CC BY
66
клименко к. В., Орлова Т. А., Саломатин В. H.
УДК 332.3:528.4:550.83
применение геофизического метода для кадастрового учета рекреационных территорий
Рассмотрена проблема неурегулированного информационно-правового поля между системами земельного и градостроительного кадастров. Проведено экспериментальное исследование состояния инженерно-геологической среды с использованием метода ЕИЭМПЗ. Даны предложения по выявлению, классификации и учету территориальных зон действия инженерно-геологических факторов в системе Государственного земельного кадастра.
ключевые слова: территориальные зоны, инженерно-геологические факторы, земельный кадастр, градостроительный кадастр, геофизические методы.
1. Введение
Кадастровая система, включающая в себя совокупность различных взаимосвязанных средств и действий (организационных, правовых, инженерно-технических, эколого-экономических и др.), выполняет управленческую функцию и решает проблемы рационального землепользования. Рациональным считается землепользование, которое наиболее полно учитывает свойства и особенности земли и ландшафта, хозяйственную пригодность территории, обеспечивает высокую эффективность производственной и другой деятельности, содействует охране и возобновлению продуктивных свойств земли [1]. Однако, отсутствие на сегодняшний день в системе Государственного земельного кадастра (далее ГЗК) актуальной информации
о качественном состоянии земель в значительной степени затрудняет принятие решений по их рациональному использованию и охране, планированию территории и размещению стратегически важных объектов народного хозяйства и т. п.
Наиболее проблематичным в кадастре являются вопросы учета качества земель, установления границ оценочных районов и зон, границ ограничений относительно использования земель. Отсутствие или же наличие устаревших материалов зонирования территорий приводит к существенным сложностям в установлении правового режима и условий использования земель, вызывает трудности в управлении земельно-имущественным комплексом и в организации взаимосвязи системы земельного кадастра с другими отраслевыми кадастрами.
2. Анализ нормативной базы
В соответствии с Приказом Госкомзема «Об утверждении Временного порядка формирования территориальных зон» [2], территориальная зона (ТЗ) — это часть территории, которая характеризуется особым правовым режимом использования земельных участков, границы которой определены при зонировании земель.
В системе земельно-кадастрового учета территориальные зоны различаются согласно классификатору, который указан в Дополнении 2 к Порядку ведения Государственного земельного кадастра [3]. В классификаторе выделяют 20 территориальных зон. Однако,
в приведенном перечне ТЗ не указываются зоны действия инженерно-геологических факторов (далее ИГФ), которые упоминаются в Приказе Госкомзема «Об утверждении Временного порядка формирования территориальных зон» [2] и должны содержать информацию об инженерно-геологической характеристике территории и локализации негативных природно-техногенных процессов (оползни, абразия, карст, подтопление и затопление, просадочность грунтов и пр.)
По требованиям ДБН Б.1-1-93 «Порядок создания и ведения градостроительного кадастра» [4] в базе данных градостроительного кадастра, который тесно связан с системой земельного кадастра, сведения об инженерногеологической характеристике территории обновляются один раз в пять лет. В кадастровых ведомостях, фиксирующих критериальную оценку зон с негативными инженерно-геологическими процессами, должны быть отображены базовые сведения о рельефе, грунтах, границах залегания полезных ископаемых, характеристиках негативных процессов, землеустроительных и планировочных ограничениях.
Создается неурегулированное информационно-правовое поле между кадастровым учетом территориальных зон действия инженерно-геологических факторов, фиксируемых в градостроительном кадастре, но отсутствующих в земельном. Это нарушает принцип полноты, достоверности и корреляции данных в единой государственной кадастровой системе Украины. На наш взгляд, необходимо дополнить классификатор ТЗ, включив в него под порядковым номером «21» зоны действия инженерно-геологических факторов. Порядок обмена данными между земельным и градостроительным кадастром обеспечивается Постановлением КМУ № 556 от 25.05.2011 г. «Про Порядок обміну інформацією між містобудівним та державним земельним кадастрами» (на языке оригинала) [5].
3. Постановка вопроса
Для локализации территориальных зон действия инженерно-геологических факторов целесообразно применять апробированные геофизические методы. Одним из эффективных является экспресс-метод естественного импульсного электромагнитного поля земли (ЕИЭМПЗ),
24 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/1(13], 2013, © Клименко К. В., Орлова Т. А.,
Саломатин В. Н.
хорошо зарекомендовавший себя на наземных и подземных объектах в различных регионах СНГ и дальнего зарубежья.
Метод естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) основан на явлении генерирования электромагнитных импульсов горными породами в условиях их естественного залегания. В переменном поле механических напряжений породы, содержащие минералы-диэлектрики, благодаря механоэлектрическим преобразованиям излучают электромагнитные импульсы. В литосфере могут образовываться скопления электромагнитной энергии, как за счет протекания различных физико-химических процессов в породах разного состава, так и за счет перемещения и разрушения геологической среды при эндо- и экзогеодинамических процессах [6].
Возникая, благодаря механоионным и механоэлект-ронным эмиссионным процессам на самих ранних стадиях микродеформаций, ЕИЭМПЗ является прогностическим критерием развития многих геологических процессов, общей оценки устойчивости территории и служит для бесконтактной качественной и количественной оценки экологической безопасности. Метод был включен в СНИП 1.02.07-87 [7] и в ДБН Украины А.2.1-1-2008 «Инженерные изыскания» [8].
Физическая природа и методика исследования ЕИЭМПЗ позволяют решать различные задачи. С помощью метода определяются пространственные и временные закономерности аномальных по импульсному излучению зон. По ним можно оценивать стадии и фазы развития оползневого процесса, напряженное состояние различных морфоэлементов оползня, прогнозировать разрастание его в плане (авторское свидетельство 857899 — способ изучения оползней) [9].
Наблюдения можно проводить как периодические, так и непрерывные в зависимости от цели и поставленных задач. Метод ЕИЭМПЗ в экспресс-режиме позволяет выявить область распространения и характеристики (в т. ч. критические) территориальных зон с негативными инженерно-геологическими процессами.
4. изложение основного материала исследований
В данной статье приводится пример применения метода ЕИЭМПЗ для обследования инженерно-геологического состояния на территории вдоль западного побережья Сакского района Автономной Республики Крым.
Объект обследования выбран не случайно. В основном побережье Крымского полуострова характеризуется сложными геодинамическими процессами, находящими свое отражение на инженерно-геологических условиях и, в первую очередь, на напряженно-деформированном состоянии массивов горных пород и геопатогенных пространств. Наличие таких процессов затрудняет строительство рекреационных объектов при освоении побережья, иногда приводит к чрезвычайным ситуациям, в виде обвалов грунта на пляже, в результате которых под угрозой находится безопасность отдыхающих. В последнее время учеными активно рассматривается вопрос о влиянии геопатогенных зон на здоровье человека [10]. Отсутствие визуального выявления геопатогенных явлений не может говорить о полном спокойствии среды и отсутствии негативного влияния на организм человека. Конечно, присутствие таких зон
крайне нежелательно на территориях, использующихся для отдыха и оздоровления.
Территория побережья Черного моря на западе Сакского района АРК отличается от всего Западного побережья Крыма относительно спокойным состоянием геологической среды и отсутствием явно выраженных активных геопатогенных зон. Не так давно территория Западного Крыма (в которую входит часть Симферопольского района, Сакский и Черноморский районы) была представлена как выгодный инвестиционный объект для освоения в рекреационных целях, создания новых баз отдыха с благоустроенными пляжами. Побережье Сакского района уже активно застраивается.
Согласно опубликованным фоновым характеристикам и фондовым данным о состоянии геологической среды на побережье Сакского района [11], территория благоприятна для освоения. Из современных экзогенных геологических процессов и явлений на участке наибольшее развитие получили морские аккумулятивные процессы.
В качестве примера характеристики геологического состояния прибрежной полосы Сакского района при помощи экспресс-метода ЕИМПЗ был выбран незастроенный участок дикого пляжа, который предусмотрен для перспективного освоения (рис. 1).
Результаты рекогносцировочного обследования следующие: рельеф участка спокойный, представляет собой пологий морской берег, грунтовый покров участка представлен галечником (полосой с крупной и средней галькой около 5 м от уреза воды), песком с галькой (полосой 5—7 м) и полосой с мелкой галькой (10—12 м), строения (как постоянные, так и временные) на участке отсутствуют.
Обследование методом ЕИЭМПЗ на участке проводилось по равномерной сети точек наблюдений по 5 профилям (рис. 2). Было обследовано 190 точек, на каждой точке проводилась серия измерений из семи отчетов. Общее количество измерений составляет 1330.
Рис. 1. Часть космоснимка территории Сакского района (Google, 2013) с изображением месторасположения участка обследования
Рис. 2. Схема сети точек наблюдений на участке обследования Условные обозначения: -. — расположение профилей;
1-У — номера профилей; 1...190 — номер и положение точки регистрации ЕИЭМПЗ
Для измерений импульсов ЕИЭМПЗ использовался прибор индикаторного типа «РВНДС», опытная серия которых была опробована в Симферополе в 1980 г. Параметры регистрации (время дискретизации, диапазон чувствительности, направленность антенны) во время всей работы оставались одинаковыми. Направленность антенны определялась при выборе нуль-пункта путем круговой развертки вне активных помех.
Математическая обработка полученной информации и все построения выполнялись компьютерными методами обработки данных с помощью специальных программ (для обработки результатов данного опыта использовались Microsoft Ехсеї версии 2007 и Surfer версии 11).
По полученным результатам были построены графики распределения значений ЕИЭМПЗ по всем профилям геофизической съемки (рис. 3), составлены карта-схема интенсивности ЕИЭМПЗ (рис. 4), карта-схема активно протекающих процессов в грунтовом массиве (рис. 5).
Увеличение фонового значения интенсивности ЕИЭМПЗ на профиле IV (246 имп/сек) в отношении фонового уровня на других профилях (фоновое значение на профилях I, II, III, V — 173, 167, 164, 199 имп/сек соответственно) отражает характерное состояние пород на участке грунтовой дороги, которые, вследствие уплотнения находятся в более напряженном состоянии.
На графиках экстремальные значения интенсивности ЕИЭМПЗ не превышают более чем в 2 раза медианные значения, т. е. массив в целом относится к слабо напряженным или умеренно напряженным (рис. 3). По уровню относительной напряженности эти зоны не представляют в настоящее время опасности.
Породный массив на всей остальной и значительно преобладающей по площади территории обследуемого участка находится в пределах фоновых, нормальных напряжений и не вызывает никаких опасений по своему устойчивому состоянию.
115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143 145 147 149 151
№ точек паб люд.
153 155 157 159 161 163 165 167 169 171 173 175 177 179 181 183 185 187 1 —средние значения —дисперсия № точек набот
Рис. 3. Графики изменения интенсивности ЕИЭМПЗ по профилям: а — I, 6 — II, в — III, г — IV, д — V
Рис. 4. Карта-схема интенсивности ЕИЭМПЗ
Рис. 5. Карта-схема активно протекающих процессов в грунтовом массиве
5. Выводы
Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:
1) инженерно-геологические условия на обследуемом участке в целом являются благоприятными для освоения;
2) морская абразия, характерная для Западного побережья, не оказывает активно влияния на изменение напряженно-деформированного состояния породного массива территории, прилегающей к берегу;
3) напряженно-деформированное состояние пород на всей площади участка характеризуется по напряженности нормальным значением поля, соответствующего фоновым показателям. Небольшие локальные зоны с пониженными значениями не представляют опасности по уровню напряженности;
4) при освоении данного участка необходимо обратить внимание на возможное наличие суффозионных воронок с низкими показателями физико-механических характеристик, создающих неоднородности грунтов оснований.
Полученная информация подтверждает, уточняет и дополняет фондовую информацию об условиях среды на побережье Сакского района. Дальнейшее обследование еще нескольких близлежащих участков позволит произвести зонирование Сакского побережья по состоянию инженерно-геологической среды с классификацией территории:
класс 1 — территория с нормальным напряженно-деформированным состоянием пород (экстремальные значения импульсов не превышают медианные более чем в 2 раза), низкой активностью геопатогенних процессов, отсутствием опасных аномальных геопатогенных зон;
класс 2 — территория с повышенным напряженно-деформированным состоянием пород (экстремальные значения импульсов превышают медианные в 2 раза), повышенной активностью геопатогенных процессов, наличием среднеопасных аномальных геопатогенных зон;
класс 3 — территория с высоким напряженно-деформированным состоянием пород (экстремальные значения импульсов превышают медианные более чем в 2 раза), высокой активностью гепатогенных процессов, наличием опасных аномальных геопатогенных зон.
Материалы зонирования территории по состоянию инженерно-геологической среды (как графические, так и атрибутивные) могут быть включены в автоматизированную систему ГЗК отдельным блоком. Результаты исследований могут представлять собой самостоятельную региональную геоинформационную систему территориальных зон действия ИГФ, в которой соблюдены все необходимые требования к пространственной информации, выдвигаемой системой ГЗК (масштабы, координаты, классификаторы и т. п.).
Литература
1. Перович, І. Л. Кадастр територій [Текст] : навч. посібник / І. Л. Перович, В. М. Сай. — Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. — 264 с.
2. Про затвердження Тимчасового порядку формування територіальних зон [Електронний ресурс] / Наказ № 334 від 28.08.2008 р.: зі змінами та доповненнями на жовтень 2010 р. // Державний комітет України із земельних ресурсів. — Режим доступу: \www/ URL: http://www.uapгavo. net/akty/pravo-resolutюn/akt3dmq e8s.htm.
3. Про затвердження Порядку ведення Державного земельного кадастру [Електронний ресурс] / Постанова № 1051 від 17.10.2012 р. // Кабінет Міністрів України. — Режим доступу: \www/URL: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/1051-2012-n.
4. ДБН Б.1-1-93. Порядок створення і ведення містобудівних кадастрів населених пунктів [Текст] / Міністерство України у справах будівництва і архітектури. — Оф. вид-во. К: Мінбудархітектури України, 1994. — 126 с.
5. Про Порядок обміну інформацією між містобудівним та державним земельним кадастрами [Електронний ресурс] / Постанова № 556 від 25.05.2011 р. // Кабінет Міністрів України. — Режим доступу: \www/URL: http://zakon4.rada. gov.ua/ laws/show/556-2011-п.
6. Саломатин, В. Н. Методические рекомендации по изучению напряженного состояния пород методом регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) [Текст] / В. Н. Саломатин, Ш. Р. Мастов и др. — Симферополь, 1991. — 88 с.
7. Инженерные изыскания для строительства: СНиП 1.02.0787 [Текст] / Государственный строительный комитет СССР. — Оф. издание. М.: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1987.
8. ДБН України А.2.1-1-2008. Інженерні вишукування для будівництва [Текст] / Мінрегіонбуд України. — Оф. вид-во. К.: Укрархбудінформ, 2008.
9. А. с. 857899 СССР. Способ изучения оползней [Текст] / Саломатин, В. Н., Воробьев А. А., Защинский Л. А. и др. — № 2689637; заявл. 28.09.1978; опубл. 21.04.1981.
10. Наукові та методологічні основи медичної геології [Електронний ресурс] : матеріали Першої київської міжнародної наукової конференції, 17—18 квітня 2013 р., м. Київ / Міністерство охорони здоров’я; Міністерство екології та природних ресурсів; Державна служба геології та надр України; голова оргкомітету: П. О. Загороднюк. — Режим доступу: \www/URL: http:// training. tutkovsky. com/ novyny/319-rishennya-pershoyi-kiyivskoyi-mizhnarodnoyi-naukovoyi-konferenciyi-naukovi-ta-metodologichni-osnovi-medichnoyi-geologiyi.html.
11. Багров, М. В. Атлас Автономної Республіки Крим. Версія 4.1. [Електронний ресурс] / під ред. М. В. Багрова, Л. Г. Руденко; Інститут географії НАН України, Таврійський національний університет ім. Вернадського, ЗАТ «Інститут передових технологій». — К., 2004. — 1 електр. опт. диск (CD-R). — Системні вимоги: Windows 98\2000\XP; Pentium 400 MHz; не менше 32 Mb; SVGA 800х600 High Color.
ЗАСТОСУВАНЯ ГЕОФІЗИЧНОГО МЕТОДУ ДЛЯ КАДАСТРОВОГО ОБЛІКУ РЕКРЕАЦІЙНИХ ТЕРИТОРІЙ
Розглянута проблема неврегульованого інформаційно-правового поля між системами земельного та містобудівного кадастрів. Проведено експериментальне дослідження стану інженерно-геологічного середовища з використанням методу ПІЕМПЗ. Надано пропозиції щодо виявлення, класифікації та обліку територіальних зон дії інженерно-геологічних факторів у системі Державного земельного кадастру.
Ключові слова: територіальні зони, інженерно-геологічні фактори, земельний кадастр, містобудівний кадастр, геофізичні методи.
Клименко Ксения Викторовна, ассистент, кафедра землеустройства и кадастра, Южный филиал Национального университета биоресурсов и природопользования Украины «Крымский агротех-нологический университет», Украина, е-mail: mkv_1382@mail.ru. Орлова Татьяна Александровна, кандидат технических наук, доцент, кафедра землеустройства и кадастра, Южный филиал Национального университета биоресурсов и природопользования Украины «Крымский агротехнологический университет», Украина, е-mail: to156119@mail.ru.
Саломатин Валерий Николаевич, доктор геолого-минерало-гических наук, профессор, кафедра геодезии и геоинформатики, Южный филиал Национального университета биоресурсов и природопользования Украины «Крымский агротехнологический университет», Украина, е-mail: maksota@mail.ru.
Клименко Ксенія Вікторівна, асистент, кафедра землеустрою та кадастру, Південна філія Національного університету біо-ресурсів і природокористування України «Кримський агротехнологічний університет», Україна.
Орлова Тетяна Олександрівна, кандидат технічних наук, доцент, кафедра землеустрою та кадастру, Південна філія Національного університету біоресурсів і природокористування України «Кримський агротехнологічний університет», Україна. Саломатін Валерій Миколайович, доктор геолого-мінера-логічних наук, професор, кафедра геодезії та геоінфомати-ки, Південна філія Національного університету біоресурсів
і природокористування України «Кримський агротехнологічний університет», Україна.
Klimenko Kseniya, the South Branch of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine «Crimean Agrotechnological University», Ukraine, e-mail: mkv_1382@mail.ru. Orlova Tatiana, the South Branch of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine «Crimean Agrotechnological University», Ukraine, e-mail: to156119@mail.ru. Salomatin Valeriy, the South Branch of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine «Crimean Agrotechnological University», Ukraine, e-mail: maksota@mail.ru
УДК 004.056
Замула А. А., ГЕНЕРАТОРЫ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ
ЧИСЕЛ, ОСНОВАННЫЕ НА ДИСКРЕТНОМ ЛОГАРИФМЕ
Семченко Д. А.
В работе представлена математическая модель генератора псевдослучайных чисел, рассматривается проблематика решения задач дискретного логарифма. Приводится анализ алгоритмов генерации псевдослучайных чисел, основанных на задаче дискретного логарифма. В качестве примера рассматривается генератор Сундарама-Пателя, даются качественные и количественные характеристики стойкости данного генератора к основным видам атак.
Ключевые слова: генератор, дискретный логарифм, псевдослучайное число, криптостойкость, алгоритм, бит.
1. Введение
Задача дискретного логарифмирования является одной из ключевых задач криптографии с открытым ключом. Она опирается на высокую вычислительною сложность обращения числовых функций. Операция дискретного логарифмирования является обратной к степенной функции и принадлежит к классу NP задач. Возможность эффективного решения задачи вычисления дискретного логарифма связана с квантовыми вычислениями. Теоретически доказано, что, используя их, дискретный логарифм может быть вычислен за полиномиальное время. Классическими криптографическими схемами, базирующимися на сложности задачи дискретного логарифмирования, являются: схема генерации общего ключа Диффи-Хеллмана, схема электронной подписи Эль-Гамаля, криптосистема Мэсси-Омуры для передачи сообщений.
Целью статьи является анализ существующей реализации генератора псевдослучайных чисел Сундарама-Пателя, основанного на сложности вычисления дискретного логарифма. На основании приведенных результатов строится итеративный генератор. Приводится сравнительный анализ такого генератора с генератором Сундарама-Пателя и генератором Блюма. На основании результатов, полученных при сравнительном анализе, делаются выводы о криптографической стойкости рассмотренных генераторов.
Введем условные обозначения и определения, которые важны для дальнейших рассуждений.
Пусть Xn, У„ два случайных распределения вероятностей на множестве {0,1}”, где {0,1}” множество
строк длиной n бит. В дальнейшем будем обозначать х ^ Xn как выбор элемента x из {0,1}n в соответствии с распределением Xn.
Пусть Д(п) является ограничением для статистического расстояния ^ |ProbXn [х]-Probyn [х]| между Xn
xe{0.1}n
и Yn, то есть: ^ |ProbXn [х]-ProbYn [х]|<Д(п). При этом
ХЕ{0.1)п
Xn и Yn есть статистически неразличимыми, если для каждого полинома P( ) и для достаточно большого n
1
будет верно выражение Д(п) < р
Пусть D — недетерминированная машина Тьюринга [1], тогда обозначим Prob[x^Xn;D(x) = 1] как 8D,Xn, и Pr ob [ y ^ Xy; D(y) = 1] как 8DYn. Если для любой недетерминированной D полиномиального времени, для каждого полинома P(), при достаточно большом n
выполняется неравенство |8DX -8D Y I < 1 , тогда Xn
1 ’ n ’ n1 P(n)
и Yn вычислительно неразличимы.
Пусть Gn — криптографически стойкий генератор псевдослучайных бит, если функция Gn может быть вычислена за полиномиальное время и два семейства распределения вероятностей Xn и Yn вычислительно неразличимы, где Gn индуцирует семейство распределений вероятностей Xn.
Инициализирующее значение генератора — определим как seed [1].
Пусть An некоторое семейство множеств таких, что для каждого n выполняется условие 2n-1 < |An| < 2n (то
С
28
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/1(13], 2013, © Замула А. А., Семченко Д. А.
