Некоторые подходы к геоинформационному картографированию зеленых насаждений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 528.91

НЕКОТОРЫЕ ПОДХОДЫ К ГЕОИНФОРМАЦИОННОМУ КАРТОГРАФИРОВАНИЮ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Людмила Константиновна Трубина

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой экологии и природопользования, тел. (383)361-09-11, e-mail: lab.ite@ssga.ru

Полина Ильинична Муллаярова

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, студент 5-го курса специальности «Геоэкология», тел. (383)361-08-86, e-mail: lina181991@mail.ru

Евгения Ивановна Баранова

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры экологии и природопользования, тел. (383)361-08-86, e-mail:evg.dxn@yandex.ru

Ольга Николаевна Николаева

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, тел. (383)361-08-86, e-mail: onixx76@mail.ru

Статья посвящена проблемам инвентаризации и оценки городских зеленых насаждений. Обоснована необходимость систематизации данных о зеленых насаждениях для эффективного планирования мероприятий по озеленению городской территории. В качестве инструмента для решения этой проблемы предложено создание цифровых карт и связанных с ними баз данных. Описан пример инвентаризации и оценки зеленых насаждений детского сада № 347 Ленинского района г. Новосибирска средствами геоинформационного картографирования.

Ключевые слова: озеленение, инвентаризация зеленых насаждений, оценка зеленых насаждений, геоинформационное картографирование, цифровая карта, база данных, детское дошкольное учреждение.

SOME APPROACHES TO GEOINFORMATION MAPPING GREEN PLANTS

Lyudmila K. Trubina

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plahotnogo St., professor, Head of the Department of Ecology and Environmental Sciences, tel. (383)361-09-11, e-mail: lab.ite@ssga.ru

Polina I. Mullayarova

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plahotnogo St., 5th year student majoring "Geoecology", tel. (383)361-08-86, e-mail: li-na181991@mail.ru

Evgenia I. Baranova

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plahotnogo St., Ph.D., Senior Lecturer, Department of Ecology and Environmental Sciences, tel. (383)361-08-86, e-mail: evg.dxn@yandex.ru

Olga N. Nikolaeva

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plahotnogo St., Ph.D., Associate Professor, Department of Ecology and Environmental Sciences, tel. (383)361-08-86, e-mail: onixx76@mail.ru

The article investigates the inventory and assessment of urban green plantings tions . The necessity of systematic data on the green areas for the effective planning of greening the urban area. As a tool to resolve this problem, suggested the creation of digital maps and associated databases. Describes an example of inventory and assessment of greenery kindergarten number 347 Leninsky district of Novosibirsk means geoinformation kartogra - firovaniya.

Key words: landscaping, green space inventory, evaluation of green spaces, geoinformation mapping, digital map database, nursery.

Одной из важнейших экологических проблем городской среды является сохранение и поддержание зеленых насаждений. Согласно нормативно-методической документации по управлению за зелеными насаждениями [1,2] по назначению все городские зеленые насаждения, классифицируются на насаждения общего, ограниченного и специального пользования. Они регулируют (в определенных пределах) газовый состав воздуха и степень его загрязненности, оптимизируют климатические характеристики городских территорий, снижают влияние шумового фактора, выполняют эстетическую и культурную функцию. Таким образом, зеленые насаждения обеспечивают комфортность условий проживания населения и являются важным средовосстанавливающим элементом системы жизнеобеспечения города.

Новосибирск в целом достаточно зеленый город, но фактическая обеспеченность зелеными насаждениями общего пользования по городу Новосибирску крайне неравномерна и составляет в среднем от 3,6 до 32,0 м2/чел. Наиболее благополучны по обеспеченности зелеными насаждениями те административные районы, на территории которых расположены естественные лесные массивы (Заельцовский, Первомайский, Советский). Наименее благополучным является Ленинский район. Это обуславливается тем, что при высокой численности населения и значительной площади района зеленые насаждения общего пользования сконцентрированы на нескольких небольших участках, достаточно удаленных от большинства кварталов района (рис. 1).

Специалистами отмечаются недостатки в размещении и структуре зеленых насаждений Новосибирска. Например, вдоль автомагистралей часто высаживают ели, которые плохо переносят выбросы автотранспорта. В некоторых случаях происходит переуплотнение и загущение посадок, что приводит к повышенному накоплению газов и пыли [3]. На крупных транспортных развязках организуются яркие цветники, которые требуют меньших затрат, чем высокоствольные насаждения, но в силу своей низкорослости и особенностей биохимических процессов не способствуют улучшению состояния воздушной среды. Мало внимания уделяется поддержанию внутриквартального озеленения, участки которого зачастую

урезаются по площади или вовсе замещаются объектами капитального строительства или автостоянками.

Рис. 1. Зеленые насаждения Ленинского района г. Новосибирска (по данным GoogleMaps, 2012 год)

Таким образом, Новосибирск нуждается в эффективной системе инвентаризации, мониторинга и контроля состояния зеленых насаждений, позволяющей оптимизировать мероприятия по сохранению имеющегося зеленого фонда и организации новых участков зеленых насаждений для снижения загрязненности атмосферы и повышения эстетической ценности городской среды. В сложившихся условиях высокую актуальность приобретает современная и точная информация о структуре и состоянии зеленых насаждений города, визуализированная на картографических материалах с достаточно высокой степенью детальности.

Геоинформационное картографирование наиболее полно отвечает задачам учета зеленых насаждений, поскольку позволяет объединить две основные составляющие: пространственно распределенную информацию об особенностях размещения зеленых насаждений по территории города, и базу данных, содержащую качественные и количественные показатели, характеризующие структуру и состояние насаждений. Геоинформационное картографирование дает возможность учесть абсолютно все объекты озеленения благодаря возможности подключать цифровые карты различного масштаба, а также сопоставить любой набор семантической (атрибутивной) информации каждому графическому объекту карты.

При проектировании общей структуры представления информации о зеленых насаждениях необходимо учитывать действующую нормативную документацию и принятую классификацию насаждений. Основными показателями, обеспечивающими количественную и качественную инвентаризацию объектов учета зеленых насаждений (деревьев и кустарников), являются реестровый номер, видовое название, возраст растения, диаметр ствола, площадь, занятая групповым кустарником (живой изгородью), санитарно-экологическое состояние. Перечисленный набор может уточняться в зависимости от категории насаждения. Предлагаемая структура информационной модели зеленых насаждений представлена в работе [3].

Методические особенности и принципиальная последовательность геоинформационного картографирования зеленых насаждений была апробирована в ходе инвентаризации зеленых насаждений на территории одного из детских садов Ленинского района г. Новосибирска. Данное учреждение было выбрано, поскольку в современных экологических условиях территории образовательных и детских учреждений требуют особого внимания с позиции ландшафтного проектирования. Их расположение на территории города не всегда оптимально с точки зрения защищенности от антропогенных загрязнений, в частности от выбросов автомобильного транспорта. Правильный подбор и размещение деревьев и кустарников способен существенно повлиять на защиту таких территорий от неблагоприятного воздействия.

Формирование картографической основы и моделирование существующих зеленых насаждений выполнялось средствами ГИС MapInfo. Созданная карта озелененности территории детского сада была дополнена базой данных состояния древесной растительности. Сведения для заполнения базы собирались в ходе натурного обследования территории. Привязка каждого конкретного объекта озеленения выполнялась с помощью измерений на местности. На рис. 2 представлены созданная карта и исполнение информационного запроса по объекту озеленения в среде ГИС Mapinfo.

Реализация данного проекта позволила объективно оценить состояние каждого отдельного объекта озеленения, и вынести ряд рекомендаций по оптимизации зеленых насаждений на территории детского сада (табл. 1). Предпринятые усилия позволят не только улучшить качество воздуха в пределах данной локации, но и повысить безопасность детей и персонала, находящихся на территории сада, поскольку в ходе инвентаризации и оценки были выделены объекты озеленения, находящиеся в аварийном состоянии и несущие потенциальную травмоопасность.

Моделирование городских насаждений средствами

геоинформационного картографирования позволяет автоматизировать ряд операций по анализу данных: геометрические функции (расчеты площадей и др.), построение буферных зон вокруг любого объекта или группы объектов. Это значительно упрощает пространственное планирование мероприятий по

коррекции существующих и проектированию перспективных зеленых зон [4]. Реализация результатов инвентаризации и оценки зеленых насаждений в виде картографических моделей обеспечивает доступ к данным всем заинтересованным лицам, поскольку многие ГИС имеют программные модули для публикации созданных карт в глобальной сети Интернет. Этим обеспечивается участие городской общественности в решении проблем озеленения территории города.

Рис. 2. Карта озелененности территории детского сада и исполнение запроса

по объекту озеленения

Таблица 1

Фрагмент базы данных зеленых насаждений на территории детского сада

№ Наименование_по Диаметр_0,3 (см Диаметр_1,3(см) Высота(м) % сух_ветон Состояние Примечания

1 Клен 36,31 29,9 14 10 аварийное наклон ствола

2 Клен 27,39 52,4 11 10 аварийное наклон ствола

3 Ясень 45,86 37,5 14,5 50 аварийное санитарная обрезка

4 Ясень 47,13 47,7 14 20 аварийное Санитарная обрезка кроны

5 Береза 55,41 47,7 15 <10 удовлетворительное измельчена листва

6 Ясень Манчж 26,75 23,2 14,5 20 удовлетворительное сан. обрезка

7 Яблоня 34,08 25,7 10 <10 удовлетворительное формовочная обрезка

8 Тополь Бальзами 50,32 40,4 12 <10 удовлетворительное удаление, аллерген

9 Рябина 54,14 15,9/16,5/12,4/13,0/10,2/9,8 8 <10 удовл. наклон ствола/6 ств.

10 Яблоня ягодная 40,13 18,4/19,1 8 <10 аварийное ствол поврежден, удалить/2 ств

11 Яблоня 27,39 16,5/15,2 8 <10 аварийное ствол поврежден, удаление/2ств

12 Яблоня 56,05 71,6 8 <10 аварийное сан. Обрезка/многоствольное

13 Клен 112,10 26,1/22,6/36,6 10 20 аварийное удаление/3 ств

14 Клен 44,59 22,3/21,0 7 10 аварийное наклон ствола, удаление/2ств.

15 Тополь 54,14 50,9 12 100 аварийное сухостой, удаление

16 Клен 43,63 30,9 12 10 аварийное наклон ствола, удаление

17 Клен 46,18 24,8/26,7 12 10 аварийное наклон ствола,удаление/2 ств.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Градостроительный кодекс РФ: текст с изменениями и дополнениями на 2012(Актуальное законодательство) - М., 2012. - 208 с.

2. Решение Совета депутатов города Новосибирска 22.02.2012 № 539 «О Правилах создания, охраны и содержания зеленых насаждений в городе Новосибирске» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gorsovetnsk.ru/sessions/view/solution/3752.

3. Трубина Л. К., Баранова Е. И., Чагина Г. С. Геоинформационное картографирование и инвентаризация зеленых насаждений // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. - С. 82-86.

4. Карпик А. П., Хорошилов В. С. Сущность геоинформационного пространства территорий как единой основы развития государственного кадастра недвижимости // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 134-136.

5. Николаева О. Н., Ромашова Л. А., Волкова О. А. Применение экологических карт в мониторинге окружающей среды // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т.2. - С. 9-14.

6. Николаева О. Н. Некоторые аспекты создания карт экологического разнообразия территории // Вестник СГГА. - 2011. - Вып. 3 (16). - С. 75-80.

7. Карпик А. П., Лисицкий Д. В. Основные принципы формирования единого геоинформационного пространства территорий // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1. - С. 19-24.

8. Ананич М. И. Модель инновационного развития региона // ГЕО-Сибирь-2010^ Междунар. науч. конгр. : Пленарное заседание: сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск: СГГА, 2010. - С. 16-25.

9. Креймер М. А. Антропный принцип в создании информационной системы обеспечения градостроительной деятельности // ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск: СГГА, 2010. Т. 4., ч. 2. - С. 148-151.

© Л. К. Трубина, П. И. Муллаярова, Е. И. Баранова, О. Н. Николаева, 2014