В 1992 году была составлена карта районирования территории России по степени радоноопасности. На ней были выделены опасные, потенциально опасные и безопасные регионы для проживания населения. Прибайкалье было отнесено к потенциально опасным по радону в связи с тем, что в платформенном чехле присутствуют богатые на уран и торий осадочные породы. В 1994 году Правительство РФ приняло Федеральную программу снижения уровня облучения населения России от природных источников радиоактивного излучения (программа «РАДОН»). Программа эта предусматривала детальное радиационное обследование жилых и производственных помещений населенных пунктов страны, что обусловило необходимость обследования жилого и производственного фонда города Иркутска на содержание радона в воздухе помещений. Из-за недостаточного финансирования и недостатка квалифицированных специалистов программа «РАДОН» не была завершена, в связи с чем актуальность радиоэкологических исследований территории г. Иркутска весьма высока.
В структуре ИрГТУ существует лаборатория радиационного контроля, имеющая государственную аккредитацию. Лаборатория уже не один год занимается мониторингом радона на территории города, используя при этом потенциально бесконечные человеческие ресурсы – студентов, что позволяет обеспечить сбор больших объемов данных, которые на протяжении лет собирались в единую базу, реализованную на основе файл-серверной архитектуры в программе MS Access [7]. Исследования выполняют студенты Института недропользования ИрГТУ в рамках курсовых работ по дисциплине «основы прикладной геофизики», «администрирование информационных систем» а также в рамках научно-исследовательских работ. Методика сбора была основана на измерении экспозиционной дозы с помощью абсорберов, которые размещались в зданиях на несколько дней. Полученная в те годы информация позволила выполнить ряд работ прикладного и фундаментального значения [3], а кроме того, за счет информирования граждан о состоянии их личной радиоэкологической безопасности, способствовало улучшению качества жителей города.
Современный этап развития информационных систем мониторинга требует создания баз данных наблюдений с представлением результатов в картографическом виде, где качество среды в точке явно визуализируется знаком или цветом [5]. Основой таких систем являются геоинформационные технологии, которые обеспечивают процессы сбора-обработки-представления данных. Интеграция геоинформационных систем с веб-картографическими сервисами, а также стремительное развитие открытых ГИС-технологий позволило предложить обновленную инфраструктуру пространственных данных радиоэкологического мониторинга (рис. 1).
Рисунок 1. Логическая структура системы
В настоящее время разработана новая многопользовательская база данных «РадонИрк» [6], которая позволяет реализовать веб-ориентированную геоинформационную систему, которая включает интернет-сервисы, отвечающие информационным запросам граждан/органов власти и является логическим центром выполнения студенческих исследований в рамках учебной работы. На ее основе реализована новая методика выполнения исследований, позволяющая значительно ускорить выполнение работ.
Оператор с прибором «Альфарад плюс – РП» заходит в помещение (подвальное и 1 этаж) и устанавливает прибор по центру комнаты, включает его. Производятся измерения в течение 2-10 минут (автоматически, с заранее выбранными настройками), после прибор отключается оператором и показания с прибора передаются им с помощью мобильного приложения на сервер (прикрепляется фотография дисплея прибора с показаниями как подтверждение выполнения работы). Возможно сохранять данные на накопитель, имеющий USB-интерфейс (в случае плохой работы мобильной сети, например), но в таком случае, разумеется, данные попадут на сервер не так быстро.
Переданные данные обрабатываются, заносятся в базу данных сервера, после чего классифицируются в соответствии с уровнем опасности по значению эквивалентной равновесной объемной активности радона (ЭРОА). На карте геопортала, благодаря возможностям пространственной СУБД «PostgreSQL» и её расширения «PostGIS» (которые применяются в большинстве ГИС-проектов кафедры [4]), появляется точка цвета, соответствующего уровню опасности здания (зелёная, жёлтая или красная).
Измерение активности радона на этом заканчивается. Оператор может проводить замеры в следующем помещении или ехать на следующую точку.
В комплексе с измерением радона может выполняться измерение дозиметром-радиометром ДКС-96 дозы гамма-излучения. Измерения производится несколько иначе: оператор промеряет гамма-фон в углах помещения, после чего так же фиксирует данные, отправляя их на сервер или сохраняя на носитель.
С базой данных «РадонИрк» непосредственно связан веб-ресурс, на котором размещена аналитическая и контактная информация. Именно его мы и именуем геопорталом. Результаты замера радона заносятся в базу на месте измерения. Информация об этом сразу же появляется на интерактивной карте города в виде точки одного из трех цветов в зависимости от класса опасности, карта может обновляться по мере поступления каждого нового результата измерения. Имеется возможность отдельно просмотреть информацию как на первом этаже, так и в подвальных помещениях. С помощью поисковой строки можно найти интересующие адреса, здания.
Кроме того, на сайте предоставляется информация пользователям о том, что, собственно, такое радон, пути его проникновения в помещения, чем он опасен для здоровья человека и какое его содержание в воздухе считается нормой.
Разработанная система обеспечивает решение широкого перечня исследовательских задач, ускоряя и оптимизируя процессы сбора-обработки данных. Социальная значимость проекта заключается в предоставлении жителям города всей полноты информации о проблеме, а также сервисов для бесплатного выяснения обстановки в их квартире или доме. Кроме того, интеграция рассмотренной, достаточно инновационной для российской геоинформатики системы в учебный процесс, позволяет студентам самостоятельно творчески решать реальные геофизические, геоэкологические и ИТ-задачи, что способствует повышению качества их образования.