Высокоточный топографический мониторинг охранных зон водных бассейнов беспилотным Орланом


Продолжение ...


По плану реализации федеральной целевой программы "Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012 - 2020 годах" территориальными органами Федерального агентства водных ресурсов (Росводресурсов) Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, разработаны схемы комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО), а также нормативы допустимого воздействия (НДВ) на них по бассейнам рек Российской Федерации.



В Северо-Западном регионе применительно к Ленинградской области, были разработаны и утверждены схемы комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО):
 - рек и озер бассейна Финского залива (от границы Российской Федерации с Финляндией до северной границы бассейна реки Нева);
 - бассейна реки Луга и рек бассейна Финского залива от северной границы бассейна реки Луги до южной границы бассейна реки Невы;
 - бассейна реки Нева.



Схемы комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) являются обобщающими программными материалами по управлению водными объектами. Это систематизированные материалы о состоянии водных объектов и об их использовании, оформленные на электронно-бумажных носителях. Книги СКИОВО содержат конкретную информацию, главным образом, в табличной и графической форме и призваны стать средством информационной и интеллектуальной поддержки управленческих решений по бассейнам рек.




Согласно Методическим указаниям по разработке схем комплексного использования и охраны водных объектов, утвержденным приказом Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 4 июля 2007 г. N 169, эти документы должны были разрабатываться на геоинформационной основе в соответствие с требованиями к техническим и программным средствам ведения слоев цифровой картографической основы.
Фундаментальной задачей этими указаниями была определена разработка и развитие бассейновых геоинформационных систем. В качестве картографической должна использоваться топографическая основа масштаба 1:10000, с созданием цифровой картографической модели для отображения границ водоохранных зон.

Если внимательно просмотреть, например, комплект СКИОВО на бассейн реки Луга и рек бассейна Финского залива от северной границы бассейна реки Луги до южной границы бассейна реки Невы, то можно понять и согласиться, что труд на сбор информации по этому и иным бассейнам Ленинградской области затрачен колоссальный – только по лужскому бассейну созданы шесть объемных книг информации с приложениями.
Как уже отмечалось выше, задача этой объемной и систематизированной информации в рамках СКИОВО – помогать управлять водными объектами. Помогать - всем уровням государственного и местного управления.



Однако, есть все основания утверждать, что руководитель бассейнового водного управления - имея мощный банк справочной информации по бассейну в виде СКИОВО, реальной обстановки по своему бассейну в геоинформационном виде - не имеет.

Руководитель управления не имеет обстановки геопривязанной – перед глазами на экране своего рабочего компьютера, с актуальными и свежими данными по времени, с визуальной картинкой ситуации на конкретных участках берегов водных объектов подведомственного бассейна.
Эти основания дает картина увиденного во время геодезических экспедиций в водоохранных зонах двух рек – Невы и Волхова, подтвержденная затем сделанной аэрофотосъемкой по нашей собственной инициативе на отдельных участках этих рек.



Этот же тезис подтверждает наша неудачная попытка знакомства с Автоматизированной информационной системой государственного мониторинга водных объектов Российской Федерации – АИС ГМВО, введенной в постоянную эксплуатацию приказом Росводресурсов от 10.02.2014 № 35. Доступ к программе на сайте https://gmvo.skniivh.ru
Разработчик - Северо-Кавказский Научно-исследовательский институт водного хозяйства (СевКавНИИВД)



Для ознакомления с автоматизированной системой мониторинга мы зарегистрировались в ней и в разделе меню «Состояние поверхностных вод» сформировали запрос на получение сведений о загрязнении водных объектов - источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. К этому нас побудили материалы и наблюдения полученные нами в входе полевых экспедиций и изложенные в раздела сайта Проблемы – Зона…


Система после регистрации позволила сделать указанный запрос по следующему алгоритму:
• Год 2014 (последний имеемый в автоматизированной системе)
• Субъект РФ – Ленинградская область
• Бассейновый округ – Балтийский бассейновый округ
• Бассейн – Нева
• Подбассейн – Нева и реки бассейна Ладожского озера
• Водохозяйственный участок – Нева от истока до в\п Новосаратовка
Поиск – НАЙТИ
Записей не найдено.

Меняем года в поиске – 2013
Получаем результат – таблицу с количеством в воде аммиаков, сульфатов, хлоридов и прочих загрязняющих веществ в невской воде на участке от ее истока до Новосаратовки.
Информация по состоянию поверхностных вод Невы с 2013 по 2017 год в автоматизированной системе отсутствует.

Делаем еще один запрос по интересуемой теме.
В разделе меню сайта АИС ГМВО «Состояние дна, берегов и водоохранных зон» выбираем - Данные о водоохранных зонах ( форма 27).
В выпадающем меню указано, что есть информация с 2010 по 2017 год.
Выбираем направление (сфера ответственности) – Федеральное агенство водных ресурсов
Система позволила это сделать по следующему алгоритму:
• Год 2016
• Субъект РФ – Ленинградская область
• Бассейновый округ – Балтийский бассейновый округ
• Бассейн – Нева
• Подбассейн – Нева и реки бассейна Ладожского озера
• Водохозяйственный участок – Нева от истока до в\п Новосаратовка
Поиск – НАЙТИ
Но, за все года от 2010 до 2017 записей НЕ НАЙДЕНО

Делаем последнюю попытку и выбираем направление (сфера ответственности) – Уполномоченные ОИВ субъектов РФ
Формируем запрос по вышеуказанному алгоритму и получаем ответы по всем годам – Записей не найдено.

На этом знакомство с Автоматизированной информационной системой государственного мониторинга водных объектов Российской Федерации – АИС ГМВО было прекращено, не мучить чтобы ни себя и ни эту «систему»…



С учетом вышеизложенного есть основания сделать вывод:
Автоматизированная информационная система государственного мониторинга водных объектов Российской Федерации – АИС ГМВО, введенная в постоянную эксплуатацию приказом Росводресурсов от 10.02.2014 № 35 - умерла сразу же после своего рождения.
Поэтому, есть все причины говорить о том, что полноценной Геоинформационной системы Балтийского водного бассейна до сих пор не существует, как нет и его цифровой картографической модели с границами водоохранных зон.



Однако, при всей печали такого вывода, картографическую модель водного бассейна достаточно просто может обеспечить беспилотная аэрофотосъемка, в масштабе позволяющем рассмотреть буквально каждый изгиб реки с ее берегами, заводями, протоками, притоками и с реально существующими объектами водопользования или иными объектами незаконно размещенными в водоохранных зонах.




В материалах о проблемах водоохранных зон – смотрим еще раз раздел меню сайта Проблемы - Зона, на примере беспилотной аэрофотосъемки правобережья реки Нева было показано насколько эффективно вскрывается абсолютно вся обстановка на прилегающих к реке территориях, с выявлением конкретных фактов нарушения режима водоохранных зон.



Повторим еще раз тезис о причинно-следственных связях в загрязнении российских рек и озер – сделанный нами в материалах ЗОНА, без лукавства назвав вещи своими словами:
Загрязнение водных объектов, на примере водосборного бассейна южной части Финского залива в первую очередь связано - со сбросом загрязненных хозяйственно-бытовых, поверхностно-ливневых сточных вод и отходов животноводческих комплексов.

Этот убийственной для природы сброс заразы не берется из ниоткуда – он рукотворный:

- Загрязненные хозяйственно-бытовые сточные воды – это все то, что поступает в реки и озера по трубам от так называемых водопользователей, как зарегистрированных, так и подпольных… Смотрим материалы раздела меню сайта Проблемы – Зона.

- Поверхностно-ливневые сточные воды – это все то, что смывается с грязных улиц поселений и просто загаженных промышленных территорий…

- Отходы животноводческих комплексов - это то, что сегодня просто уже течет самотеком с индустриальных свинарников.
На эту тему достаточно жуткой информации изложено в материалах раздела меню сайта Проблемы – Великое псковское свинство.



Точечное выявление этих источников экологического зла и принятие по ним конкретных управленческих решений – по всем уровням государственного и местного управления, с карающими мерами при необходимости, вот направление конкретной работы всех причастных к водоохране и общей заботы о Природе, способное дать достаточно быстрые результаты по ее оздоровлению.



Рассмотрим и покажем эту возможность «точечного выявления» на примере материалов аэрофотосъемки в Невско-Балтийском бассейновом водном районе - выполненной в тестовых и ознакомительных целях по собственной инициативе Спутниковой лаборатории.

Два наглядных примера – левый берег реки Вохов и правый берег реки Нева.

Левый берег реки Волхов – береговая зона в районе населенного пункта Криницы.

Высококачественный ортофотоплан получен в результате беспилотной аэрофотосъемки АФСК БПЛА ОРЛАН - профессиональным фотоаппаратом PhaseOne iXU-150 с объективом Schneider-Kreuznach 55 mm F 2.8 на поворотной платформе для компенсации бокового сноса.
Среднее разрешение ортофотоплана - 7 см/пиксел.




Смотрим в приближении ...



Ещё ближе ...




Вся картина обстановки в охранных зонах перед глазами….

Напомним, что есть - береговая полоса, прибрежная защитная полоса и водоохранная зона у водного объекта, согласно Водному кодексу Российской Федерации.


А. Береговая полоса – ее ширина 20 метров или 5 метров для рек и ручьев длиной не более 10 км.

Эта полоса является общедоступной – земельные участки в пределах береговой полосы не могут быть приватизированы. Любая река — это по определению водный объект общего пользования. Частных берегов в России не может быть в принципе.


Б. Прибрежная защитная полоса – устанавливается в зависимости от уклона берега:

- 30 метров для обратного или нулевого уклона;
- 40 метров для уклона до трех градусов;
- 50 метров для уклона три и более градусов.
- 50 метров для рек и ручьев длиной не более 10 км.


В. Водоохранная зона реки и ручья - от 50 до 200 метров в зависимости от протяженности:

- до 10 км – 50 метров;
- от 10 до 50 км – 100 метров;
- от 50 км и более – 200 метров.

Водоохранная зона озера и водохранилища - 50 метров при акватории более 0,5 квадратного километра.
Водоохранная зона водохранилища на водотоке - ширине водоохраной зоны этого водотока.


Земельные участки в водоохранных зонах могут находиться в частной собственности с обязанностью соблюдения специального режима хозяйствования.

Как это видно на приведенных выше участках ортофотоплана – застроены не только водоохранная и прибрежная защитная зоны реки Волхов, но даже и его береговая полоса.

Вышеприведенный пример показывает, что не имея такого документа-фотоизображения высокого разрешения с высокоточной геодезической привязкой всех объектов попавших в зону видимости объектива, вся водоохранная работа будет продолжать оставаться бумажно-формальной и потому не эффективной.
В то же время, имея подобную информацию перед глазами в виде электронной карты Геоинформационной системы водного бассейна, алгоритм действий абсолютно всех участников природоохранной процедуры - начиная от Невско-Балтийского бассейнового водного управления, включая отделы и управления областной и местных администраций и заканчивая надзирающей Природоохранной прокуратуры, становится конкретным и контролируемым, юридически выверенным и экономически эффективным!

Почти вся реальная жизнь вверенного водного бассейна становится видна – берем и делаем теперь то, что все обязаны делать по своей должности.
И уже не надо будет придумывать какие-то мероприятия в месячно-квартально-годовые планы - обреченные затем оставаться на бумаге.
Все планы становятся реально рабочими…

И выезд на местность для проверки подозрительных мест, вблизи берегов подконтрольного водного объекта, становиться осмысленным и конкретным мероприятием – приезжаем, … видим подтверждение предварительного анализа материалов аэрофотосъемки, …проверяем компетентно и принципиально:

• проверяем - как этот дом оказался в прибрежной защитной полосе, год назад его не было и вдруг целый ханский бахчи-сарай: документы на выделение земли, разрешения на строительство, на подключение к водопользованию и так далее…, много чего интересного наверняка откроется.
• проверяем – на каком основании забор этого дворца-сарая закрыл проход по береговой полосе: смотрим и изучаем дарственные документы хозяину на берег реки и ее фарватер - от Государства ли за безупречную службу, покупки ли этого берега у местного главы по дружбе и так далее.., все что он сумеет представить, показать и объяснить;
• проверяем – на каком основании труба канализации от этого сарая выведена прямо в водный объект: где разрешение местного водоканала, а если это устное слово-разрешение местного инспектора – его фамилия и место жительства-работы, и так далее;
• проверяем …. и так далее-далее, прокуроры знают, что проверять в таких случаях.

Важнейший эффект таких проверок будет не только для Природы с ее речками и озерами, но и по линии «Противодействия коррупции» - в обязательном порядке присутствующего теперь во всех компетенциях и на сайтах всех государственных органов.



Вот еще один пример, показывающий и доказывающий, что всю работу перечисленных выше ведомств можно сделать упорядоченной и высокоэффективной.

Бассейн реки Нева - правый берег в районе Невской Дубровки.
Среднее разрешение ортофотоплана - 7 см/пиксел.



Синим цветом отмечена береговая полоса,
Зеленым цветом - прибрежная защитная полоса,
Красным цветом - водоохранная зона.



Смотрим приближение на нижнем выделенном участке.





Как это видно на последнем снимке, белокаменный дворец уютно устроился не просто в водоохранной зоне реки Нева, и не просто в прибрежной защитной полосе реки Нева, он даже береговую полосу реки Нева забрал под собственные нужды...

Что это за "дворец", как он оказался в трех режимных водоохранных границах - видя его теперь во всей красе на аэрофотоснимке с геопривязкой, можно легко с ним начать и разбираться.



Что конкретно можно и нужно делать в водоохранном направлении на уровне Невско-Балтийского бассейнового водного управления по линии нашей спутниковой геодезии?

Ниже изложен пример того, что можно и нужно сделать в Невско-Балтийском бассейновом водном управлении на примере такого же Кубанского бассейнового водного управления.

По заказу Кубанского бассейнового водного управления АФСК БПЛА ОРЛАН была сделана аэрофотосъемка бассейна реки Кубань на всем ее протяжении.

По результатам высокоточной аэрофотосъемки был получен цифровой ортофотоплан речного русла реки Кубань и водное управление тем самым получило прекрасный материал для своей дальнейшей работы.
Этот высококачественный ортофотоплан станет основой электронной карты для геоинформационной системы кубанского бассейна, позволяя построить работу бассейнового управления на абсолютно новых и современных принципах управления.




Общая длина участков реки Кубань и реки Протока, на которых была выполнена беспилотная аэрофотосъемка, составила 1 033 километра. Это зона деятельности Кубанского бассейнового водного управления на территории четырех административных единиц – Ставропольского края, Краснодарского края, Карачаево-Черкесской республики и Республики Адыгея.

Дистанционное зондирование реки Кубань производилось беспилотной аэрофотосъемкой от города Карачаевск до впадения в Азовское море и реки Протока, включая водоохранную зону 200 метров по каждому берегу, с учетом многорукавности и извилистости рек.
Длина аэрофотосъемочных маршрутов составила 7 932 километра, на высотах полета в аэрофотосъемочных блоках от 500 до 900 метров над уровнем подстилающей поверхности – в зависимости от наличия и высоты облачности.
Общая площадь аэрофотосъемки 1 356 квадратных километров. Всего было выполнено 26 полетов общей продолжительностью 80 часов
Фотографирование было выполнено профессиональным фотоаппаратом PhaseOne iXU-150 с объективом Schneider-Kreuznach 55 mm F 2.8 на поворотной платформе для компенсации бокового сноса.

Аэрофотосъемка производилась блоками.




Величина продольного перекрытия снимков составила 70%, перекрытия поперечного (межмаршрутного) – 45%. Всего было получено 37 836 аэрофотоснимков.
В результате выполненного комплекса летных, полевых и камеральных работ были получены аэрофотоснимки, ортофотопланы, матрицы высот и координаты центров фотографирования по всему руслу реки Кубань.



Координаты центров фотографирования (КЦФ) получены в системе координат WGS-84 дифференциальным методом при помощи бортового двухчастотного приемника GPS/ГЛОНАСС JAVAD-G3T, расположенного на борту БЛА.
Точность определения координат центров фотографирования составила – не хуже 0,04 метра в плане и 0,05 метра по высоте.
Спутниковые приёмники базовых станций, для сопровождения аэрофотосъемки и получения точных координат центров фотографирования, устанавливались в районе стартовых площадок пуска беспилотных аппаратов и работали в течение всего периода выполнения аэрофотосъемочных работ.

Вот пример конечного материала – участок реки с отмеченной береговой полосой, с защитной и водоохраной зоной для просмотра и анализа в бассейновой геоинформационной системе.




Синим цветом отмечена береговая полоса,
Зеленым цветом - прибрежная защитная полоса,
Красным цветом - водоохранная зона.


Среднее разрешение ортофотоплана - 7 см/пиксел.
Имея такие высокоточные материалы аэрофотосъемки – можно объективно анализировать , смотреть, сравнивать, выявлять и компетентно принимать управленческие решения по каждому конкретному участку водного бассейна…



Таким образом, прикладные технологии ГЛОНАСС - в виде высокоточной беспилотной аэрофотосъемки высокого разрешения, с её такой же высокоточной геодезической привязкой, принципиальным образом меняют сложившуюся организацию водоохраной деятельности.

Новые технологии открывают природоохранным ведомствам возможности для новой организации контроля и защиты водоохранных зон российских рек и озер - повышая на порядок их управленческую эффективность.


Продолжение следует...