CC BY
75Карты в системе мониторинга земель (СМЗ) Card in the system of land monitoring (SDMS)
lb Л московский
■p ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
УДК 551.521.5:577.4.621.03 DOI 10.24411/2413-046Х-2018-15015 Лебедев Пётр Петрович,
доктор технических наук, доцент, Государственный университет по землеустройству, г. Москва
Московский государственный университет геодезии и картографии, г. Москва, [email protected]
Сизов Александр Павлович, доктор технических наук, профессор, ст. н. сотр., Московский государственный университет геодезии и картографии, г. Москва, [email protected]
Донцов Александр Владимирович, доктор географических наук, профессор, ФГБОУ ВО «Государственный университет по землеустройству», г. Москва, [email protected] Petr P. Lebedev,
doctor of technical sciences, assistant professor, The State University of Land Use Planning, Moscow, [email protected] Alexander P. Sizov,
doctor of technical sciences, professor, Moscow State University of Geodesy and Cartography, Moscow, [email protected] Alexander V. Doncov,
doctor of Geographical Sciences, Professor, The State University of Land Use Planning, Moscow, [email protected]
Аннотация. Излагаются положения о научных основах и принципах построения картографической составляющей СМЗ.
Summary. Provisions about scientific bases and principles of construction of the cartographic component of SMZ are stated.
Ключевые слова: карты описания объекта, карты для пользователей, требования к картам.
Keywords: object description maps, maps for users, map requirements.
Из многолетней практики известно какую роль играют и какое значение имеют географические карты в проведении и отражении результатов мониторинга земель, однако до сих пор отсутствует обобщение данной практики и его научное оформление в виде целостной концепции. В этой статье излагается система положений о научных основах, принципах построения картографической составляющей СМЗ, ее структуре, содержании, функциях и других аспектах.
СМЗ решает задачи, которые образуют два главных направления её деятельности:
- систематические описания состояния и изменений объектов;
- подготовка описательной информации для пользователей;
Первое направление включает в себя решение задач формирования информационных описаний объектов, в частности, их состояния, изменения, динамику, качество, будущее.
Состояние объекта на данный период времени или данную дату - эго его структура, функции, границы, количественные и качественные характеристики. Информация этого аспекта отвечает на вопрос, какое на данное время состояние объекта, её получают обработкой материалов съёмок, наблюдений, обследований и отображением результатов обработки на первичных аналоговых картах и производных от них статистических картах или в таблицах. Карты этого аспекта логично называть фактическими или базовыми.
Изменение состояние объекта - перечень произошедших под воздействием других объектов (объектов-контрагентов) или влиянием каких-либо факторов за определённый отрезок времени. Информация аспекта отвечает на вопрос, что и где произошло с объектом; её получают сравнением карт состояния на данное время с картами состояния последнего наблюдения (базового, предыдущего или любого другого). Информация о произошедших изменениях отображается на аналоговых и статистических картах или в статистических таблицах. Кроме того, не менее важными в этом аспекте являются ответы на вопросы, по каким причинам произошли эти изменения. Информацию, отвечающую на эти вопросы, получают сопоставлением карт, отображающих произошедшие изменения объекта, с картами, отображающими связанные с ним объекты-контрагенты или факторы. Карты этого аспекта можно назвать аналитическими, так как их содержание основано на сравнении разновременных структур объекта, сопоставлении их со структурами других объектов, а также анализа причинно-следственных связей.
Динамика объекта - последовательность (серия, ряд) изменений, произошедших с объектом за несколько периодов наблюдений. Информация данного аспекта отвечает на вопросы, что и где происходило с объектом во времени, каковы тенденции и темпы изменений, её получают путём синтеза информации карт изменений и отображением его результатов на картах динамики. Последние могут быть как аналоговыми, так и статистическими, в их содержание должна входить также информация о причинах, объясняющих поведение объекта.
Качество объекта, а точнее его состояния и изменений. Информация этого аспекта отвечает на вопросы соответствия состояния и изменений объекта установленным нормативам или требованиям, предусматривающим его целевое использование и сохранность его и окружающей среды. Её получают в результате сложной аналитико-синтетической обработки информации исходных материалов с использованием большого количества характеристик объекта, различных оценочных показателей, моделей и методик и оценивают численно или словесно. Отображается эта информация на аналоговых картах целевой или комплексной пространственной дифференциации объекта по качеству его состояния или изменения либо на статистических картах в разрезе каких-либо территориальных единиц. Карты данного аспекта лучше называть оценочными.
Прогноз изменений негативного характера и рекомендации мер по их предупреждению и устранению. Информация данного аспекта должна отвечать на вопрос, что негативного, когда, где и по каким причинам может произойти с объектом, а также какие меры необходимы по предупреждению и устранению негативных событий и процессов. Прогнозная информация формируется на основе экстраполяции информации о поведении в негативную сторону объекта и причинах такого поведения, а рекомендательная информация вырабатывается на основе знания источников и характера воздействий на объект. Информация данного аспекта отображается на аналоговых картах ареалов видов, степени и размеров прогнозируемых негативных явлений и мер по их предупреждению и устранению. Кроме того, для административных органов эта информация может отображаться на картах в разрезе административных единиц. Эти карты традиционно называют прогнозными.
Земля, как хорошо известно, представляет собой комплексное образование, которое является частью природной системы территории и выполняет для общества различные группы функций. Соответственно, она имеет различные компоненты, аспекты и свойства, которые могут выступать в качестве объектов СМЗ и быть представлены на тематических картах земель.
Учитывая сложную организацию предметной области системы - земельного комплекса и соответственно большое (видовое) разнообразие объектов мониторингового картографирования в названии темы каждой карты, кроме аспекта описания, обязательно должен быть указан вид объекта. Иными словами, полная тема любой карты системы должна состоять из темы описания и темы объекта, к которому описание относится, при этом название территории, на которой объект расположен, в название темы входить не должно. Объектные темы соответствуют составляющим и свойствам земельного комплекса, а образуемые ими группы и подгруппы соответствуют его подкомплексам и аспектам - компонентам. Земельный комплекс состоит из трёх основных подкомплексов: природного, хозяйственного и имущественного, и предполагает соответствующие группы обозначающих объекты тем.
Природная группа включает в себя темы, относящиеся к компонентам и ландшафтам природной системы территории.
Хозяйственная группа включает в себя три подгруппы, поскольку Земля как хозяйственный подкомплекс имеет три относительно самостоятельных компонента: ресурсный, функциональный и экологический (охрана). Первая подгруппа содержит темы, обозначающие природные компоненты Земли (почвы, растительность, водные объекты, недра, рельеф) как составляющие её ресурсного потенциала, а также её природного потенциала в целом. Вторая подгруппа содержит темы, отражающие территориальные зоны Земли, виды разрешённого использования земель, классы и пригодность земель, сельскохозяйственное районирование земель, виды угодий и другие земельные объекты. Третью, экологическую подгруппу, составляют темы, отражающие зоны и территории природоохранного назначения, полосы и ареалы защиты населения, районы экологического состояния и качества земель, ареалы загрязнённых и нарушенных земель, мероприятия по охране и восстановлению земель.
Земля как базовый вид недвижимости разделена на юридически удостоверенные участки с точной привязкой к территории, нормативно установленными правовыми, геодезическими, топографическими, функциональными и стоимостными характеристиками, сведениями о находящихся на них сервитутах, границах охранных и защитных зон, строениях, а также на кадастровые единицы других рангов. В этой группе основными темами являются: границы участков, территориальных зон, других кадастровых единиц; кадастровые номера; разрешённое использование; обременения, ограничения и сервитуты; кадастровая стоимость.
Некоторую специфику имеет объектная тематика категории земель населённых пунктов, в особенности городских земель. Помимо указанных, в эту группу входят следующие темы: зоны различных типов землепользования и различных стадий освоения; зон различных типов застройки и зданий; зон средозащитного и средоформирующего потенциалов; зон соотношения сопряжённых разнонаправленных процессов (застройка -высвобождение, нарушение - благоустройство).
В объектную тематику карт СМЗ могут входит темы других смежных систем мониторинга, например, топографического и экологического. Топографический мониторинг необходим системе для обновления картографических основ мониторинга и тематических карт, а экологический мониторинг является для системы дополнительным источником описания природных компонентов Земли. Кроме того, в объектную тематику СМЗ могут входить темы, не относящиеся непосредственно к земельному комплексу, но тесно с ним связанные, в частности, отражающие объекты, которые являются факторами негативных изменений объектов мониторинга. Карты этой группы объектов необходимы для выявления и оценки причин негативных изменений состояния объектов земельной группы.
Масштабы карт системы определяются многими факторами: масштабами исходных материалов и картографических основ; территориальным уровнем и, соответственно, охватом мониторинга; сложностью территории; темой и назначением карты; способом работы с ней. Поэтому масштабный ряд её карт простирается от значения 1:2 ООО (земельный участок) до значения 1:8 млн. (территория РФ), а для статистических карт РФ до 1:15 млн. и мельче. Не лишена логики и система масштабной группировки мониторинговых карт по способу работы с ними, так как предполагает определённые диапазоны точности и детальности содержания карт, а также задачи пользователей. В этом отношении их можно разделить на обзорные, операционные и измерительные (метрические). К первой группе относятся преимущественно мелкомасштабные карты, предназначенные для визуального восприятия и анализа, а также для принятия решений. Ко второй группе относятся карты среднего масштаба (в рамках указанного выше размаха), с содержанием которых можно выполнять различные аналитико-синтетические операции графическими, математическими и геоинформационными методами для получения новых сведений и знаний, производных карт и для подготовки плановых решений и экспертных оценок. К третьей группе относятся крупномасштабные карты, по которым можно выполнять измерительные и проектные работы ручными или геоинформационными средствами.
Второе направление деятельности СМЗ заключается в подготовке из описательной информации объектов документов (включая карты), ориентированных на требования и запросы пользователей и удовлетворяющих решение задач каждого. Этими пользователями являются административные органы, земельные и природоохранные органы, кадастры, системы мониторинга других групп объектов, проектные организации, заинтересованные юридические и физические лица. Каждый из них предъявляет свой перечень требований к теме мониторинга и теме объекта карт, их содержанию, масштабу, точности и детальности, виду представления. Основными с понятными на сегодняшний день задачами государственными пользователями информации по мониторингу земель являются следующие ведомства:
1. Административные органы территорий.
2. Федеральная служба государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр) и её территориальные подразделения.
3. Министерство сельского хозяйства РФ (МСХ России) и его департаменты.
4. Министерство природных ресурсов РФ (МПР России) и его департаменты.
5. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и её территориальные подразделения.
6. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор).
Задачи других пользователей требуют специального изучения. Теоретически полный набор карт СМЗ складывается из групп тем мониторингового описания каждой группы объектов (объектных тем) всех территориальных уровней и групп производных от них карт специального назначения для решения пользовательских задач.
Все карты, являясь элементами единой многоуровневой информационной системы, а их создание - звеньями единого информационного процесса её ведения и функционирования, должны подчиняться общим принципиальным требованиям.
Требование нормативной обеспеченности. Процедура картографирования должна осуществляться в соответствии с установленным порядком, изложенным в виде соответствующих нормативно-правовых документов.
Требование последовательности. Осуществление процедуры картографирования предполагает известную последовательность действий: от создания карт учёта свойств и карт оценки состояния - до прогнозных карт.
Требование определённости. Картографирование необходимо осуществить таким образом, чтобы на каждой отдельно взятой карте обеспечивалось однозначное отнесение
любой части территории к какой- либо одной и только одной учётной или же оценочной, прогнозной зоне по определённому признаку («без пропусков и наложений»).
Требование непрерывности. Обновление информации по учёту свойств земель даёт возможность соответствующего обновления всего комплекта мониторинговых карт в рабочем режиме.
Требование информационной совместимости. Следует применять государственные или местные системы координат, единые классификаторы, коды, системы единиц, входных и выходных форматов, что позволит использовать сведения мониторинговых карт в иных самостоятельных системах.
Требование доступности. Картографическая информация о состоянии и использовании земель должна быть специально подготовлена и доступна для конкретных пользователей.
Однако на практике мониторинг земель проводится пока частями (отдельные описания отдельных объектов) средствами подсистем или их подразделений для решения наиболее важных или острых задач пользователей. Поэтому конкретный перечень карт, их содержание, методическое и технологическое обеспечение их создания и использования определяются заданием на проведение мониторинга. Приведём в качестве примера фрагмент базового перечня карт подсистемы мониторинга земель города Москвы, ориентированной на создание описаний состояния, изменений, динамики и качества земель для административных органов и кадастра недвижимости города.
Фактические (регистрационные) карты: цифровые ортофотопланы (М 1:2 ООО; готовятся на основе аэро- и космоснимков; обновляются ежегодно или, в зависимости от конкретной ситуации, раз в несколько лет); цифровые топографические планы (М 1:2 ООО; готовятся на основе аэроснимков; обновляются с периодичностью исходных ортофотопланов); цифровая картографическая основа (М 1:10 ООО; готовится на основе аэро- и космоснимков; обновляется с периодичностью исходных ортофотопланов); карта фактического содержания в почве химических веществ (М 1:25 ООО; создаётся по специальному заказу нерегулярно); карта фактического уровня грунтовых вод (М 1:25 ООО; создаётся по специальному заказу нерегулярно, в зависимости от задач целевых программ).
Аналитические карты: карта контуров вновь возникших объектов застройки (с учётом стадии строительства); карта контуров снесённых объектов; карта контуров благоустроенных земель (с учётом вида благоустройства); карта контуров нарушенных
земель (с учётом вида нарушения); карта зон загрязнения земель химическими веществами; карта подтопления земель.
Карты динамики: карта скорости застройки земель; карта скорости высвобождения земель; карта динамики загрязнения земель; карта динамики подтопления земель.
Оценочные карты: карта легитимности застройки; карта опасности загрязнения земель; карта опасности подтопления земель.
Прогнозные карты, содержащие актуальные сведения о прогнозе состояния земель, к сожалению, в настоящее время в городе Москве отсутствуют ввиду общей ситуации с уменьшением внимания к научному обеспечению мониторинга земель.
Обобщая сказанное, отметим, что картографический метод отображения и представления мониторинговой информации о состоянии и использовании земель представляется весьма эффективным на всех стадиях процесса мониторинга земель. Предложенная концепция, в которой определены структура картографической составляющей СМЗ и общие принципы составления и содержания мониторинговых карт, является подспорьем дальнейших исследований в этом направлении. Предстоит, в частности, разработать понятийно-терминологический аппарат, полный перечень карт составляющей единую систему классификаторов, конкретные требования к содержанию, масштабу, форматам цифрового представления, точности карт, их легенде, методическое и технологическое обеспечение их составления. Тем самым будет подготовлена научно-методическая основа, необходимая для разработки нормативной документации по мониторинговому картографированию земель. На наш взгляд, в перспективе картографической составляющей должна быть отведена адекватная ее возможности основополагающая роль в организации и функционировании системы мониторинга земель в стране.
Список литературы
1. Лебедев П.П., Сизов А.П. Концепция картографической составляющей системы мониторинга земель (на примере мониторинга городских земель) // География и природные ресурсы. — 2012. — № 4. — С. 150-154.
2. О состоянии окружающей природной среды Москвы в 1994 году: Госуд. доклад / Москомприрода. М.: Изд-во РЭФИА, 1996. — 211 с.
3. Сизов А.П. Мониторинг и охрана городских земель. — М.: Изд-во МИИГАиК, 2009. — 264 с.
4. Сизов А.П. Новые подходы к картографированию результатов мониторинга земель сверхкрупного города // Изв. высш. учеб. завед. Геодезия и аэрофотосъемка, 2010, № 5. — С. 63-71.
5. Экологический атлас Москвы / Рук. проекта Ильина И.Н. — М.: Изд-во «АБФ/ABF», — 96 с.
6. The solutions of the agricultural land use monitoring problems / V.V. Vershinin, A.A. Murasheva, V.A. Shirokova et al. // International Journal of Environmental and Science Education (IJESE). — 2016. — Vol. 11, no. 12. — P. 5058-5069.
7. Solutions of problems in defining indicators of agricultural land within the framework of activities for the implementation of the concept of development monitoring in the russian federation / S. N. Volkov, D. A. Shapovalov, P. V. Klyushin et al. // GeoConference SGEM. — 2017. — Vol. 17, no. 52. — P. 819-828.
8. Лепехин П.П. Комплексный мониторинг земель объектов Сахалинского нефтегазового комплекса. //Лепехин П.П. -Дис. к.г.н./ Государственный университет по землеустройству. - Москва, 2018, 179с.
