Научная статья на тему 'ГИС "ГОРОДА РОССИИ": ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА'

ГИС "ГОРОДА РОССИИ": ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
361
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / БОЛЬШИЕ ГОРОДА / ГОРОДА РОССИИ / МОНИТОРИНГ / ИНДЕКС ЭТНИЧЕСКОЙ МОЗАИЧНОСТИ / GIS / GEOINFORMATION TECHNOLOGIES / NATIONAL PROJECTS / MONITORING / SUSTAINABLE DEVELOPMENT

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Черкасов Александр Александрович

Введение: основная идея современного пространственного развития России заключается в опоре на ключевые центры концентрации населения и экономики. Большие города выступают в качестве основных фундаментальных узлов расселенческого каркаса страны, максимально аккумулирующих человеческие ресурсы, т.е. демографическое развитие является главной предпосылкой экономического, стратегического и культурного развития города. Применение геоинформационных подходов для организации мониторинговых систем, выступающих в качестве инструмента для изучения особенностей формирования сети городов, в том числе относящихся по численности к большим, рассматривающих социально-экономические процессы, демонстрируют свою высокую эффективность, которая заключается в возможности оперативного сбора и обработки пространственных данных, наглядности, возможности сравнивания моделей в пространстве и во времени. Настоящее исследование посвящено созданию геоинформационной системы «ГИС «Города России», её мониторинговым возможностям, формированию базы геоданных, инструментам пространственного анализа и апробации её возможностей. Материалы и методы исследований: авторы используют группу методов и подходов, позволяющих системно организовать ГИС «Города России». Во главе идеи ГИС находится принцип полимасштабности, позволяющий, в соответствии с АТД Российской Федерации организовать геоданные и подготовить картографическую основу. Для анализа одного и того же процесса применяется многовариантное ГИС-моделирование и картографирование, что повышает качество пространственного анализа. Результаты исследований и их обсуждения: ГИС «Города России» является комплексной платформой, в рамках которой осуществлена полимасштабная организация данных (страна, регион, город, район, квартал). Данная ГИС обеспечивает картографирование, моделирование и прогнозирование этнодемографических, миграционных, социально-экономических процессов в больших городах страны. В основе функционирования ГИС предусмотрены возможности сравнения городов в пространстве и во времени, учитывая их численность населения, сопоставляя процессы в городах с общестрановыми и региональными тенденциями развития заявленных процессов, а также с возможностью изучения процессов сточки зрения внутригородского развития. Апробация ГИС «Города Госсии» осуществлялась на примере анализа индекса этнической мозаичности (ИЭМ) в больших городах Госсии. Для анализа ИЭМ подготовлены картографические модели методами качественного и количественного фона, а также с использованием метода многофакторного анализа, который заключается в сопоставлении данных о численности населения, индекса этнической мозаичности, и интенсивности изменения ИЭМ. Выводы: ГИС «Города Госсии» и её последующее развитие позволит комплексно подойти к исследованию этнодемографических, миграционных и социально-экономических процессов в больших городах, что повысит качество принятия управленческих решений в отношении пространственного развития страны. Апробация ГИС уже на первом этапе показала высокие функциональные возможности и потенциал для дальнейшего развития системы. Анализ индекса этнической мозаичности в больших городах, с использованием многовариантного моделирования позволил выявить не только города с наиболее и наименее сложной этнической структурой населения, но и увидеть территориальные особенности изменения ИЭМ в больших городах. Наглядную картину представили картографические материалы, позволившие увидеть особенности географии городов в зависимости от скорости смены ИЭМ. Создание и развитие ГИС «Города Госсии» открывают возможности для последующей интеграции системы в научно-информационный портал, а результаты мониторинга позволят оформить их в виде традиционных отраслевых атласов и атласных информационных систем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Черкасов Александр Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GIS "CITIES OF RUSSIA": PRINCIPLES OF CREATION AND TECHNOLOGIES OF SPATIAL ANALYSIS

Introduction: agglomerated territories are actively investigated by Russian scientists. Mostly, the works are devoted to the role of agglomerations in the sustainable development of territories; administrative, managerial, and town-planning aspects are considered. At the same time, in modern conditions, Russian agglomerations have become attractive for a multi-ethnic migration flow, which leads to a change in the ethnic structure of the population not only in the core cities, but also in suburban areas. This increases interest in the study of ethnic processes in urban agglomerations. The accumulation of new knowledge about the ethnic structure of the population of urban agglomerations, the influence of agglomerated forms of settlement on the formation of the ethnic composition of the peripheral territories, is an urgent task to study the spatial features of the country's population formation, makes a significant contribution to the updating of humanitarian, sociological and socio-geographical studies. Materials and methods of the research: the paper considers the features of the ethnic structure of the population of five urban agglomerations: monocentric- Volgograd GA, Rostov GA, Stavropol GA, Kazan GA, polycentric - GA Mineral Water (CMS). The agglomeration data differ in terms of population, number of urban and rural settlements. In the course of the study, a comparative analysis of the dynamics of the number of agglomerations prevailing in the number of ethnic groups was carried out, the distribution of the second and third ethnic groups, including the comparison for 2002 and 2010, was analyzed by cities and municipal areas. The results of the study and their discussion: features of forming the ethnic structure of the population of the Rostov, Volgograd, Stavropol, Kazan urban agglomeration and the agglomeration of Caucasian Mineral waters are considered. The general trends and regional features of the ethnic structure of the population are revealed. The general tendencies are a decrease in the proportion of Russians and other most urbanized ethnic groups (Ukrainians, Belarusians, Jews, Germans, etc.) and an increase in the number and proportion of ethnic groups with a lower level of urbanization. Conclusions: the study revealed general trends and regional characteristics of the formation of the ethnic structure of the population of urban agglomerations. Common to all agglomerations is the tendency to reduce the proportion of Russians and other, most urbanized ethnic groups (Ukrainians, Belarusians, Jews, Germans, etc.) and the increase in the number and proportion of ethnic groups with a lower level of urbanization.

Текст научной работы на тему «ГИС "ГОРОДА РОССИИ": ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА»

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

«НАУКА. ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ», №3, 2020

25.00.35 ГЕОИНФОРМАТИКА

УДК 528.9; 911.2

Черкасов A.A. ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»,

г. Ставрополь, Россия, cherkasov_stav@mail.ru

ГИС «ГОРОДА РОССИИ»: ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА

Введение: основная идея современного пространственного развития России заключается в

опоре на ключевые центры концентрации населения и экономики. Большие города выступают в качестве основных фундаментальных узлов расселенческого каркаса страны, максимально аккумулирующих человеческие ресурсы, т.е. демографическое развитие является главной предпосылкой экономического, стратегического и культурного развития города. Применение геоинформационных подходов для организации мониторинговых систем, выступающих в качестве инструмента для изучения особенностей формирования сети городов, в том числе относящихся по численности к большим, рассматривающих социально-экономические процессы, демонстрируют свою высокую эффективность, которая заключается в возможности оперативного сбора и обработки пространственных данных, наглядности, возможности сравнивания моделей в пространстве и во времени. Настоящее исследование посвящено созданию геоинформационной системы «ГИС «Города России», её мониторинговым возможностям, формированию базы геоданных, инструментам пространственного анализа и апробации её возможностей.

Материалы и методы

исследований: авторы используют группу методов и подходов, позволяющих системно организо-

вать ГИС «Города России». Во главе идеи ГИС находится принцип полимасштабности, позволяющий, в соответствии с АТД Российской Федерации организовать геоданные и подготовить картографическую основу. Для анализа одного и того же процесса применяется многовариантное ГИС-моделирование и картографирование, что повышает качество пространственного анализа.

Результаты исследований

и их обсуждения: ГИС «Города России» является комплексной платформой, в рамках которой осущест-

влена полимасштабная организация данных (страна, регион, город, район, квартал). Данная ГИС обеспечивает картографирование, моделирование и прогнозирование этнодемографических, миграционных, социально-экономических процессов в больших городах страны. В основе функционирования ГИС предусмотрены возможности сравнения городов в пространстве и во времени, учитывая их численность населения, сопоставляя процессы в городах с общестрановыми и региональными тенденциями развития заявленных процессов, а также с возможностью изучения процессов сточки зрения внутригородского развития. Апробация ГИС «Города России» осуществлялась на примере анализа индекса этнической мозаичности (ИЭМ) в больших городах России. Для анализа ИЭМ подготовлены картографические модели методами качественного и количественного фона, а также с использованием метода многофакторного анализа, который заключается в сопоставлении данных о численности населения, индекса этнической мозаичности, и интенсивности изменения ИЭМ.

Выводы: ГИС «Города России» и её последующее развитие позволит комплексно подойти к

исследованию этнодемографических, миграционных и социально-экономических процессов в больших городах, что повысит качество принятия управленческих решений в отношении пространственного развития страны. Апробация ГИС уже на первом этапе показала высокие функциональные возможности и потенциал для дальнейшего развития системы. Анализ индекса этнической мозаичности в больших городах, с использованием многовариантного моделирования позволил выявить не только города с наиболее и наименее сложной этнической структурой населения, но и увидеть территориальные особенности изменения ИЭМ в больших городах. Наглядную картину представили картографические материалы, позволившие увидеть особенности географии городов в зависимости от скорости смены ИЭМ. Создание и развитие ГИС «Города России» открывают возможности для последующей интеграции системы в научно-информационный портал, а результаты мониторинга позволят оформить их в виде традиционных отраслевых атласов и атласных информационных систем.

Ключевые слова: ГИС, геоинформационные технологии, большие города, города России, мониторинг, рдекс этнической мозаичности._

A.A. Cherkasov North Caucasus Federal University, Stavropol, Russia cherkasov_stav@mail.ru

Gis "Cities of Russia": Principles of Creation and Technologies of Spatial Analysis

Introduction: agglomerated territories are actively investigated by Russian scien-

tists. Mostly, the works are devoted to the role of agglomerations in the sustainable development of territories; administrative, managerial, and town-planning aspects are considered. At the same time, in modern conditions, Russian agglomerations have become attractive for a multi-ethnic migration flow, which leads to a change in the ethnic structure of the population not only in the core cities, but also in suburban areas. This increases interest in the study of ethnic processes in urban agglomerations. The accumulation of new knowledge about the ethnic structure of the population of urban agglomerations, the influence of agglomerated forms of settlement on the formation of the ethnic composition of the peripheral territories, is an urgent task to study the spatial features of the country's population formation, makes a significant contribution to the updating of humanitarian, sociological and socio-geographical studies.

Materials and methods

of the research: the paper considers the features of the ethnic structure of the population of five urban agglomerations: monocentric-Volgograd GA, Rostov GA, Stavropol GA, Kazan GA, polycentric - GA Mineral Water (CMS). The agglomeration data differ in terms of population, number of urban and rural settlements. In the course of the study, a comparative analysis of the dynamics of the number of agglomerations prevailing in the number of ethnic groups was carried out, the distribution of the second and third ethnic groups, including the comparison for 2002 and 2010, was analyzed by cities and municipal areas.

The results of the study and their

discussion: features of forming the ethnic structure of the population of the Ros-

tov, Volgograd, Stavropol, Kazan urban agglomeration and the agglomeration of Caucasian Mineral waters are considered. The general trends and regional features of the ethnic structure of the population are revealed. The general tendencies are a decrease in the proportion of Russians and other most urbanized ethnic groups (Ukrainians, Belarusians, Jews, Germans, etc.) and an increase in the number and proportion of ethnic groups with a lower level of urbanization.

Conclusions: the study revealed general trends and regional characteristics of the formation of the ethnic structure of the population of urban agglomerations. Common to all agglomerations is the tendency to reduce the proportion of Russians and other, most urbanized ethnic groups (Ukrainians, Belarusians, Jews, Germans, etc.) and the increase in the number and proportion of ethnic groups with a lower level of urbanization.

Keywords: GIS, geoinformation technologies, national projects, monitoring,

sustainable development

* North-Caucasian federal university, department of socio-economic geography, geoinformatics and tourism, Stavropol, Pushkina str. 1, 355000, Russia; e-mail: cherkasov_stav@mail.ru

ВВЕДЕНИЕ

Основная идея современного пространственного развития России заключается в опоре на ключевые центры концентрации населения и экономики [5]. Большие города выступают в качестве основных фундаментальных узлов расселенческого каркаса страны, максимально аккумулирующих человеческие ресурсы, т.е. демографическое развитие является главной предпосылкой экономического, стратегического и культурного развития города [3]. Естественное движение населения, миграции, в том числе этнические, обуславливают не только механический рост или стагнацию города, но и ее структурную перестройку, деформацию или формирование новых очагов роста. Управление прогрессивным демографическим развитием городов возможно только на основе актуальной, полноценной и достоверной информации о его различных аспектах. В связи с этим необходимость и целесообразность постоянного мониторингового анализа протекания этнодемографических, миграционных и др. социально-экономических процессов, как в целом в сети, так и в отдельных городах, становится очевидной задачей. Значительными возможностями для реализации подобных задач обладают геоинформационные технологии (ГИС) с элементами машинного обучения и искусственного интеллекта.

Применение геоинформационных подходов для организации мониторинговых систем, выступающих в качестве инструмента для изучения особенностей формирования сети городов, в том числе относящихся по численности к большим, рассматривающих социально-экономические процессы демонстрируют свою высокую эффективность, которая заключается в возможности оперативного сбора и обработки пространственных данных, наглядности, возможности сравнивания моделей в пространстве и во времени [6, 7, 8, 11]. Настоящее исследование посвящено принципам создания геоинформационной системы «ГИС «Города России»1, особенностям формирования базы геоданных, инструментам пространственного анализа и апробации её мониторинговых возможностей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основе организации ГИС «Города России» лежит концептуальный подход, позволяющий системно подойти к организации ГИС. Базовыми являются геоинформационные технологии, объединяющие в своем инструментарии группы методов и способов про-

1 ГИС «Города России» Свидетельство о регистрации базы данных № 2020621364, дата государственной регистрации 05 августа 2020 года.

странственного анализа [14]. Во главе идеи ГИС находится принцип полимасштабности, позволяющий, в соответствии с АТД Российской Федерации организовать геоданные и подготовить картографическую основу [7]. Для анализа одного и того же процесса применяется многовариантное ГИС-моделирование и картографирование. Как показывает опыт, реализация такого подхода на порядок повышает качество пространственного анализа исследуемых процессов [2]. На этапе организации базы геоданных и апробации системы использованы методы статистического анализа [13].

Апробация ГИС «Города России» осуществлялась на примере анализа индекса этнической мозаичности (ИЭМ) в больших городах России. Индекс этнической мозаичности, рассчитан по формуле Б.М. Эккеля: ИЭМ = 1 - £ (Рг)2, где Рг - доля г-ой национальности (г = 1,2...) [10].

Для оценки индекса этнической мозаичности больших городов, была предложена следующая группировка: низкий ИЭМ с показателем менее 0,25; средний ИЭМ с показателем от 0,25 до 0,5; повышенный ИЭМ с показателем от 0,5 до 0,75; высокий ИЭМ с показателем более 0,75.

Для анализа ИЭМ подготовлены картографические модели способом количественного фона, а также с использованием метода факторного анализа, который заключался в сопоставлении данных о численности населения, индекса этнической мозаичности, и интенсивности его изменения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ГИС «Города России» - это информационно-аналитическая система, обеспечивающая полимасштабный геоинформационный мониторинг этнодемографических, миграционных и др. социально-экономических процессов в сети больших городов России. Данная ГИС-система является комплексной платформой, в рамках которой осуществлена полимасштабная организация данных (страна, регион, город, район, квартал). ГИС «Города России» обеспечивает картографирование, моделирование и прогнозирование этнодемографических, миграционных, социально-экономических процессов в городах страны. В основе функционирования ГИС предусмотрены возможности сравнения городов в пространстве и во времени, учитывая их численность населения, сопоставляя процессы в городах с общестрановыми и региональными тенденциями развития заявленных процессов, а также с возможностью изучения процессов с точки зрения внутригородского развития.

ГИС «ГОРОДА РОССИИ»: КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ

Программное обеспечение База геоданных

- Программная

инструменты

дополнительной

визуализации

Источнки информации:

- РОССТАТ;

- Росреестр;

- Переписи населения;

- Статистика по уровням образования;

- Социологические обследования;

- Данные ДЗЗ;

- ФГИС ТП РФ;

- Индекс качества городской среды

Статистические показатели:

- Численность населения; -Демографически показатели;

- Миграционные показатели;

- Социально-экономические показатели;

- Показатели характеризующие образовательный потенциал города;

- Индексы, втом числе качества городской среды.

ВРЕМЕННОЙ ОХВАТ БД 1989 год •-

-• 2020 год

Картографическая основа-

сеть городов, на фоне а д м и н и страти вн о -терри тори а л ьн ого устройства Российской Федерации.

Некоторые базовые задачи ГИС: - формирование базы гесданных, картографирование и моделирование простран ствен но-временных особенностей формирования сети больших городов в условиях современной этнодемографической и миграционной ситуации;

- типологизация больших городов России по характеру демографического

и миграционного поведения;

- рассчитывать демографический прогноз населения больших городов России;

- расчет индексов и рэйтингов городов.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛИМАСШТАБНОГО ПОДХОДА В ГИС: ВОЗМОЖНОСТЬ ОПЕРИРОВАНИЯ МАСШТАБАМИ-РАНГАМИ ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ, ЯВЛЕНИЙ, ПРОЦЕССОВ

Внутригородские процессы

V. ж ♦ •_

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИНФОГРАФИКА

Города и Россия

Города - сравнение между

Города

РАЗНОМАСШТАБНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ: СЕТЬ ГОРОДОВ, АГЛОМЕРАЦИИ, ГОРОД, КВАРТАЛ, ОБЩЕСТВЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО

Q

Системы ГИС мониторинга "Города России" (для повышения качества управления территорией)

Научно-аналитический

геопортал

"Города России"

АТЛАС Атласная Информационная Система

Рис. 1. Концептуальная схема организации ГИС «Города России».

Fig. 1. Conceptual diagram of the organization of the GIS «Cities of Russia».

При организации ГИС использован концептуальный подход, который позволил системно подойти к созданию и апробации геоинформационной системы мониторинга. Основные этапы создания геоинформационной системы оформлены в виде концептуальной схемы [15] (рис. 1).

Основными этапами построения ГИС «Города России» являются:

1) выбор логической структуры и на основе собранных статистических материалов создание пространственной базы геоданных, подготовка картографической основы;

2) формирование базы геоданных, содержащей следующие базовые показатели: численность населения, данные, характеризующие этнодемографические и миграционные процессы, этническую структуру населения, социально-экономические показатели больших городов и регионов России;

3) построение пространственно-временных ГИС-моде-лей и карт, характеризующих этнодемографические, миграционные и др. социально-экономические процессы;

4) апробация ГИС «Города России».

Далее перешли непосредственно к апробации ГИС. На начальном этапе сформулированы стратегические задачи и требования, которые должна решать ГИС «Города России», в том числе:

- формировать базу геоданных и иметь возможность оперативного редактирования статистических материалов;

- обеспечивать надежное хранение пространственных данных;

- картографировать и выполнять геоинформационное моделирование пространственно-временных особенностей этнодемографичеких, миграционных и др. социально-экономических процессов в больших городах России;

- проводить ранжирование городов России, учитывая демографические и миграционные процессы, рассчитывать демографические прогнозы, а также готовить рейтинги и сводные индексы городов;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- сравнивать города в пространстве и во времени, учитывая их численность;

- сопоставлять процессы в городах с общестрановыми и региональными тенденциями развития рассматриваемых процессов;

- иметь возможность для ГИС-моделирования на внутригородском уровне;

- обладать инструментами для создания атласных информационных систем, и информации с другими информационными системами.

Для реализации сформулированных целей и задач в качестве базовой ГИС-платформы выбран ArcGIS Spatial Analyst фирмы ESRI [4,12]. В основе разработанной ГИС лежит картографическая основа, в качестве которой выступает административная карта Российской Федерации, содержащая набор взаимозависимых векторных слоев сопоставимых иерархии административно-территориального деления (АТД) страны. Особое место при организации картографической основы уделялось проработке сети больших городов, которые были организованны как площадные (векторные), так и точечные объекты, что в последующем повышает возможности для подготовки более качественных ГИС-моделей и др. картографических материалов.

Для решения задач, связанных с картографической визуализацией используются дополнительные инструменты. В качестве основного графического редактора и верстки карт использованы программы фирмы Adobe - Illustrator и InDesign. Illustrator - это графический редактор, позволяющий работать с векторными изображениями, повышает качество подготовки тематических картографических изображений и инфографики. InDesign - это программа для компьютерной вёрстки, позволяет достаточно удобно компоновать серию картографических произведений, например в виде атласов.

Источники информации определяют возможности реализации исследования, а наличие тех или иных показателей за исследуемый период дает возможность видеть процесс во времени. Основными источниками информации выступают: Росстат, Росреестр, переписи населения, ФГИС ТП, Министерство образования РФ, данные ДДЗ, социологические исследования.

База геоданных сформирована по тематическим блокам [9] : население; социально-экономический потенциал; образование; рейтинги; ДДЗ. Каждый из блоков содержит самостоятельные материалы, при этом есть возможность их интегрировать и рассчитывать различные индексы и прогнозы:

Блок «Население» содержит данные о численности населения больших городов (с 1989 по 2020 годы); удельный вес больших городов в структуре населения регионов (с 1989 по 2020 годы); динамику численности населения в %, по периодам 1989-2020 гг., 1989-2000 гг., 2000-2010 гг., 2010-2020 гг.; количество родившихся/умерших 2000-

2010 гг.; естественный прирост населения 2000-2010 гг.; количество прибывших/выбывших 2000-2010 гг.; миграционный прирост населения 2000-2010 гг.; численность этносов 2002 и 2010 годов; удельный вес этносов за 2002 и 2010 годы; динамику удельного веса русских в структуре населения с 2002 по 2010 год.

Блок «Социально-экономический потенциал» содержит данные о численности трудоспособного населения; численности работников предприятий; количестве безработных; заработной плате, тыс. руб.; общей площади жилых помещений, приходящейся в среднем на одного городского жителя, м2; инвестиции в основной капитал в млн руб.; наличие основных фондов организаций, млн руб.; объем работ, выполненных по виду деятельности «Строительство»; ввод в действие жилых домов, тыс. м2 общей площади; оборот розничной торговли млн. руб. (все показатели за период с 2011 по 2018 год).

Блок «Образование» содержит данные о численности студентов всех форм обучения; о численности иностранных студентов; доходы вуза из всех источников (тыс. руб.); общий объем средств, поступивших (за отчетный год) от выполнения НИОКР (тыс. руб.); общая численность ППС; общая численность научных работников (все данные за 2019 г.).

Блок «Рейтинги» содержит индексы качества городской среды (2018, 2019 годы); индекс этнической мозаичности (2002 и 2010 годы); динамика индекса этнической мозаичности с 2002 по 2010 годы.

Блок «данные ДДЗ» содержит набор космоснимков высокого разрешения, для последующей оценки интенсивности разрастания застроенных территорий больших городов.

АПРОБАЦИЯ ГИС «ГОРОДА РОССИИ»

Мониторинговые возможности ГИС «Города России» апробированы на основе данных о численности населения городов и показателей этнической структуры населения. В частности рассчитан индекс этнической мозаичности для рассматриваемых городов с численностью населения 100 тыс. чел. и свыше3 (см. раздел «материалы и методы исследований»). На основе расчета ИЭМ разработана серия карт способом количественного фона, и методом факторного анализа

3 Анализ индекса этнической мозаичности больших городов проведен

без учета городов Республики Крым, т.к. учет этнической структуры населения на данной территории не совпадают по временным промежуткам, а также по причине отличных методик проведения Всеукраинской переписи населения 2001 и Всероссийской переписи населения 2002 года, что не позволяет на столь коротком временном промежутки сравнивать данные города с остальными городами Российской Федерации.

Рис. 2. Диаграмма, отображающая по оси Y численность населе-

ния больших городов (2019 год), по оси X - индекс этнической мозаичности, зеленым цветом отображены города с высокой динамикой увеличения ИЭМ (с 2002 по 2010 год). Fig. 2. Scatter plot showing the population size of large cities on the Y-axis (2019), on the X-axis the ethnic mosaic index, cities with a high dynamic increase in IEM (from 2002 to 2010) are shown in green.

построена точечная диаграмма. Совмещение данных методов позволили сделать следующие аналитические заключения.

Индекс этнической мозаичности в больших городах России в постсоветский период в целом растет, что связано с общим сокращением удельного веса русских и ростом данного показателя других этносов в структуре населения значительной части городов (преимущественно за счет титульных этносов Северного Кавказа и Закавказья, Средней Азии). Так в период с 2002 по 2010 год средний показатель индекса для больших городов вырос на 0,03 и составил 0,23.

Рис. 3. ИЭМ больших городов России, 2010 год.

Fig. 3. IEM of large cities of Russia, 2010.

,-j

У

v,

1. ~

Изменение индекса этнической мозаичности 2002-2010 год

сокращение

рост повышенный рост

Рис. 4.

изменение иэМ больших городов России, 2002-2010 год.

Fig. 4. Change in IEM of large cities in Russia, 2002-2010.

Высокий ИЭМ отмечается в двух городах Дагестана - Каспийске и Махачкале. Повышенный ИЭМ зафиксирован в городах расположенных в национальных образованиях страны, в том числе Юга России (города КЧР, КБР, PCO-Алании, Адыгеи, Калмыкии), Поволжья (города Татарстана, Башкирии, Чувашии), Сибири (Якутск, Улан-Удэ). Отдельно стоит отметить большие города Западной Сибири (ЯНАО и ХМАО), которые также имеют повышенный ИЭМ. Астрахань также входит в данную группу городов. В остальных больших городах ИЭМ отмечается как средний и низкий (рис. 2, 3).

Анализ интенсивности роста ИЭМ, показывает, что наиболее динамичные процессы (в период с 2002 по 2010 годы индекс изменился более чем на 0,1) наблюдаются в 31 городе, относящихся к группе со средним и низким ИЭМ. Наибольшее количество городов расположено в Центральной России (15), в Северо-Западной части страны (5), Урале (1), Сибири (3) и Дальнем Востоке (2), Юге России (1). В целом в этих городах в структуре населения отмечается относительно высокий удельный вес русских, но в настоящее время именно здесь наблюдается более активное сокращение удельного веса русских. Такие города требуют более детального анализа, т.к. высокая скорость смены этнической структуры населения способствует смене культурных, социальных, религиозных ландшафтов, что требует особых адаптационных решений.

Города, с численностью населения более 1 млн чел. распределились следующим образом: низкий ИЭМ - Нижний Новгород, Волгоград, Красноярск, Ростов-на-Дону; средний - Воронеж, Москва, Новосибирск, Омск, Самара, Пермь, Челябинск, Санкт-Петербург, Екатеринбург; повешенный - Казань, Уфа. Городов миллионеров с высоким ИЭМ нет. При этом Воронеж, Новосибирск, Пермь и Екатеринбург относятся к городам с динамичным ростом ИЭМ (более чем на 0,1).

Анализ распределения численности населения больших городов в соответствии с ИЭМ, имеет следующую картину: в городах с низким ИЭМ проживает 26,8%, средним ИЭМ - 68,8%, повышенным ИЭМ -11,5%, высоким ИЭМ - 0,9%.

ВЫВОДЫ

ГИС «Города России» и её последующее развитие позволит комплексно подойти к исследованию этнодемографических, миграционных и социально-экономических процессов в больших городах страны, что, несомненно, позволит проводить экспертно-анали-тическую работу на более высоком уровне. Апробация ГИС показала высокие функциональные возможности и потенциал для дальнейшего развития. В частности анализ индекса этнической мозаичности в

больших городах с использованием многовариантного моделирования позволил выявить не только города с наиболее и наименее сложной этнической структурой населения, но и увидеть географические особенности распределения городов по уровню ИЭМ.

Внедрение геоинформационных мониторинговых систем в практику анализа сети больших городов открывает большие возможности не только для мониторинговых систем, но и позволит в долгосрочной перспективе оценивать возможные последствия от реализации национальных проектов (например, по направлению «Демография»),

Создание и развитие ГИС «Города России» открывают возможности для последующей интеграции системы в научно-информационный портал, а результаты мониторинга позволят оформить их в виде традиционных отраслевых атласов и атласных информационных систем [1]. ГИС «Города России» является важным инструментом, направленным на создание условий устойчивого пространственного развития Российской Федерации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Белозеров B.C., Черкасов A.A., Чихичин В.В. Атлас расселения народов России: подходы и особенности создания // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2013. №6 (39). С. 31-36.

2. Краак М.-Я., ОрмелингФ. Картография: визуализация геопространственных данных. М.: Научный мир, 2005. 325 с.

3. Лаппо Г.М. Разнообразие городов как фактор успешного пространственного развития России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019. №4. С. 3-23.

4. Полевой К. Картография. Esri Press, Редлендс, Калифорния, 2018.

5. Стратегия пространственного развития Российской Федерации на период до 2025 года (Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 февраля 2019 г. № 207-р) // http://static.government.ru/media/files/UVAIqUtT08o60RktoOX l22JjAe7irNxc.pdf (режим доступа 10.09.2020).

6. Тикунов B.C., Белозеров B.C., Панин А.Н., Черкасов A.A. Полимасштабный геоинформационный мониторинг миграционных процессов: общие подходы // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 1. С. 135-144.

7. Тикунов B.C., Белозеров B.C., Щитова H.A., Панин А.Н, Черкасов A.A. Геоинформационный мониторинг: инструмент пространственно-временного анализа миграции населения // Вестник Московского университета Серия 5. География. 2015. №2. С. 33-39.

8. Черкасов А.А. Мониторинг этнических аспектов урбанизации в России на основе ГИС-технологий автореферат дис. ... кандидата географических наук / Северо-Кавказский федеральный университет. Ставрополь, 2013

9. Шаши Ш., Санжей Ч. Основы пространственных баз данных. М.: Кудиц-образ, 2004. 330 с.

10. Эккель Б. М. Определение индекса мозаичности национального состава республик, краев и областей СССР //Советская этнография. 1976. № 2. С. 33-42.

11. Belozerov V.S., Tikunov V.S., Cherkasov А.А., IbrahimovA., Calis-kan V. Geoinformation technologies in the study of ethnic aspects of urbanization in Russia Geography, Environment, Sustainability. 2013. T. 6. №4. C. 19-30.

12. Field K. Cartography. Esri Press, Redlands, Kalifornia, 2018. 576 p.

13. Gusein-Zade S.M., Tikunov V.S. Visualisation in non-Euclidean metrics. Chinese University of Hong Kong Hong Kong, 2015. 213 p.

14. Harmon J., Anderson S. The Design and Implementation of Geographic Information Systems. Wiley, 2003. 272 p.

15. Tomlinson, R. Thinking about GIS: geographic information system planning for managers. Redlands; California: ESRI Press, 2003. 325 p.

References

1. Belozerov VS., Cherkasov A.A., Chikhichin V.V. Atlas rasseleniya narodov Rossii: podhody i osobennosti sozdaniya (Atlas of the settlement of the peoples of Russia: approaches and features of creation)//Bulletin of the North Caucasus Federal University. 2013. №6(39). C. 31-36. (in Russian).

2. Kraak M.-J. Ormeling F. Ormeling F. Kartografiya: vizualizatsiya geoprostranstvennykh dannykh (Cartography: visualization of geo-spatial data) // M .: Scientific World. 2005. 325 c. (in Russian).

3. Lappo G.M. Raznoobrazie gorodov kak faktor uspeshnogo pros-transtvennogo razvitiya Rossii (Diversity of cities as a factor in the successful spatial development of Russia) // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Geographic series. 2019. № 4. C. 3-23. (in Russian).

4. Polevoi K. Kartografiya (Cartography). Esri Press, Redlands, California, 2018. (in Russian).

5. Strategiya prostranstvennogo razvitiya Rossiyskoy Federatsii na period do 2025 goda (Utverzhdena rasporyazheniem Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii ot 13 fevralya 2019 g. № 207-r) The spatial development strategy of the Russian Federation for the period until 2025 (Approved by order of the Government of the Russian Federation of February 13, 2019 No. 207-r) http://static.government.ru/me-dia/files/UVAIqUtT08o60RktoOXI22JjAe7irNxc.pdf (access mode 10.10.2020) (in Russian).

6. Tikunov VS., Belozerov VS., Panin A.N., Cherkasov A.A. Poli-masshtabnyj geoinformacionnyj monitoring migracionnyh process-

ov: obshchie podhody (Poly-scale geoinformation monitoring of migration processes: general approaches)//The science. Innovation. Technology. 2014. № 1. C. 135-144. (in Russian).

7. Tikunov V.S., Belozerov V.S., Shchitova N.A., Panin A.N., Cherka-sovA.A. Geoinformacionnyj monitoring: instrument prostranstven-no-vremennogo analiza migracii naseleniya (Geographic information monitoring: a tool for spatial and temporal analysis of population migration) // Moscow University Bulletin Series 5. Geography. 2015. №2. C. 33-39. (in Russian).

8. CherkasovA.A. Monitoring of ethnic aspects of urbanization in Russia on the basis of GIS technologies abstract dis. ... candidate of geographical sciences (Monitoring etnicheskih aspektov urbaniza-cii v Rossii na osnove GIS-tekhnologij avtoreferat dis. ... kandidata geograficheskih nauk) // North Caucasus Federal University. Stavropol, 2013. (in Russian).

9. Shashi Sh., Sanzhey Ch. Osnovy prostranstvennyh baz dannyh (Basics of spatial databases). M .: Kudits-obraz, 2004. 330 p.

10. Ekkel B.M. Opredelenie indeksa mozaichnosti nacional'nogo sos-tava respublik, kraev i oblastej SSSR (Determination of the index of mosaicity of the national composition of the republics, territories and regions of the USSR) // Soviet Ethnography. 1976. No. 2. S. 33-42.

11. BelozerovV.S., TikunovV.S., CherkasovA.A., IbrahimovA., Calis-kan V. Geoinformation technologies in the study of ethnic aspects of urbanization in Russia Geography, Environment, Sustainability. 2013. T. 6. №4. C. 19-30.

12. Field K. Cartography. Esri Press, Redlands, Kalifornia, 2018. 576 p.

13. Gusein-Zade S.M., Tikunov V.S. Visualisation in non-Euclidean metrics. Chinese University of Hong Kong Hong Kong, 2015. 213 p.

14. Harmon J., Anderson S. The Design and Implementation of Geographic Information Systems. Wiley, 2003. 272 p.

15. Tomlinson, R. Thinking about GIS: geographic information system planning for managers. Redlands; California: ESRI Press, 2003. 325 p.

Поступило в редакцию 27.08.2020, принята к публикации 01.09.2020

Сведения об авторах

Черкасов Александр Александрович, кандидат географических наук, доцент кафедры социально-экономической географии, геоинформатики и туризма Северо-Кавказского федерального университета. Scopus ID: 57192379694, Researcher ID: 57192379694

Телефон: +7(906) 460-99-98 E-mail: cherkasov_stav@mail.ru

About the authors

Cherkasov Alexander Alexandrovich, Candidate of geographical sciences, associate professor of the department of socio-economic geography, geoinformatics and tourism of the North-Caucasus federal university. Scopus ID: 57192859694, Researcher ID: 57192379694 Phone: +7(906) 460-99-98 E-mail: cherkasov_stav@mail.ru

Исследование выполнено в рамках гранта Президента Российской Федерации МК-858.2020.5 «Геоинформационный мониторинг формирования сети больших городов в условиях современной этнодемографической и миграционной ситуации в России».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.