Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

1 Savvateeva O.A. 1
1
2354 KB

Использование информационных технологий открывает новые возможности для определения устойчивости экосистем урбанизированных территорий и разработки своевременных управленческих рекомендаций для решения выявленных проблем.

Геоинформационные системы (ГИС) обеспечивают сбор, хранение, сопряженную обработку и распространение данных о состоянии экосистем, уровне воздействия на среду и т.д. Наличие данных и алгоритмов их обработки дает возможность решать задачи комплексного анализа состояния экосистем региона, оценивать характер совокупной антропогенной нагрузки, осуществлять прогноз развития экологической обстановки, разрабатывать решения. Крайне важна основа, на которой создается система или проект – наиболее предпочтительно использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ), обладающих актуальностью и меньшими искажениями по сравнению с бумажными картами и схемами. В настоящее время признана необходимость создания ГИС-проектов для устойчивого развития экосистем городов и разработки методов оценки территорий [5].

Целями данной работы являются расчет площадей экосистем различного функционального значения, оценка их устойчивости, составление модельного прогноза изменения устойчивости и разработка предложений по ее повышению на примере Талдомского района Московской области на основе использования современных информационных технологий, включая ГИС и обработку ДДЗ.

Устойчивость определяет способность системы сохранять свою структуру и функциональные особенности при изменениях свойств окружающей среды. С увеличением численности населения и развитием регионов возрастает урбанизация территорий, увеличиваются масштабы застроек, чаще всего без учёта возможностей взаимодействия урбанизированных и природных структур. В связи с этим происходит нерациональное использование территорий, рост рекреационного давления на экосистемы, влекущий за собой уменьшение экологической устойчивости, что приводит к их деградации [3].

На настоящий момент нет однозначной методики количественной оценки экологической устойчивости территорий. Авторами была выбрана и апробирована методика, предложенная в работе Карева В.Б. и Кавешникова Н.Т. «Экологическая устойчивость региональной территории (Кэурт)» (ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства») [2].

Талдомский район находится в 111 км к северу от г. Москвы. Территория района составляет 1427 км2, численность населения 44274 человек, из которых 78% проживают в городах и посёлках, 22% – в сельской местности. В последние годы площади заселенных территорий расширяются, планируется еще большее преобразование местности, поэтому проблема поддержания экологического баланса очень актуальна для Талдомского района [4].

Исходным картографическим материалом была мозаика космоснимков Талдомского района, созданная по результатам обработки космических снимков спутников (уменьшенное изображение) компании «Scanex», взятая в программе «SASPlanet». Основой данной мозаики являются космоснимки 2007 – 2013 гг. Из комбинаций спектральных диапазонов (каналов) выбрана комбинация «естественные цвета». В этой комбинации используются каналы видимого диапазона, поэтому объекты земной поверхности выглядят похожими на то, как они воспринимаются человеческим глазом. Эта комбинация каналов дает возможность анализировать состояние водных объектов и процессы седиментации, оценивать глубины.

Авторами были выделены несколько фактов, определяющих предпочтительность использования космосъемки: 1) получение картографического материала с разреженной, по сравнению с топографическими картами, нагрузкой; 2) использование большого пространственного охвата; 3) возможность картографически отобразить объекты, которые не показываются на картах или показаны с недостаточной степенью точности; 4) комплексность использования одного снимка и возможности получения различного рода информации.

На основе растровой подложки космоснимка Талдомского района за период 2007 – 2013 гг. в ГИС «MapInfo Professional» созданы электронные слои всего спектра объектов с необходимой атрибутивной информацией. За базу взято структурно-функциональное зонирование территории района. Всего выделено 6 зон различного значения: жилая – территории городских и сельских населенных пунктов (S=94 км2), сельскохозяйственная (S=386 км2), лесные участки (S=758 км2), водные объекты (S=16 км2) и болотные территории, а также особо охраняемые территории (ООТ) (S=155 км2).

Коэффициенты экологического значения, характеризующие влияние каждой функциональной зоны на окружающую среду и коэффициенты геолого-морфологической устойчивости рельефа взяты из указанной методики [2], либо рассчитаны самостоятельно. Оценку ландшафта также выполняют по шкалам методики [2].

При расчетах было получено, что территория Талдомского района условно стабильна, а состояние ландшафта средне стабильно. Понижение уровня экологической устойчивости связано не только со значительной площадью, занятой элементами негативного экологического воздействия (болотные, сельскохозяйственные территории и жилая зона), но и её реорганизацией. Проблемы устойчивости природно-антропогенных систем Талдомского района происходят из-за нерационального, неустойчивого развития зон застроек, увеличения площадей сельскохозяйственных и болотных территорий и сокращении площадей ООПТ. [1]

С практической точки зрения, оценка экологической устойчивости любой региональной территории с различными природно-антропогенными условиями, и сопоставление полученных результатов с эталонными показателями необходима как основа для разработки предложений по ее гармоничному развитию. В случае с Талдомским районом повышение устойчивости экосистем видится в увеличении (или хотя бы сохранении) площадей, занятых элементами положительного воздействия на окружающую среду, в первую очередь ООПТ.