РГИСОО 100
4.1. Сопоставление с аналогами 100
4.2. Практическое применение 104
Заключение 105
Список литературы 106
- Состояние атомной отрасли
- Анализ существующих информационных технологий и систем
- Концептуальная модель ГИС
- Сопоставление с аналогами
Введение к работе
Актуальность работы
Среди приоритетов в области экологической политики химической промышленности России поставлена и постоянно решается проблема нормирования антропогенного воздействия на окружающую среду (ОС) всех перерабатывающих предприятий, включая предприятия химического профиля государственного концерна Росатом. Комплекс химических предприятий Росатома на основе тонких химических технологий обеспечивает переработку огромных объемов урановых руд и получение готовой продукции для атомной энергетики и оборонной промышленности на сотни миллиардов рублей.
Особое внимание при этом уделяется вновь создаваемым предприятиям, для которых требуется «обеспечение высокоэффективных природоохранных мероприятий ещё на стадии исследования и разработки новых технологических решений». Самым перспективным из новых предприятий отрасли является Эльконский горнометаллургический комбинат (ЭГМК). Эльконское рудное поле, расположенное в Алданском горнопромышленном районе республики Саха (Якутия), является самым крупным в мире по запасам - 346 тыс. тонн (7% мировых запасов урана).
Для освоения месторождений Эльконского урановорудного района необходима разработка нового подхода к переработке бедных урановых руд на базе самых современных химических технологий, включающего в себя технико-экономические аспекты, обеспечивающие рентабельность и конкурентоспособность готовой продукции, а также экологические аспекты, учитывающие жесткие требования по защите ОС. Новое производство, кроме готовой продукции, будет сопровождаться появлением больших объемов радиоактивных отходов (РАО) и вредных химических веществ (ВХВ), создающих значительную нагрузку на ОС. Только на ЭГМК будет ежегодно сбрасываться на хвостохранилище более 3,1-10 Бк альфа-излучающих
230 226-г, 222-г, 210- 210-г, -гт
радионуклидов, в том числе in, Ка, Rn, Pb и Ро. Производство не является полностью замкнутым, и для него разрешены контролируемые лимитированные выбросы и сбросы.
В процессе подготовки документации для разработки месторождений района стала очевидной необходимость внедрения современных методов
комплексной оценки экологического состояния территории, использующих системный подход. Наиболее удобным и надежным инструментом для создания системы радиационного и химического экологического мониторинга были признаны географические информационные системы (ГИС), которые сочетают в себе информационные технологии на основе системного анализа, хранилищ данных, методов картографической визуализации обработанной информации. ГИС позволяет обеспечить долговременное хранение информации, дает возможность её эффективного вывода в наглядном виде, сохраняя преемственность формата данных при совершенствовании систем обработки и носителей информации.
Начало широкого внедрения геоинформационных технологий приходится на середину 1980-х годов, что связано с появлением соответствующей технической базы и программного обеспечения. Развитию геоинформационных технологий в задачах экологического мониторинга химических загрязнений посвящены работы ряда отечественных и зарубежных исследователей: У. Гаррисона (W. Garrison), Я. Макхарга (I. McHarg), Г. Маккарти (Н. McCarty), Т. Хагерстранда (Т. Hagerstrand), Р. Томлинсона (R. Tomlinson), Л.А. Бахвалова, Л.С. Гордеева, А.Ф. Егорова, К.Ю. Колыбанова, В.Ф. Корнюшко, Р.Е. Кузина, В.П. Мешалкина, А.И. Соболева, В.И. Равиковича, В.М. Тёмкина, Г.А. Ярыгина.
Однако проблема создания ГИС для экологических исследований применительно к химической промышленности, в частности к урановому производству, изучена ещё недостаточно. Это можно объяснить длительным отсутствием работ по предварительному экологическому исследованию разрабатываемых урановорудных районов, совпавшим с тем периодом времени, когда наблюдалось быстрое развитие новых информационных технологий. Таким образом, целенаправленные исследования в области экомониторинга за состоянием ОС в процессе совершенствования добычи и переработки урансодержащего сырья на основе системного подхода и геоинформационных технологий являются важными и актуальными.
Цель работы
Целью диссертации является создание геоинформационной системы комплексной обработки данных для постоянной оценки воздействия на окружающую природную среду со стороны химических производств Эльконского урановорудного района с учетом экономических условий и требований экологии.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи.
Системный анализ информационных систем экомониторинга промышленных предприятий химического профиля.
Системный анализ источников эмиссии в окружающую среду - химико-технологических процессов переработки урановых руд ЭГМК.
Исследование фоновых концентраций вредных химических веществ, сопутствующих урану, в районе месторождений «Дружное» и «Курунг» для дальнейшей оценки динамики воздействия со стороны ЭГМК на окружающую природную среду.
Изучение и сравнительный анализ программных оболочек ГИС с целью выбора оптимальной для поставленной задачи с учётом существующих требований.
Анализ информационных потоков в системе обработки информации, получение оценки объемов и периодичности поступающей в систему информации.
Разработка концептуальной информационной моделей проектируемой ГИС и создание диаграммы потоков данных (DFD-модель).
Разработка с позиций системного подхода структуры масштабируемой геоинформационной системы на основе выбранной оболочки применительно к условиям строящегося предприятия.
Объект исследования
Объектом исследования является региональная геоинформационная система по обращению с отходами при переработке урановых руд резервных месторождений «Дружное», «Эльконское плато» и «Курунг» Алданского урановорудного района.
Предмет исследования
Предметом исследования является применение геоинформационной системы для обеспечения возможности обработки информации об экологическом состоянии ОС урановорудного района, адаптации её для мониторинга отходов и управления процессами переработки, а также масштабируемость для нужд будущих предприятий химического профиля.
Научная новизна
Выполнен системный анализ источников эмиссии в окружающую среду химико-технологических процессов переработки урановых руд Эльконского района как основы оценки воздействия на ОС.
Разработаны и систематизированы информационные модели возникновения и распространения отходов химического производства.
Разработана обобщенная структура и информационные слои системы по обращению с отходами при переработке урановых руд на ЭГМК.
Построена инфологическая модель, классифицированы и проанализированы потоки данных ГИС.
Разработано формальное описание структуры хранилища данных и методика экспорта данных в форматы, совместимые с перспективным программным обеспечением.
Практическая значимость работы
Создана и внедрена первая очередь региональной ГИС мониторинга по обращению с отходами ЭГМК - крупнейшего химического производства, создаваемого в рамках целевой программы «Уран России».
Разработаны концептуальная модель геоинформационной системы и диаграмма потока данных в ней (DFD-модель).
Система используется для технико-экономического обоснования
инвестиций (ОБИН) и оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС)
при проектировании и промышленном освоении резервных урановых
месторождений «Дружное» и «Курунг» Эльконского урановорудного района.
Структура системы позволит расширять её при вводе в эксплуатацию новых
месторождений и строительстве новых предприятий по добыче и
переработке урановых руд.
Методы исследования
Структуризация и формализация предметной области выполнена на основе методов системного анализа (классификация, декомпозиция, формализация, композиция, моделирование, абстрагирование). Для создания ГИС использован аппарат математического моделирования, статистики и теории построения информационных систем, хранилищ данных, реляционных баз данных, языка структурированных запросов SQL, методы оптимизации.
Апробация работы
Основные положения и результаты работы представлены на:
XII международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии-2008» (ВолгГТУ, 2008 г.);
1 -ом отраслевом научно-техническом совещании «Уран России» (Москва, 2007 г.);
ежегодных международных научно-технических конференциях «Математические методы в технике и технологиях» (2007-2008 гг.);
конференции «Сергеевские чтения 2008»;
XI международной научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Полярное сияние 2008» (Санкт-Петербург, 2008 г.)
2-ой научно-технической конференции молодых ученых «Наукоемкие химические технологии», МИТХТ им. М.В. Ломоносова, М., 2007
Публикации по теме диссертации
По результатам работы опубликовано 6 печатных работ и 6 отчётов о НИР. Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и трех приложений, изложенных на 106 страницах, включая библиографию из 88 источников, 26 рисунков и 22 таблиц.
Состояние атомной отрасли
Уран — очень тяжелый серебристо-белый глянцевитый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий. Химически уран очень активен: он быстро окисляется на воздухе, покрываясь при этом радужной пленкой оксида. Вода способна разъедать металл: медленно при низкой температуре и быстро при высокой. При сильном встряхивании металлические частицы урана начинают светиться. Урана в земной коре приблизительно в 1000 раз больше, чем золота, в 30 раз больше, чем серебра, и почти столько же, сколько свинца и цинка. Для урана характерна значительная рассеянность в горных породах, почвах, воде морей и океанов. Лишь относительно небольшая часть сконцентрирована в месторождениях, где содержание урана в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре.
При добыче руд с содержанием урана 0,1% для получения 1 т оксида урана U308 необходимо извлечь из недр примерно 1000 т руды, не считая колоссального количества пустой породы от вскрытых и проходческих выемок. Такую огромную массу руды лучше всего перерабатывать и обогащать в непосредственной близости от рудника. В настоящее время считают экономически целесообразным перерабатывать руды с содержанием оксида урана 0,05-0,07%. Все шире в практику внедряется комплексная переработка урановых руд с попутным извлечением других ценных компонентов (фосфор, ванадий, сера, молибден, железо, медь, золото, редкоземельные элементы).
Потребность России в уране составляла в 2006 году 19,3 тысячи тонн, в 2010 составит 21,9, в 2015 — 28,1, в 2020 — 36,1 тысячу тонн. Если сегодня не начать разработку, то через 10 лет придется импортировать около 20 тысяч тонн в год — почти половину потребности. [90]
В России ситуация сложилась таким образом, что именно Якутия является наиболее перспективным регионом России по запасам природного урана. Мировые запасы этого редкого химического элемента составляют всего лишь 4102 тысячи тонн. Запасы урана в России — 615 тысяч тонн (13 процентов от мировых). По данным инвестиционного проекта "Комплексное развитие Южной Якутии", запасы урана в республике составляют 344 тысячи тонн. Это составляет 55 процентов российских и 7 процентов мировых запасов. Все якутские запасы находятся на сравнительно небольшом участке в Алданском районе.
Эльконский урановорудный район, расположенный примерно в 50 километрах восточнее Алдана и в 40 километрах южнее Томмота, был изучен геологами еще в 60-80-е годы XX века. С 1961 по 1984 годы на площади 1500 квадратных километров было пробурено 1,5 миллиона погонных метров скважин, пройдено 17,3 километра шурфов, 1600 метров стволов шахт, 62,5 километра подземных горизонтальных горных выработок, 1,3 миллиона кубометров канав. В результате двадцати лет геологических изысканий на площади примерно 40 на 40 километров было обнаружено около 40 урановых месторождений. Крупнейшими из них являются участки Южной зоны Элькона — месторождения Эклькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимый, Дружный. [24, 84, 86]
Добыча урановой руды осуществляется тремя основными способами: шахтным, карьерным и подземным выщелачиванием. Выбор метода определяется, исходя из конкретных особенностей разрабатываемого месторождения, в том числе от глубины залегания рудных пластов. Открытый метод может применяться лишь для небольших глубин залегания руды (до 500 м). Шахтный метод может быть использован при наличии выраженных рудных жил в крепких горных породах. В случае монолитных непроницаемых рудных тел залежь вскрывают подземными горными выработками, отдельные рудные блоки дробят с помощью буровзрывных работ. На подземные рудники и подземное выщелачивание приходится около 50% массы добытого в мире урана, на открытые месторождения (карьеры) -30%, оставшиеся 11% получают как побочный продукт при добыче других полезных ископаемых. [68]
На месторождениях Алданского рудного района суммарные запасы составляют 256,8 тысяч тонн руды со средним содержанием урана 0,146 процентов. Кроме того, руды содержат золото (среднее содержание 0,9 грамм на тонну), молибден, серебро и ванадий. Рудные тела на поверхность не выходят. Все находятся под землей. Глубина залегания составляет 400-1200 метров. Это означает необходимость строительства на месторождениях шахт и добычи подземным способом.
В октябре 2007 года ОАО «Техснабэкспорт» получило лицензию на право пользования недрами с целью добычи урановых руд на восьми месторождениях Эльконского района. Элькон стал ключевым звеном инвестиционного проекта "Комплексное развитие Южной Якутии". Помимо непосредственной разработки самих месторождений, строится Эльконский горно-металлургический комбинат проектной мощностью 5 тысяч тонн урана в год.
Срок строительства Эльконского горно-металлургического комбината - с 2009 по 2016 годы. Начало опытно-промышленной эксплуатации планируется на 2013 год, выход на проектную мощность - на 2020 год. Производительность при выходе на проектную мощность составит 4500 тысяч тонн руды, 5000 тонн урана в год. При этом каждый год попутно будут добываться 1570 килограмм золота и 17900 килограмм серебра. Период окупаемости проекта составит 13,2 года, время эксплуатации - 70 лет. Реализация проекта Эльконского горно-металлургического комбината позволит увеличить добычу природного урана в 2,5 раза по сравнению с 2006 годом. [7, 29]
Так как конечным продуктом химических предприятий начальной стадии ядерного топливного цикла является двуокись урана UO2 ядерной чистоты, содержащий от 99,999 % урана; прежде, чем он будет получен, урановая руда подвергается большому числу различных физико-химических процессов переработки. Все эти индустриальные процессы сопровождаются попутным образованием большого количества твердых, жидких и газообразных радиоактивных и химических отходов, представляющих угрозу для здоровья людей и окружающей среды. В случае Эльконского комбината главными отходами являются горные отвалы при добыче и хвостохранилище гидрометаллургического завода. [71]
Анализ существующих информационных технологий и систем
Несмотря на постоянное совершенствование технологий и внедрение замкнутых циклов производств, в процессе деятельности химических предприятий Росатома возникает большое количество радиационных и химических воздействий на окружающую среду. В частности, к настоящему времени накоплено около4,5 1019БкЖРО и почти 1,5-1019 Бк твердых РАО.
Обязательным условием защиты окружающей среды от негативного воздействия является разработка и внедрение высокоэффективных систем радиационного и химического экологического мониторинга. Эффективность систем может быть обеспечена только при обязательном использовании системного подхода и единой методологии на основе современных информационных технологий, учитывающих особенности радио- и химически-активных производств.
Основной целью экологического мониторинга является своевременное получение объективной информации о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера, антропогенном воздействии на окружающую среду с оценкой ее состояния, а также оперативное оповещение органов государственного управления и населения о динамике изменения обстановки (радиационной, химической, пожарной, инженерной, экологической и т. д.).
Основные задачи экологического мониторинга: учет потенциальных источников техногенной опасности (радиоактивных, взрывопожароопасных, гидродинамических и др.), выявление путей радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды; слежение за обращением радиоактивных и аварийно химически опасных веществ, контроль за радиоактивными и химическими отходами; регистрация текущего уровня радиоактивного и химического загрязнения экосистем, наблюдение и выявление тенденций в его изменениях; изучение общих закономерностей поведения радиоактивных веществ и химических загрязнителей в экосистемах, обобщение полученной информации в рамках математических моделей; выявление комплекса показателей (индикаторов), характеризующих экологическое состояние окружающей среды и потенциально опасных объектов контролируемой территории; оценка экологического состояния окружающей среды, прогноз возможных негативных последствий радиоактивных и химических загрязнений; разработка рекомендаций по предупреждению и устранению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; обеспечение исполнительных органов предприятий и местной государственной власти объективной информацией о текущем состоянии контролируемых объектов экономики и окружающей среды для принятия решений по предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, защите населения и территорий от них.
Принятие обоснованных управленческих решений руководителями разного уровня возможно на основе релевантной, своевременной и достоверной информации об объекте управления. Ведущую роль в формировании рекомендаций для принятия управляющих решений в настоящее время играют системы мониторинга, реализованные в виде надстроек над СУБП (Системы Управления Бизнес Процессами). [19-20, 42, 44, 50]
Объективно сложилось так, что внедрение информационных технологий в подавляющем большинстве предприятий осуществлялось без стратегического плана развития, отдельными, изолированными друг от друга фрагментами. Более того, зачастую отдельные информационные подсистемы разрабатывались различными группами специалистов для решения локальных задач и имели различные операционно-системные платформы. Это привело к тому, что информационная инфраструктура такого учреждения имела несогласованный характер, в редких случаях будучи формально объединена в систему. [66]
В то же время резко возрос уровень прикладных задач тактического и стратегического планирования и управления. В результате появилось понимание того, что для эффективного решения задач управления необходимо предоставить пользователям наглядную информацию о состоянии ОС контролируемых районов. Это стимулировало развитие геоинформационной технологии. Основная её цель - создание единого визуального представления данных, получаемых из системы регистрации (сети измерительной аппаратуры) и наложенного на картографическую основу того региона или объекта, к которому оно применяется.
Современные информационные технологии обеспечивают: непрерывность процесса наблюдений (измерений, сбора данных); возможность выдачи оперативных результатов наблюдений; выявление тенденций изменения наблюдаемых величин; сравнение результатов измерений с прогнозируемыми значениями. автоматизацию процесса наблюдений; сбор данных из различных источников информации; предварительную обработку результатов наблюдений; проведение анализа накопленной информации для решения широкого круга задач управления в соответствующих областях.
Геоинформационные технологии рассматриваются в данном случае как основа построения информационных систем мониторинга предприятий химического профиля, позволяющая решать весь комплекс задач экологического мониторинга.
В настоящее время существует большое количество информационных технологий и систем. Среди них есть как универсальные продукты, так и узкоспециализированные. В разрезе экомопиторинга есть смысл рассматривать только те, которые обеспечивают возможность непрерывного поступления входных данных для реализации оперативного управления. [42, 48-49, 59, 64-65]
Концептуальная модель ГИС
Концептуальная модель — модель предметной области, состоящей из перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих понятий, по типам, ситуациям, признакам в данной области и законов протекания процессов в ней.
Концептуальная (содержательная) модель — это абстрактная модель, определяющая структуру моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования. [8, 20, 80]
На первом этапе при проектировании региональной геоинформационной системы по обращению с отходами (РГИСОО) создана концептуальная модель, описывающая основное содержание ГИС. Она представлена на рис. 3.1. -Адаптированные данные Первичный блок, отвечающий за поглощение всей поступающей в систему информации. Эта информация может быть трех типов: «сырая» информация — всевозможные карты, схемы, описания; полностью адаптированная информация — числовые и текстовые данные, форматированные в том же виде, в котором они хранятся в базе данных; частично адаптированная информация - в основном числовые данные, требующие математической обработки перед помещением на хранение. Блок ввода связан со всеми остальными блоками, включая блок вывода, в который передается информация об ошибках ввода (несоответствие форматов, превышение объема данных, размера карт и т.п.). [40]
Данный блок отвечает за приведение поступающих «аналоговых» данных в вид, предназначенный для хранения и использования в системе. Главная задача - это векторизация растровых карт и разбор числовых таблиц из текстовых файлов.
Блок хранения представляет собой реляционную базу данных. Тем самым можно считать, что ГИС представляет собой некоторый специфический подкласс СУБД - систем управления базами данных. Это позволяет с одной стороны, пользователям использовать знания о работе СУБД для управления РГИСОО, с другой - использовать присущий СУБД функционал для организации хранения данных нужного формата. Это, в свою очередь, позволяет более четко формулировать системные требования к системе и форматам используемых данных. [55-56] 3.1.4. Блок анализа и обработки
Данный блок несет основную смысловую нагрузку в системе, так как осуществляет всю полноту обработки информации в РГИСОО. Осуществляет тесное взаимодействие с базой данной, несет в себе алгоритмы и процедуры обработки данных, обеспечивает селективную выборку информации из таблиц БД.
Блок вывода содержит в себе функционал формирования конечных данных для пользователей системы. Формирует следующие типы информации: таблицы выбранных и рассчитанных данных, сортированных по заданному критерию; пользовательские карты; сообщения об ошибках (на всех этапах, т.е. полученных от любого другого внутреннего блока); виртуальные динамические таблицы1.
Интерфейс пользователя - это обычно интерфейс той программной оболочки, средствами которой создана ГИС, но может быть и самостоятельным (в редких случаях). Интерфейс имеет настраиваемый (или предварительно настроенный) вид для удовлетворения потребностей конкретной системы мониторинга. С помощью данного блока осуществляется любое взаимодействие с системой.
1 Виртуальные динамические таблицы представляют собой серию «таблиц-кадров», каждый из которых отражает снимок данных в некоторый момент времени, каждый последующий «кадр» отстоит по времени от предыдущего на заранее определенный интервал. 3.2. Анализ информационных потоков
Вторым этапом проектирования РГИСОО была задача анализа информационных потоков, возникающих в данной системе. Удобным инструментом для подобного исследования является использование функциональных моделей и диаграмм потоков данных (ДПД, или, используя более распространенный термин — DFD - Data Flow Diagram). Данные методы позволяют объединить на одной схеме условные блоки системы (процессы), потоки данных между ними, хранилища информации и механизмы, с помощью которых один вид данных преобразуется некоторым процессов в другой. В настоящем исследовании функциональная модель явилась промежуточным звеном между концептуальной и DFD, так как она позволила провести декомпозицию первой (путем разложения блоков из рисунка 3.1) и получить IDEFO-диаграмму. Она же, в свою очередь, путем анализа действий (функций) и замены их на соответствующие процессы, а также преобразованием документов и исполнителей в информационные потоки и сущности, позволила получить окончательную ДПД, которая представлена на рис 3.2. [63, 80, 100]
Использование подобных моделей позволило сформировать структуру будущей ГИС, а также определить алгоритмы, которые понадобятся для ее функционирования. Этот выбор был сделан с учетом специфики оболочки Maplnfo Professional. В начале работы использовалась версия 7.0, в дальнейшем была произведена миграция на версию 8.0, что увеличило производительность. Так как существует нисходящая поддержка версий, в дальнейшем возможна миграция на версию 9 и выше.
Сопоставление с аналогами
Задача экологического мониторинга стоит для всех предприятий химического профиля. Однако проблема создания ГИС для экологических исследований урановой добычи изучена ещё недостаточно. Это объясняется длительным периодом застоя в области работ по предварительному экологическому исследованию разрабатываемых урановорудных районов, совпавшим с тем периодом времени, когда наблюдалось быстрое развитие новых информационных технологий.
В настоящее время существует ряд коммерческих и специализированных систем экологического мониторинга, построенных на базе геоинформационных систем. Среди них следует выделить несколько типичный систем для сравнения (критерии выбора: коммерческая универсальная ГИС, ГИС экомониторинга отрасли химической промышленности, ГИС общего мониторинга состояния ОС, ГИС мониторинга ресурсов (жизнедеятельности)):
Ecogis (КБ Панорама, г. Москва) — коммерческая система экомониторинга «под ключ».
ГИС экологического мониторинга источников питьевого водоснабжения (Кольский геологический информационно-лабораторный центр, г. Апатиты) — специализированная система контроля питьевой воды Мурманской области (р. Кола) на базе ArcGIS.
ГИС экологического мониторинга кизеловского угольного бассейна (ФГУП МНИИЭКО ТЭК, г. Пермь) - специализированная система по контролю вредного влияния подземных горных разработок на окружающую среду при работах по ликвидации шахт кизеловского каменноугольного бассейна (на основе ArcGIS).
ГИС для регионального экологического мониторинга Луганской области (Государственного управления охраны окружающей природной среды в Луганской области, г. Луганск) -специализированная система по мониторингу состояния ОС Луганской области (на основе Arclnfo, Microsoft Access и Microsoft SQL Server).
Следует отметить, что созданная РГИСОО не является универсальной, так как проектировалась для нужд предприятия химической промышленности. Поэтому она выигрывает в сравнении с Ecogis по критерию направленности. Универсальную систему при всей её универсальности необходимо доводить для применения в конкретной области, что требует дополнительных затрат и ресурсов. Кроме того, такая система не учитывает специфики отрасли, в которой она будет применяться. Поэтому ее основное предназначение - контроль экологических характеристик того или иного региона, используя сеть постов мониторинга.
При сравнении с ГИС для регионального экологического мониторинга Луганской области, которая обладает похожей семантической моделью, необходимо отметить преимущество в используемом программном обеспечении. Предложенная ГИС строится на нескольких программных продуктах, причем структура хранилища данных для локальной версии и сетевой различны. Это приводит к необходимости привлечения дополнительных ИТ специалистов для проведения наладочных работ. Кроме этого, выбранное в системе ПО морально устарело к настоящему моменту, а миграция на новые версии не была произведена. Также стоит отметить, что подобная миграция связки нескольких продуктов может быть затруднена по причине отставания развития одного продукта относительно другого, и, как следствие, отсутствия необходимых коннекторов.
Касательно ГИС контроля качества питьевой воды, РГИСОО также обладает программным преимуществом. Указанная система строится на базе связки с СУБД MS Access, которая является существенно локальной5. Также используется MS Visual Basic в качестве языка программирования, что ограничивает платформу использования данной системы.
Система экомониторинга угольного бассейна (ГИС ЭМК) - это отраслевая ГИС, наиболее приближенная к РГИСОО как по своей цели, так и по концептуальной модели. Это заставляет провести более тщательное сравнение двух систем. ГИС ЭМК разработана на базе программного обеспечения ArcGIS. Наряду со стандартными функциями работы с пространственными данными она содержит дополнительные инструменты для сбора, анализа, отображения и хранения результатов лабораторных и полевых исследований, проводимых в рамках экологического мониторинга. ГИС ЭМК реализует следующие основные функции по сбору, хранению, анализу и отображению пространственной и атрибутивной информации: необходимой для гидрологического и гидрогеологического мониторинга подземных и шахтных вод, стоков с горных отвалов, поверхностных водотоков; о состоянии породных отвалов; необходимой для мониторинга сдвижения земной поверхности на территории горных отвалов.
ГИС ЭМК реализована как электронная карта, отвечающая требованиям ArcGIS в части организации данных, методов их ввода, редактирования, анализа и отображения. Данные организованы в объектно-ориентированную базу геоданных (БГД). Доступ к данным, а также просмотр и редактирование электронных таблиц и структуры БГД может проводиться средствами ArcCatalog и АгсМар, а также через специализированные функции ГИС ЭМК.
Функциональность, предназначенная для решения специфических задач экологического мониторинга, для ввода, анализа и отображения результатов исследования экологической ситуации в Кизеловском угольном бассейне и подготовки отчетных форм установленного образца, реализована в виде дополнительных модулей в среде АгсМар.
