Научная статья на тему 'Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа'

Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
371
103
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ / RATIONAL USE / ЗЕМЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК / ГЕОПРОСТРАНСТВО / GEOSPACE / АТРИБУТИВНЫЕ ПРИЗНАКИ / ATTRIBUTIVE SIGNS / СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ / SYSTEM OF INDICES / LAND UNIT

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Жарников Валерий Борисович

Проблема рационального использования земель рассматривается с позиций геодезии и геоинформатики, поскольку каждый земельный участок есть объект геопространства, обладающий широким спектром атрибутивных признаков – пространственных и семантических, достаточный учет которых позволяет сформировать систему показателей фактической и потенциальной рациональности его использования.

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

RATIONAL LAND USE AS A PROBLEM OF GIS SPATIAL ANALYSIS

The problem of land use is considered from the point of view of geodesy and geoinformatics as every land unit is a geospatial object with a wide range of attributive signs both spatial and semantic. When taken into account they allow for creating the system of indices for actual and potential efficiency of the unit use.

Текст научной работы на тему «Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа»

Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

УДК 332.3

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ

КАК ЗАДАЧА ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛИЗА

Валерий Борисович Жарников

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, профессор кафедры кадастра и территориального планирования, тел. (383)361-05-66, e-mail: v.b.jarnikov@ssga.ru

Проблема рационального использования земель рассматривается с позиций геодезии и геоинформатики, поскольку каждый земельный участок есть объект геопространства, обладающий широким спектром атрибутивных признаков - пространственных и семантических, достаточный учет которых позволяет сформировать систему показателей фактической и потенциальной рациональности его использования.

Ключевые слова: рациональное использование, земельный участок, геопространство, атрибутивные признаки, система показателей.

RATIONAL LAND USE AS A PROBLEM OF GIS SPATIAL ANALYSIS

Valery B. Zharnikov

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., prof., Department of Cadastre and Territorial Planning, tel. (383)361-05-66, e-mail: v.b.jarnikov@ssga.ru

The problem of land use is considered from the point of view of geodesy and geoinformatics as every land unit is a geospatial object with a wide range of attributive signs both spatial and semantic. When taken into account they allow for creating the system of indices for actual and potential efficiency of the unit use.

Key words: rational use, land unit, geospace, attributive signs, system of indices.

Современный этап развития геодезии и ряда смежных наук характеризуется интенсивными интеграционными процессами, обусловленными, с одной стороны, социальными функциями науки, с другой стороны - ее внутренними факторами и тенденциями развития, взаимодействием ее разделов и методов. Как известно, основные теоретические концепции геодезии определяются ее объектами, предметной областью и методами, которые в современной интерпретации [1, 2] могут быть представлены в виде схемы, приведенной на рис. 1.

Комментируя рис. 1, обратим внимание на роль объекта геодезии, который не только определяет предметную область, но и задает контроль результатов, определяемых надежностными характеристиками как основных (геометрических), так и дополнительных (семантических) параметров, включаемых в исследуемое геопространство [3, 4].

77

Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Г > Объект геодезии: объекты и явления геопространства 1 J О Г Л Предмет геодезии: - форма; - размер; - местоположение; - семантика ^ J

Т>

Г >| Технологическая реализация метода с использованием структурных элементов предмета геодезии L J t О Л Метод геодезии: - измерение; - моделирование; - контроль метрики ч )

Рис. 1. Основное содержание научной дисциплины «Геодезия» и взаимодействие ее блоков

Второй аспект связан с соответствием геометрических параметров с их структурными элементами (точками, линиями, поверхностями), поскольку геодезия есть, прежде всего, наука о геометризации и координатизации объектов и явлений окружающего нас пространства, переформатируемого в процессе его исследования в геопространство определенного уровня общности. Последний аспект связан с выбором системы координат, определяющей пределы непрерывности пространства и согласованность местоположения его объектов, в нашем случае, например, территории муниципального образования и расположенных в ее пределах земельных участков, территориальных зон и иных объектов кадастрового учета.

Третий аспект связан с решением современных задач кадастра, землеустройства и территориального планирования, требующих значительных объемов не только пространственной, но и семантической информации. Следует подчеркнуть, что к требуемой пространственной информации (геоинформации), относятся все данные, имеющие координатную географическую привязку. Данное обстоятельство является определяющим для задач данного класса, связано с их содержанием и результатами решений, являющихся условием устойчивого территориального развития. В частности, рациональное использование земель [5, 6, 7] предполагает учет географических, природно-климатических, ландшафтных и почвенных характеристик земель, потребностей в создании комфортных и безопасных условий для проживания и жизнедеятельности населения в сочетании с интересами экономически эффективного землепользования,

78

Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

сохранения целостности земельных участков и предупреждения их дробления, охраны земель и других природных объектов, предупреждения опасных негативных изменений в их состоянии. Из данного определения со всей очевидностью следует пространственный характер подобной задачи, необходимость соответствующего геоинформационного обеспечения и последующего системного анализа данных.

Таким образом, конкретность геопространства и содержащихся в нем объектов определяет конкретность геоинформации: ее объем и содержание. Важнейшей формой представления геоиформации признается ее представление в координатах данного пространства-времени, но и одновременно отмечается [3], что указанная геоинформация определяет главные свойства изучаемых объектов - позиционных, к которым отнесены их местоположение и форма. Но есть и иные свойства объектов, изучение которых осуществляется в «минимально необходимом для различения предметов геопространства и решения пространственной задачи. Для разных пространственных задач набор необходимых непространственных свойств различен и не является исчерпывающим»

[3, с. 22].

Подобный подход открывает принципиально новые возможности формирования единого геоинформационного пространства для решения широкого спектра научных и практических задач, создания информационных систем, объединяющих эмпирический и теоретический уровни, обработки пространственных и связанных с ними непространственных данных в режиме online. Одним из примеров подобной разработки является исследование А. А. Захаровым [8] технологических аспектов распределенных информационных систем моделирования динамических процессов, среди которых был взят земельный кадастр крупного города и показаны преимущества интегрирования пространственных данных муниципального и общегосударственного учета земельных участков.

В качестве нашего первого примера приведем результаты оценки рационального использования нескольких земельных участков сельскохозяйственного назначения с учетом показателей, характеризующих их техническое (площадь), экономическое (направление использование, затраты на поддержание плодородия, урожайность, объем продукции), экологическое (степень загрязнения, затраты на мелиоративные мероприятия и борьбу с сорняками) и организационно-правовое (наличие правоудостоверяющих документов) состояние. Результат подобной оценки в виде схемы участков и значений их интегральных показателей (индекса) Ip = Xpi I (здесь pi - веса; I - индикаторы, характеризующие влияние факторов в каждой из 4 групп) представлен на рис. 2.

В качестве второго примера нами представлены результаты деятельности ряда субъектов РФ Сибирского федерального округа в области лесного хозяйства в 2006-2007 гг. (табл. 1) и выполненная нами оценка рациональности используемых лесных территорий - лесных геосистем (табл. 2).

79

Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Рис. 2. Объекты и результаты оценки их рационального использования

Таблица 1

Результаты деятельности субъектов РФ СФО

Субъекты РФ Общая площадь лесов, тыс. га Леси- стость, % Расчетная лесосека, тыс. м3 Использо- вание расчетной лесосеки, % Эффективность использования лесосырьевого ресурса на арендованной территории, % Динамика лесовос-станови-тельных работ, %

Алтайский край 4 431,1 21,7 5 223,7 9,7 80,6 70,6

Иркутская область 26 186,2 82,0 54 429,1 31,0 59,2 29,0

Новосибирская область 68 823,8 26,3 1 978,9 11,4 20,3 163,0

Красноярский край 196 241,5 44,9 63 075,0 15,8 54,8 103,8

Читинская область 6 034,1 70,1 15 306,6 7,6 29,6 66,4

Республика Бурятия 29 662,7 63,6 6 197,5 11,2 51,7 84,9

80

Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Таблица 2

Результаты расчета индекса Ip рационального использования лесов (лесных геосистем) в субъектах РФ СФО

Субъект РФ Индекс Ip

Алтайский край 0,13

Иркутская область 0,75

Новосибирская область 0,20

Красноярский край 0,42

Читинская область 0,28

Республика Бурятия 0,32

Таким образом, анализируемые нами проблема и задачи рационального использования земель обоснованно приобретают геодезический характер [9, 10], связаны с активным использованием методов и средств геоинформационного обеспечения пространственного развития территорий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Тетерин Г. Н. Принципы, критерии, законы развития геодезии. - Новосибирск: Агенство «Сибпринт», 2002. - 104 с.

2. Тетерин Г. Н. Теория развития и метасистемное понимание геодезии: монография. -Новосибирск: СГГА, 2006. - 162 с.

3. Карпик А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 232 с.

4. Карпик А. П., Обиденко В. И. Формирование единого геопространства территорий для повышения качества геодезического обеспечения государственного кадастра недвижимости // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. ГХ Междунар. науч. конгр. : Пленарное заседание : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 1. -С. 3-11.

5. Волков С. Н., Иванов И. И. Особенности планирования и организации рационального использования земель в зарубежных странах // Землеустройство и земельный кадастр: сб. научн. статей. - М.: ГУЗ, 2004. - С. 117-126.

6. Волков С. Н., Варламов А. А., Лойко П. Ф. Новые земельные отношения в Российской Федерации // Земельный вестник России. - 2005. - № 1-2. - С. 2-8.

7. Жарников В. Б., Бочарова А. А. Основные показатели рационального использования земель лесного фонда // Вестник СГГА. - 2012. - Вып. 4 (20). - С. 80-86.

8. Захаров А. А. Технология создания распределенных информационных систем моделирования сложных динамических процессов: автореф. дис. д-ра техн. наук. - Красноярск, 2002. - 44 с.

9. Тетерин Г. Н. Г енотип геодезии // Вестник СГГА. - 2002. - Вып. 7. - С. 30-36.

10. Карпик А. П. Системная связь устойчивого развития территорий с его геодезическим информационным обеспечением // Вестник СГГА. - 2010. - Вып. 1 (12). - С. 3-13.

Получено 06.08.2013

© В. Б. Жарников, 2013

81

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.