Социально-экономическое прогнозирование как основа управления развитием территории с использованием мобильного лазерного сканирования Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

DOI: 10.24411/2619-0761-2020-10016 УДК 332.14

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАК ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ ТЕРРИТОРИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ _МОБИЛЬНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ_

Затолокина Н.М. * Артемов С.Ю.

Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, г Белгород, Россия

*Е-таИ: пт-Еа1о!ок1па@уапСех. ги

Аннотация. Развитие прогностики на современном этапе характеризуется поистине беспрецедентными масштабами прогнозирования. Прогнозы создаются как на уровне глобальных экономических, экологических или технических систем (в мировом масштабе, масштабе глобальных научных направлений, межотраслевых комплексов, отдельных стран, регионов и отраслей), но и на уровне отдельных предприятий и домашних хозяйств. Каждый из нас осмысленно или бессознательно размышляет о возможных ситуациях и проблемах, прогнозирует последствия своих решений и действий, делает предположения о возможном развитии событий в будущем. Однако прогнозов, основанных на интуиции сегодня уже недостаточно. В настоящее время необходимо развитие прогнозирования как науки, основанной на объективных закономерностях и применении математических методов и моделей, а также на обработке первичных данных с помощью информационных технологий. Роль прогнозирования в современной России значительно возрастает в связи с ускорением научно -технического прогресса, усложнением управленческих задач, отсутствием стабильности и большой степенью неопределенности. При принятии управленческих решений прогнозирование выступает первоосновой, поскольку оно направлено на предсказание результатов и последствий внедрения принятых стратегий. Прогноз выявляет неопределенности в системе, определяет факторы, способствующие или препятствующие достижению поставленных задач. В условиях ограниченной точности параметров развития прогноз позволяет описать альтернативы, положительные и негативные тенденции, возможные противоречия и определяет условия, способствующие достижению намеченных целей. Также, в статье особое внимание уделено важности земельных ресурсов и наличие актуальных данных о состоянии земельного фонда, рассмотрено мобильное лазерное сканирование, как один из самых быстрых способов сбора информации о территории.

Ключевые слова: прогнозирование, территориальные прогнозы, социально-экономическое прогнозирование, земельные ресурсы, мобильное лазерное сканирование, технологии, земельно-кадастровая информация.

Введение.

азвитие территорий формируется на системно-диалектической основе и приобретает сложную структуру, охватывающую все сферы регионального развития территории. Ведущие направления регионального развития: социально-экономическое, экологическое, инновационное, инвестиционное и др. Под развитием понимается изменение, приводящее к возникновению качественно нового состояния. Любой объект может приобрести новые

черты в техническом, экономическом, социальном, функциональном, эстетическом, экологическом или любом другом смысле.

Прогнозный анализ (прогнозирование) даёт возможность заблаговременно подготовиться к будущим изменениям, рассчитать возможные последствия действий, предпринимаемых в настоящем, будучи основой для разработки стратегических планов, целевых комплексных и функционально-структурированных программ. Р аботы по прогнозированию развития регионов образуют комплекс взаимосвязанных

© ®

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Любое дальнейшее распространение этой работы должно содержать указание на автора (ов) и название работы, цитирование в журнале и DOI.

мероприятий, направленных на оптимизацию. Главная роль прогнозирования в развитии территорий - это создание научных предпосылок, включая альтернативное предвидение распределения земельных ресурсов города и района, оценку и обоснование возможных последствий, в том числе негативных. Процесс прогнозирования дает материалы, необходимые для разработки плановых и хозяйственных документов, а прогнозные показатели и критерии отображают максимально точные изменения намечаемых процессов интенсификации использования земель различных категорий.

Основная часть. Земельные ресурсы занимают одно из ключевых мест в хозяйственном комплексе страны, а также являются одним из главных элементов жизни общества в целом. Прогнозирование использования земель города или района основано на соблюдении земельного законодательства и ориентировано на эффективное, экономически рациональное использование земель, предполагающее поддержание плодородия почв.

При прогнозировании земельных ресурсов используется информация, именуемая земельно-кадастровой, т.е. это система необходимых и достоверных данных о природном, хозяйственном, правовом статусе земель в Российской Федерации, местоположении, площади земельных участков, их качественных характеристиках, правообладателях земельных участков, правовом режиме землепользования, стоимости земельных участков, других необходимых и достоверных сведений о земле. Информация для прогнозирования использования земельных ресурсов уточняется и актуализируется посредством наблюдений за земельными кадастровыми показателями.

Ориентируясь на стратегию регионального развития Российской Федерации, выделяют внутренний и внешний потенциалы территории, определяют экологическую, социально-экономическую и политическую ситуацию. При анализе проблемной ситуации в регионах учитывается обстановка как в стране в целом, так и в муниципальных образованиях, поскольку в каждом

регионе существуют общероссийские проблем ы и одновременно индивидуальные, дифференцированные в городской и сельской местности, в конкретных муници-паль ных образованиях. Проблемные ситуации являются индикатором территориального неблагополучия, но в то же время служат мотивирующей силой для социально -экономического развития регионов в ходе ре ше н ия внутренних противоречий между ож идаемым качеством жизни и реальной действительностью на основе анализа прошлых ошибок, существующих тенденций и выявленных закономерностей развития.

Задачи, поставленные перед прогнозированием, ориентированы на сбалансированное развитие территорий и разработку стратегических планов и долгосрочных прогнозов, важнейшими из которых являются социально-экономические.

С о циально-экономическое прогнозирование намечает пути развития территории (страны, региона, города, села и др.) на длительный период времени. Существует два основных вида прогноза:

- поисковый (исследовательский), который сводится к продолжению в прогнозируемом периоде настоящих, хорошо изуч енных, устойчивых тенденций и законом е р н о стей. Основанная на принципе инерционности развития территории ориентация происходит «от настоящего к будущему»;

- нормативный, в основе которого лежит представление о желаемом, заданном состоянии территории в определённый м о ме нт будущего, которое обеспечивается достижением поставленных целей наиболее рациональным способом. В этом случае прогноз ориентируется во времени по схеме «из будущего в настоящее».

Территориальные прогнозы разрабатываются, как правило, с учётом влияния поисковых и нормативных прогнозов, позволяющих выбрать наиболее приемлемые вариант ы б у д у щего состояния территории. В то же время в одних прогнозах может доминировать поисковая часть, а в других - нормативная составляющая. На основе синтеза этих двух ви дов прогнозирования возникает программно-целевое прогнозирование -основа для создания целевых комплексных программ развития территории, один из

факторов проблемного районирования.

Прогноз социальной инфраструктуры решает задачу рациональной организации социальных объектов на основе перспективной системы расселения населения. Основным принципом размещения и комплектования объектов социальной инфраструктуры в населенных пунктах различных масштабов и профилей является нормативно-пороговый. Согласно этому принципу, каждый населённый пункт имеет свой собственный набор обслуживающих учреждений. При этом обязательно учитываются:

- структурная полнота объектов ежедневного обслуживания;

- наличие объектов периодического и эпизодического обслуживания - территориальных (особенно в сельской местности, что требуются мобильные формы обслуживания), временных, финансовых, юридических, возрастных и др.;

- соответствие совокупности обслуживающих объектов таксономическому рангу населенных пунктов.

Прогнозирование развития и территориальной организации экологической инфраструктуры должно быть увязано с прогнозами экономического развития и природопользования и предусматривать создание предприятий по утилизации промышленных и бытовых отходов, очистных сооружений, биосферных заповедников, а также заказников.

На основе рассмотренных прогнозов разрабатывается интегральный, комплексный прогноз, который представляет собой не сумму частных прогнозов, а их интеграцию - синтез для получения качественно нового прогноза. Комплексный прогноз служит не только для координации и увязки отдельных прогнозов, но и для прогнозирования развития целостных регионов, которые также не сводимы к сумме функциональных блоков.

Интеграция частных прогнозов осуществляется путём согласования масштабов, сроков упреждения и результатов с целью выработки стратегии развития регионов.

Главное назначение комплексных прогнозов заключается в обеспечении органов управления информацией о будущем

состоянии регионов, формировании концепции их долгосрочного развития.

Так как, земельные ресурсы являются о д ним из ключевых элементов прогнозирования по развитию территорий, то возрастает необходимость в наличии актуальных данных по территории. Быстрым способом с б о р а высокоточной информации является мобильное лазерное сканирование.

Мобильное лазерное сканирование -метод лазерной съёмки, позволяющий в режиме движения получать большое количество высокоточных измерений окружающего пространства.

С к а н и рование и получение панорам выполняется с помощью системы мобильного картографирования, устанавливаемой на движущемся транспортном средстве. Система в большинстве случаев устанавливается на автомобили, но может быть установлена на судах, железнодорожном транспорте или иной подходящей платформе (рис.).

Рис. Лазерный сканер Trimble MX9, установленный на легковом автомобиле

Мобильный лазерный сканер позволяет определять: наклонное расстояние от сканера до объекта, расположенного на пути следования лазерного луча, три координаты и пространственное положение сканера, три угловых отклонения сканирующего луча, а также время получения измерений. Получив перечисленные значения ориентирования для каждого лазерного отражения, появляется возможность затем перейти к пространственным координатам каждой точки лазерного отражения во время обработки данных.

Технологии и методика выполнения работ с использованием мобильной лазерной системы заключается в выполнении следующих процедур: описание физико-географических характеристик района проведения работ; анализ топографо-геодезической изученности местности; анализ информации о методике и технологии выполнения работ; геодезическое обеспечение мобильного лазерного сканирования; монтаж мобильной сканирующей системы; инициализация мобильной сканирующей системы; выполнение мобильного лазерного сканирования; обработка данных мобильного лазерного сканирования; обработка комбинированной инерциально-спутниковой траектории совместно с данными ГНСС от базовых станций; обработка ГНСС траектории относительно базовых станций; объединение облака точек и фотоснимков с траекторными данными, присвоение точкам цвета согласно фотоснимкам; разбиение точек на блокам, преобразование облака точек в местную СК, уравнивание и конвертация точек лазерных отражений; контроль точности готовой продукции.

Рассмотрим основные преимущества применения технологии мобильного лазерного сканирования:

- основной причиной выбора системы мобильного картографирования является выполнение полевых измерений с высокой скоростью и подробностью;

- применение новейших разработок позволяет получать абсолютную точность положение объектов на уровне 2,5...3 см. Аналогичную точность можно получить электронными тахеометрами или ГНСС-оборудованием, однако скорость получения информации у указанных приборов в несколько сот раз меньше. Применение же мобильного сканирования позволяет выполнять достоверные измерения в кратчайшие сроки. Например, измерение дороги длиной в 100 км занимает один полевой день;

- скорость измерений на уровне нескольких миллионов точек в секунду позволяет получать плотное облако точек при высоких скоростях движения. Плотность сканирования составляет 4 см на скорости 40 км/ч и 10 см на скорости 110 км/ч.

Т акая детальность и подробность получения данных позволяет сократить время полевых измерений и свести к минимуму необходимость повторных выездов на объект, поз в о ляет облегчить распознавание объектов в камеральных условиях и создавать ци фровые модели рельефа и местности с высокой детальностью;

- дальность измерений составляет до 400 м (до 1000 м при замене лазерного профилографа), позволяя измерять бесконтактным способом такие ранее недоступные объекты, как небоскребы или борта карьеров;

- панорамные изображения высокой чёткости являются дополнительной информацией, которая позволяет автоматически раскрашивать облака точек в реальные цвета, дополнять атрибутивной информаци-е й п роект, помогать в анализе данных камеральному отделу, а также производить ф отограмметрические измерения;

- современные системы являются независимыми от транспортного средства, позволяя легко менять транспортное ср ед ство при его поломке или аварии, или устанавливать его на другой тип, например, вместо машины использовать катер или ж/д транспорт. Установка системы занимает порядка 10...15 минут, сокращая простой оборудования и убирая необходимость в приобретении дополнительного оборудования;

- дополнительные порты позволяют подключать дополнительные источники информации, такие как георадары, теплови-зионные камеры, эхолоты, открывая новые возможности применения системы.

Заключение. Таким образом, для эффективного развития и использования з е ме л ь и принятия управленческих решений необходимо создание эффективной системы прогнозирования. Научно обоснованные концепции отражают цели, общие параметры, структурные пропорции, возможные направления для скорейшего достижения долгоср очных целей. Прогнозные мероприятия способствуют развитию отдельных территорий и страны, в целом, и являются ориент иром региональной стратегии. Также, для получения актуальной информации о состоянии земельного фонда, рассмотрена

такая технология как мобильное лазерное сканирование.

Литература

1. Приборы для проведения геодезических работ // Землеустройство и геодезия в Москве и Подмосковье. URL: http:// www.geosod.ru/pribory-dlya-geodezicheskix-rabot (дата обращения: 01.04.2020).

2. Краева О.Н. Проблемы внедрения современного геодезического оборудования в кадастровой деятельности // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XLVI Междунар. студ. науч.-практ. конф. 2017. №6(46). С. 128-132.

3. Роль прогноза в развитии территорий. // Studref - Студенческие реферативные статьи и материалы. URL: https:// studref.com/633826/geografiya/ rol_prognoza_razvitii_territoriy (дата обращения: 01.04.2020).

4. Затолокина Н.М., Кара К.А., Крисано-ва Н.Н. Сравнительный анализ баланса территории городского поселения «ПОСЕЛОК РАКИТНОЕ» // Астраханский вестник экологического образования. 2019. № 1 (49). С. 112-116.

5. Затолокина Н.М., Артемов С.Ю. Анализ процесса подготовки документов и геодезического оборудования, применяемого в процессе ведения кадастровой деятельности // Вектор ГеоНаук. 2019. Т. 2. № 3. С. 62-67.

6. Затолокина Н.М., Кара К.А., Гришина Н.Ю. Образование, оценка и обоснование проекта перераспределения земель несельскохозяйственного назначения дачного некоммерческого товарищества «Колос» // Астраханский вестник экологического образования. 2018. № 6 (48). С. 43-51.

7. Затолокина Н.М., Кара К.А., Конецкая А.А. Социальное развитие на территории массивов ИЖС АО «БИК» Стрелецкого сельского поселения // Вектор ГеоНаук. 2018. Т. 1. № 1. С. 24-28.

8. Затолокина Н.М., Васильченко П.Н. Рациональное и градостроительное использование территории на примере Никольского сельского поселения // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2017. №12.

Контактные данные:

Затолокина Наталья Михайловна, эл. почта: nm-zatolokina@yandex.ru Артемов Сергей Юрьевич, эл. почта: serg_art_ 1998@mail.ru

© Затолокина Н.М., Артемов С.Ю., 2020

SOCIO-ECONOMIC FORECASTING AS A BASIS FOR MANAGING THE DEVELOPMENT OF TERRITORIES USING MOBILE LASER SCANNING

Zatolokina N.M. *, Artemov S. Yu.

Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov, Belgorod, Russia

*E-mail: nm-zatolokina@yandex. ru

Abstract. The unprecedented scale of the prediction characterizes the development of prognostics at the present stage. Forecasts are created both at the level of global economic, environmental or technical systems (on a global scale, the scale of global scientific trends, intersectoral complexes, individual countries, regions and industries), but also at the level of individual enterprises and households. Each of us consciously or unconsciously reflects on possible situations and problems, predicts the consequences of our decisions and actions, and makes assumptions about possible developments in the future. However, forecasts based on intuition are no longer enough. Currently, it is necessary to develop forecasting as a science based on objective laws and the application of mathematical methods and models, as well as on the processing of primary data using information technology. The role of forecasting in modern Russia is significantly increasing due to the acceleration of scientific and technological progress, the complexity of management tasks, and the lack of stability and a high degree of uncertainty. When making management decisions, forecasting is the primary basis, since it is aimed at predicting results and consequences implementation of accepted strategies. The forecast identifies uncertainties in the system and determines factors that contribute to or hinder the achievement of goals. In conditions of limited accuracy of development parameters, the forecast allows you to describe alternatives, positive and negative trends, possible contradictions, and determines the conditions that contribute to the achievement of the intended goals. In addition, the article pays special attention to the importance of land resources and the availability of up-to-date data on the state of the land Fund.mobile laser scanning is considered as one of the fastest ways to collect information about the territory.

Keywords: forecasting, territorial forecasts, socio-economic forecasting, land resources, mobile laser scanning, technologies, land cadastre information.

References

1. Pribory dlya provedeniya geodezicheskih rabot // Zemleustrojstvo i geodeziya v Moskve i Podmoskov'e [Devices for geodetic works // Land management and geodesy in Moscow and Moscow regio]. URL: http://www.geosod.ru/ pribory-dlya-geodezicheskix-rabot (data obrashcheniya: 01.04.2020). (rus)

2. Kraeva, O.N. Problemy vnedreniya sovremennogo geodezicheskogo oborudovani-ya v kadastrovoj deyatel'nosti [Problems of implementation of modern geodetic equipment in cadastral activities] // Molodezhnyj nauchnyj forum: Tekhnicheskie i matematicheskie nauki: elektr. sb. st. po mat. XLVI Mezhdunar. stud. nauch.-prakt. konf. 2017. №6(46). Pp. 128-132. (rus)

3. Rol' prognoza v razvitii territory. // Studref - Studencheskie referativnye stat'i i materialy [The role of the forecast in the development of territories. // Studref - Student abstract articles and materials]. URL: https:// studref.com/633826/geogr

afiya/rol_prognoza_razvitii_territoriy (data obrashcheniya: 01.04.2020). (rus)

4. Zatolokina, N.M., Kara, K.A., Krisa-nova, N.N. Sravnitel'nyj analiz balansa territorii gorodskogo poseleniya «POSELOK RAKIT-NOE» [A comparative analysis of the balance of the territory of the urban settlement "RASTKETNOYE VILLAGE»] // Astrahanskij vestnik ekologicheskogo obrazovaniya. 2019. № 1 (49). Pp. 112-116. (rus)

5. Zatolokina, N.M., Artemov, S.Y. Analysis of the process of preparation of documents and geodetic equipment used in the process of cadastral activity. Vector of Geosciences. 2019. 2(3). Pp. 62-67. (rus)

6. Zatolokina, N.M., Kara, K.A., Grishina, N.Yu. Obrazovanie, ocenka i obosnovanie proekta pereraspredeleniya zemel' nesel'sko-hozyajstvennogo naznacheniya dachnogo nekommercheskogo tovarishchestva «Kolos» [Education, evaluation and justification of the non-agricultural land redistribution project for the Kolos summer non-profit

partnership] // Astrahanskij vestnik ekologicheskogo obrazovaniya. 2018. № 6 (48). Pp. 43-51. (rus)

7. Zatolokina, N.M., Kara, K.A., Konetska-ya, A.A. Social development in the territory of arrays IH JSC "BIC" strelets rural settlement . Vector of Geosciences. 2018. 1(1). Pp. 24-28. (rus)

8. Zatolokina, N.M., Vasil'chenko, P.N. Racional'noe i gradostroitel'noe ispol'zovanie territorii na primere Nikol'skogo sel'skogo pose-leniya [Rational and urban development of the territory on the example of Nikolsky rural settlement] // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2017. №12. (rus)

Contacts:

Natalia M. Zatolokina, nm-zatolokina@yandex.ru Sergey Yu.Artemov, serg_art_ 1998@mail.ru

© Zatolokina, N.M., Artemov, S.Yu., 2020

Затолокина Н.М., Артемов С.Ю. Социально-экономическое прогнозирование как основа управления развитием территории с использованием мобильного лазерного сканирования // Вектор ГеоНаук. 2020. Т.3. №2. С. 30-36. DOI: 10.24411/2619-0761-2020-10016.

Zatolokina, N.M., Artemov, S.Yu., 2020. Socio-economic forecasting as a basis for managing the development of territories using mobile laser scanning. Vector of Geosciences. 3(2). Pp. 30-36. DOI: 10.24411/2619-0761-2020-10016.