CC BY
11
УДК 528.926:004
Н.В. Котельникова*, С.Ф. Мазуров**, Л.А. Пластинин* ИрГТУ*, ФГУП «ВостСиб АГП»**, Иркутск
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР БАЙКАЛЬСКОГО РАЙОНА
N.V. Kotelnicova*, S.F. Mazurov**, L.A. Plastinin*
Irkutsk State Technical University (ISTU)*, 83 Lermontova Ul.,
Irkutsk, 664074, Russian Federation
East Siberian aerogeodesic enterprise (ESAGP)**, 14 Nignyaya Naberegnaya Ul., Irkutsk, 664011, Russian Federation
RESEARCH AND PRODUCTION DIRECTIONS OF GEOINFORMATION MAPPING OF REGIONAL FRAMES OF THE BAIKAL DISTRICT
The Baikal locale takes a favourable geographical position and has a huge natural-resource potential. The effective handle of municipal derivations of any level guesses usage by complete and reliable information about space (geographical) and аtributiv (descriptive) characteristics of different objects, socio economic and ecological processes happening on territories, and also about available resources (safe lifes), prognosis and other analytical data on a broad spectrum of problems.
Практическое геоинформационное картографирование - прикладная картография, занимающаяся автоматизированным составлением и использованием карт на основе геоинформационных технологий и баз географических данных, быстро развивается. Главным результатом геоинформационного картографирования является представление данных анализа природно-социальной обстановки той или иной территории в виде пространственно-координиро-ванных данных в компьютерной среде. Это открывает широкие возможности для изучения (сбора, систематизации, анализа, хранения, передачи) и использования пространственной информации в интересах оптимизации природопользования и развития хозяйства, то есть с точки зрения обеспечения устойчивого развития территорий. Особенно актуально геоинформационное картографирование тех территорий Сибири, на которых все углубляющаяся хозяйственная деятельность обостряет социо-экологическую ситуацию и требует комплексного подхода к использованию ресурсов. К ним, в частности, относится Байкальский регион.
Байкальский регион занимает выгодное географическое положение и обладает огромными природно-ресурсным потенциалом. Озеро Байкал внесено в список мирового наследия ЮНЕСКО, в связи с чем становится очевидной необходимость более жесткого регулирования природопользования в его бассейне. Именно в этом регионе в последние столетия (особенно с середины ХХ века) в результате интенсивных хозяйственных процессов был задействован комплекс управленческих и
хозяйственных мероприятий, реализация которых, наряду с гигантским наращиванием индустриализации, привела к существенной антропогенной трансформации природной среды. Сложившаяся ситуация требует пересмотра существующей концепции природопользования в направлении, обеспечивающем устойчивое и сбалансированное развитие территории. Этому будет способствовать геоинформационное обеспечение региона, предназначенное непосредственно для административно -хозяйственных органов и бизнес-структур различного уровня, принимающих управленческие и масштабные хозяйственные решения.
Эффективное управление муниципальными образованиями любого уровня предполагает использование полной и достоверной информации о пространственных (географических) и атрибутивных (описательных) характеристиках различных объектов, социально-экономических и экологических процессах, происходящих на территориях, а также об имеющихся ресурсах, прогнозных и других аналитических данных по широкому спектру вопросов. Такая информация, в частности, содержится в ГИС - географической информационной системе, обеспечивающей сбор, обработку, систематизацию, отображение и анализ данных в форме цифровых представлений координированных данных, то есть одной из важнейших функций ГИС является «пространственный анализ геопространства» в компьютерной среде (Карпик, 2004, с. 23).
Электронные карты отображаются на экране монитора и в принципе могут состоять из неограниченного набора тематических слоев, каждый из которых может корректироваться (обновляться) в зависимости от текущих изменений ситуации. Это облегчает работу оператора и позволяет пользователю (представителям органов власти, хозяйственных структур, бизнеса и предпринимательства) отслеживать пространственные характеристики территорий, степень трансформации природных геосистем в результате хозяйственной деятельности человека и других факторов, а также разрабатывать основные направления природоохранной деятельности. Практика показывает, что многие административные структуры региона, ответственные за сохранение природной среды как главного условия, обеспечивающего жизнедеятельность населения, не в полной мере используют инновационные технологии, базирующиеся на анализе космической информации и материалов электронного картографирования муниципальных образований. Так, особенно высокая степень загрязнения природной среды наблюдается в Иркутско-Черемховском районе вследствие выбросов предприятий топливно-энергетического комплекса, машиностроительной, угольной, нефтеперерабатывающей, химической и др. отраслей промышленности (Напрасникова, Воробьева, 2007). Известны факты сведения леса в прибрежной зоне Байкала, загрязнение его берегов в результате хаотического развития туризма. В приангарских административных районах Иркутской области предметом особого внимания органов власти должны быть неблагоприятные ситуации, связанные с эксплуатацией (преобразованием и загрязнением) водных
объектов и истощением лесных ресурсов. Продолжающаяся деградация природы свидетельствует о необходимости принятия дополнительных мер в области экологической политики в Байкальском регионе.
Районные муниципальные образования можно рассматривать как ограниченные геопространства, которые могут изучаться различными способами. Кроме натурного обследования территорий и анализа справочных, статистических и других аналитических материалов широко применяются картографический и дистанционный методы исследования; последние позволяют оперировать пространственной информацией, отнесенной к дате составления карты или производства дистанционной (аэрокосмической) съемки. Однако любая тематическая или топографическая (общегеографическая) карта в любом ее представлении является моделью и обладает рядом свойств, например, проекцией, масштабом, ограниченной смысловой нагрузкой, генерализацией содержания и др., которые необходимо знать и учитывать пользователю. Как и картографическое изображение, снимок также является моделью местности и обладает в той или иной степени вышеупомянутыми свойствами, но содержит дополнительную закодированную информацию о геопространстве (местности), требующую расшифровки. Объем и характер извлекаемой информации находятся в зависимости от технических и природных условий съемки, направления исследований и квалификации оператора. Но не всегда информативность дистанционного снимка связана с увеличением его масштаба (разрешения) - все зависит от характера исследований. При интерпретации снимка возможно применение автоматических систем анализа оптических плотностей и цветовой гаммы, то есть кроме визуального дешифрирования быстро развивается и автоматическое распознавание объектов с использованием инновационных компьютерных технологий.
Пространственные и атрибутивные характеристики локальных территорий и объектов местности в геоинформационных системах можно представить в виде набора следующих материалов:
- Аэрокосмические снимки;
- Карты;
- Текстовые и графические документы;
Баз данных.
Технология геоинформационного картографирования (в компьютерной среде) по космическим снимкам включает 2 этапа, которые в общем виде можно представить на рис. 1.
Идентификация объектов картографирования, как и в классической (бумажной) картографии, использующей материалы дистанционной съемки, базируется на комплексном анализе как самих значений объектных характеристик, так и их пространственно-временной организации. Прямое определение характеристик геопространства дает более достоверные результаты, поэтому в картографическом производстве присутствуют апробированные практикой полевые контрольные
операции. В случае косвенного (дистанционного) измерения характеристик эта задача становится нетривиальной и переходит в разряд частично или полностью неопределенных. Примером таких задач может служить интерпретация изображений, полученных различными съемочными системами.
В соответствии с Федеральным законом «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» № 131 от 6 октября 2003 г. муниципальные образования подразделяются на 2 уровня. К первому (базовому) уровню относятся городские и сельские поселения, ко второму, или верхнему уровню - муниципальные районы и городские округа (рис. 2). Характеристика и отличительные черты этих муниципальных образований рассмотрены в работах С.Ф. Мазурова и Л.А. Пластинина (Мазуров и др., 2006, 2007).
Первый этап
Второй этап
Подбор, Улучшение Сбор и анализ
геометрическая изобразительных фактического
коррекция и -► свойств снимков -► материала по тематике
пространственная (контрастность, карты (все доступные
привязка снимков фильтрация и др.) источники)
Дешифрирование Составительские
снимков, -► и редакционные Использование
контрольные операции картографические работы -► карты
Рис. 1. Обобщенная схема технологии геоинформационного картографирования районных муниципальных образований с использованием
космических снимков
Уровень II
Уровень I
Рис. 2. Схема формирования муниципальных образований
Городской округ - это городское поселение, входящее в состав муниципального района.
Муниципальный район может состоять из нескольких поселений или поселений и межнаселенных территорий, в границах которых местное самоуправление осуществляется непосредственно населением или через выборные и иные органы местного самоуправления. Органы местного самоуправления функционируют в соответствии с федеральными законами и законами субъектов Российской Федерации.
Городское поселение - город или поселок с окружающей территорией в составе которых могут находиться сельские населенные пункты, которые в соответствии с действующим федеральным законом и законами субъектов Российской Федерации не относятся к категории сельских населенных пунктов.
Сельское поселение - один или несколько объединенных общей территорией сельских населенных пунктов (сел, деревень и других населенных пунктов), в которых местное самоуправление осуществляется населением непосредственно или через выборные органы местного самоуправления (www.amio.ru / Комментарии Департамента законодательства и правовой работы Конгресса муниципальных образований РФ).
Важным этапом работы по реализации указанного нормативного акта является установление статуса и границ муниципальных образований. Для решения данной задачи целесообразно использовать ГИС-технологии (формирование муниципальной ГИС). Внедрение ГИС позволяет сформировать представление о территории как о сложной, но единой системе и эффективно решать ряд вопросов управленческой деятельности, относящихся к:
- Стратегическому планированию (принятию решений относительно стратегий и изменения целей, использования ресурсов и др.);
- Управленческому контролю (получению ресурсов и их использованию);
Оперативному контролю (обеспечение эффективных решений в сфере природопользования).
Внедрение геоинформационных технологий в управлении муниципальным хозяйством будет способствовать повышению качества управленческих решений за счет автоматизации процесса сбора, обработки и анализа пространственной информации, введения в документооборот материалов дистанционной съемки и картографической продукции.
Разработка муниципальной ГИС включает следующие этапы:
- Стратегическое планирование;
- Оценка сферы деятельности;
- Разработка системы;
- Создание системы.
Поскольку картографической основой электронных карт муниципальных образований является топографическая карта, элементы ее содержания являются надежным «каркасом» для привязки специального содержания, облегчают восприятие природно-ресурсной, социально-экономической и экологической ситуации, а также динамические процессы и явления, связанные с развитием территории и эксплуатацией природных ресурсов. Кроме стандартного содержания топографических карт (топоосновы) к специальной тематической нагрузке относятся следующие элементы содержания:
Лесохозяйственные объекты (количественные и качественные характеристики лесных ресурсов, интенсивность лесопользования, лесовосстановление, квартальная лесоустроительная сеть и др.);
- Земельные ресурсы;
- Водные ресурсы и водохозяйственные объекты;
- Минерально-сырьевые ресурсы;
- Границы (муниципальных образований, землепользователей, держателей лесного фонда и т. д.).
Таким образом, геоинформационные технологии на уровне муниципальных образований позволяют, в числе других, решать следующие задачи управления:
- Наблюдение за динамическими процессами и явлениями в режиме реального времени по данным дистанционного зондирования (расширение селитебных территорий, промышленных зон, мониторинг аквальных систем, размещение транспортных магистралей и др.);
- Анализ экологического состояния природных систем (загрязнение атмосферы по ранневесенним снимкам снегового покрова, выявление источников загрязнения водных объектов, оперативное слежение за лесосводкой и др.);
- Определение экологической комфортности территорий по данным о состоянии природной среды, размещение особо охраняемых территорий, обоснование и проектирование рекреационных объектов и т. д.
Комплексное отображение на административно-хозяйственной карте общегеографических элементов топографической карты, хозяйственных объектов (лесных и земельных ресурсов, водных акваторий, промышленных и социально-культурных объектов и других элементов) совмещено с отображением элементов административного деления муниципальных образований (МО) всех уровней (рис. 3). На карте показаны границы МО 2-го уровня - Усольский район, и городского округа - г. Усолье-Сибирское; а также границы всех муниципальных образований 1-го уровня (5 городских и 8 сельских поселений).
Для всех МО 2-х уровней на картах в виде таблицы «Перечень и состав муниципальных образований Усольского района» приведены статистические
данные, подготовленные на период утверждения состава и границ МО 1-го и 2-го уровней губернатором Иркутской области, включающих:
- Наименование МО и его статус;
- Площадь МО, га;
- Наименование административных центров (Адм. ц.) МО;
- Численность населения административных центров, чел.;
- Число хозяйств в административном центре;
- Состав населенных пунктов (н.п.), входящих в МО;
- Численность населения в н. п., чел.;
Число хозяйств в н. п.
На Административно-хозяйственной карте Усольского района Иркутской области все административные центры эффектно выделены условными знаками в виде триколорных флажков.
Границы и номера лесных кварталов
Рис. 3. Фрагмент твердой копии электронной «Административно-хозяйственной карты Усольского района Иркутской области»
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Карпик, А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: Монография / А.П. Карпик. -Новосибирск: Изд-во СГГА, 2004. - 260 с.
2. Напрасникова, Е.В. Подходы и основные результаты исследований урбанизированной территории в условиях Сибири / Напрасникова Е.В., Воробьева И.Б. // Материалы XIII научного совещания географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 27-29 ноября 2007 г.). - Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, - 2007. - Т. 2. - С. 89-90.
3. Мазуров, С.Ф. Геоинформационное обеспечение новых муниципальных образований Сибири / С.Ф. Мазуров, Л.А. Пластинин, Р.В. Корюгин // Геодезия и картография, - 2007. - № 9. - С. 56-61.
4. Мазуров, С.Ф. Инновационно-образовательные технологии геоинформационного обеспечения органов власти, хозяйственных структур, бизнеса и предпринимательства в Байкальском регионе Сибири / И.М. Головных, С.Ф. Мазуров, Л.А. Пластинин, В.П. Ступин // Геодезия и картография, - 2007. - № 4. - С. 55-58.
5. Мазуров, С.Ф. Электронная административно-хозяйственная карта районных муниципальных образований Прибайкалья / С.Ф. Мазуров, Л.А. Пластинин, Р.В. Корюгин // Геодезия, картография, кадастр в освоении природных ресурсов Байкальского региона: Материалы 2-й Региональной научно-практической конференции. 23-24 марта 2006 г. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, - 2006. - С. 63-68.
© Н.В. Котельникова, С.Ф. Мазуров, Л.А. Пластинин, 2009
