CC BY
105
КАРТОГРАФИЯ И ГЕОИНФОРМАТИКА
УДК 528.946
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ВЕДЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Ольга Николаевна Николаева
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, тел. (913)744-36-37, e-mail: [email protected]
Статья посвящена вопросам создания системы картографических моделей природных ресурсов (КМПР) на конкретную территорию. Изложены причины неэффективного использования природно-ресурсной информации в современной России. Охарактеризовано место природно-ресурсного картографирования в формировании природно-ресурсного информационного пространства. Отмечено отсутствие единых универсальных методических рекомендаций по комплексному картографированию природных ресурсов. Поставлена задача системного рассмотрения природных ресурсов при создании картографического обеспечения для решения задач управления природными ресурсами и планирования природопользования. Предложено использовать КМПР как средство решения этой задачи. Перечислены принципы, на которые необходимо опираться при создании КМПР. Представлена структура системы КМПР для планирования и ведения рационального природопользования. Кратко охарактеризованы основные функциональные типы КМПР: инвентаризационные, оценочные, прогнозные, рекомендательные. Освещены особенности их использования на различных стадиях ведения природопользования.
Ключевые слова: рациональное природопользование, природные ресурсы, картографирование природных ресурсов, комплексное картографирование, системное картографирование, картографические модели.
APPLICATION OF CARTOGRAPHIC MODELS OF NATURAL RESOURCES AT DIFFERENT STAGES OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT
Olga N. Nikolayeva
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St, Ph. D., Assoc. Prof., Department of Ecology and Environmental Management, tel. (913)744-36-37, e-mail: [email protected]
Cartographic model-building for natural resources of certain territories is considered. The reasons for inefficient use of natural resources information in current Russia are presented. The place
79
Вестник СГУГиТ, вып. 3 (31), 2015
of natural resources mapping in resources information space formation is shown. The lack of uniform techniques for complex mapping of natural resources is stated. The task of system consideration of natural resources is set, that is necessary for cartographic support of natural resources management. The authors suggest using cartographic models of natural resources for this purpose. Basic principles of cartographic model-building are enumerated. The structure of modeling system for efficient environmental management is presented. Brief characteristics of main functional types of cartographic model-building are given, which involve inventory, assessment, prediction and recommendation. The features of their application at different stages of environmental management are described.
Key words: efficient nature management, natural resources, natural resources mapping, complex map-making, system mapping, cartographic models.
Рациональное природопользование подразумевает два неразрывно связанных вида деятельности: экономичное и эффективное использование природных ресурсов (ПР) и их охрану и восстановление. Что касается второго компонента рационального природопользования, - охраны и восстановления ПР и окружающей среды, - то в настоящее время в России функционирует механизм разработки территориальных комплексных схем охраны природы (ТерКСОП) [1, 2]. Они ограничивают характер и масштабы техногенного воздействия на объекты окружающей среды и закладывают основу для формирования экологического каркаса территории, концепция которого широко используется за рубежом [3-5] и сейчас активно развивается целым рядом отечественных исследователей [6-8]. Однако реализация первого компонента - экономичного и эффективного использования ПР - в настоящее время практически не имеет под собой системного обоснования, в силу перехода России к рыночной модели экономики и обусловленного этим резкого снижения управляющей роли государственных органов в региональном планировании.
Между тем неплановая эксплуатация имеющихся запасов ПР чревата разнообразными отрицательными последствиями, начиная с падения производства, вызванного истощением ПР, и заканчивая ухудшением условий проживания и уровня обеспечения населения. Необходимо формирование природноресурсного информационного пространства для управления природопользованием, позволяющего осуществлять системное планирование экономического развития территорий благодаря сбалансированному освоению природноресурсного потенциала при обеспечении экономической заинтересованности хозяйствующих субъектов.
Сегодня в России действует значительное количество государственных и ведомственных организаций, занимающихся сбором и систематизацией данных о состоянии природных компонентов окружающей среды (рис. 1). Однако слабость межведомственных связей между ними и практическое отсутствие информационного обмена затрудняют формирование единого природноресурсного информационного пространства [9-11].
80
Картография и геоинформатика
Рис. 1. Общая схема формирования природно-ресурсного информационного пространства России
Картографирование природных ресурсов занимает важное место в формировании природно-ресурсного информационного пространства, поскольку обеспечивает информационную основу и методическую базу для решения задач в сфере природопользования методами пространственно-временного анализа и визуализации его результатов. Но в современном природно-ресурсном картографировании детально проработаны только методические вопросы визуализации минеральных ресурсов [12-15] и лесных ресурсов [16-21]. Универсальные рекомендации для картографирования иных видов природных ресурсов (воздушных, водных и т. п.) до сих пор отсутствуют, в результате чего значительная часть современных научно-исследовательских разработок, посвященных этой теме, адаптирована под решение конкретной природопользовательской задачи [6, 7, 22, 23]. Это крайне затрудняет их применение в картографических проектах, выполняемых на другие территории или в другом программном обеспечении.
Однако ресурсно-эксплуатационная ориентированность российской экономики в сочетании с высокой интенсивностью антропогенного воздействия на окружающую среду многих регионов России обусловливают актуальность системного изучения природных ресурсов. Только в этом случае, когда вся совокупность природных ресурсов конкретной территории будет рассматриваться как единый комплекс, станет возможным формирование устойчивой и рациональной системы местного природопользования. Оценка состояния и планирование использования различных природных ресурсов будут выполняться с уче-
81
Вестник СГУГиТ, вып. 3 (31), 2015
том их взаимного влияния, что позволит предусмотреть перспективные отрицательные изменения в окружающей среде и оптимизировать экологическое состояние территории [9, 24].
Исходя из вышесказанного, разработка картографического обеспечения для системного изучения и оценки природных ресурсов территории включает в себя создание серии взаимосвязанных картографических моделей природных ресурсов, отображающих современное состояние и перспективы использования всех видов природных ресурсов, представленных на территории (воздушные, водные, земельные, лесные, минеральные, фаунистические) [9]. Процесс создания КМПР должен вестись на основе следующих принципов:
- КМПР должны создаваться в условиях методического единства, формируя целостную систему, позволяющую оценивать природно-ресурсный потенциал и разрабатывать сценарии его использования [9];
- масштаб и детальность КМПР должны соответствовать пространственнотерриториальной структуре природопользования;
- тематическое содержание КМПР должно определяться их функциональным типом, исходя из стадий ведения природопользования, представленных на данной территории;
- информационная полнота КМПР должна обеспечиваться за счет комплексного использования картографических, аэрокосмических и статистических данных и быть достаточной для эффективного использования КМПР на всех основных стадиях ведения природопользования [10, 25].
В общем виде структура системы КМПР для планирования и ведения рационального природопользования представлена на рис. 2.
Инвентаризационные КМПР используются на всех основных этапах ведения рационального природопользования, и, соответственно, востребованы во всех трех масштабных группах: крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные. Их назначение сводится к следующему:
- на стадии стратегического планирования: предварительная оценка наличия и размещения данного вида ресурса, принятие решения о вовлечении данного вида ресурса в процесс природопользования, установление его удельного веса в структуре региональной экономики;
- на стадии тактического планирования: корректура имеющихся схем территориального планирования и территориальных комплексных схем охраны природы с учетом введения ресурса в эксплуатацию;
- на стадии проектирования и строительства хозяйственных объектов: определение пространственного размещения и границ конкретных промышленных площадок и связанной с ними инфраструктуры;
- на стадии эксплуатации ресурса - отображение пространственновременной динамики изменений объемов или площадей, занятых данных ресурсом;
- на стадии рекультивационно-восстановительных работ - отображение состояния ресурса после проведения восстановительных мероприятий (прирост площади леса за счет лесопосадок молодняка и т. п.).
82
Картография и геоинформатика
Функциональные типы КМПР
Основные стадии ведения природопользования
Территориальная
структура
природопользования
Л
>
Государство,
ПТК
Регионы
(административные
субъекты)
Внутреннее деление административных субъектов
Регионы
(административные
субъекты)
Рис. 2. Предлагаемая структура системы КМПР для планирования и ведения рационального природопользования
Оценочные КМПР имеют двоякое назначение. С одной стороны, они предназначены для отображения результатов экономической оценки ресурса (рентабельность добычи, обеспеченность запасами и пр.). С другой стороны, они могут быть посвящены оценке ущерба, нанесенного ресурсу в ходе природопользования (процент деградировавших пахотных земель, пастбищ и пр.). В любом случае, оценочные КМПР также востребованы практически на всех этапах рационального природопользования, поскольку являются удобной графической моделью, выражающей не только современное состояние ресурса, но и его пригодность к хозяйственному использованию. Оценочные КМПР природных ресурсов используются:
- на стадии стратегического и тактического планирования: оценка рентабельности использования ресурса, обеспеченности запасами ресурса, возможной продолжительности его эксплуатации;
83
Вестник СГУГиТ, вып. 3 (31), 2015
- на стадии проектирования и строительства хозяйственных объектов: проектирование производственных мощностей конкретных хозяйственных объектов;
- на стадии эксплуатации: оценка изменения запасов ресурса и наносимого ущерба;
- на стадии рекультивационно-восстановительных работ: оценка необходимости проведения рекультивационных мероприятий, оценка эффективности уже проведенных мероприятий.
Прогнозные КМПР актуальны для выявления перспектив дальнейшего развития промышленных отраслей, базирующихся на использовании данного вида природных ресурсов. Они используются:
- на стадии стратегического и тактического планирования: для выявления неиспользуемых запасов ресурсов, в различной степени перспективных к эксплуатации; для оценки объемов перспективного промышленного строительства, обеспечивающего более полное использование уже разведанных запасов ресурсов; для оценки сроков функционирования существующих хозяйственных объектов.
- на стадии эксплуатации: для прогноза перспектив обеспеченности ресурсов конкретного хозяйственного объекта.
Рекомендательные КМПР представляют собой ту часть картографического обеспечения рационального природопользования, которая посвящена обязательному компоненту рационального природопользования, а именно - рекультивации и восстановлению исчерпаемых природных ресурсов и охране окружающей среды. Они предназначены:
- на стадии тактического планирования: для корректуры региональных программ по охране окружающей среды с учетом необходимого восстановления эксплуатируемого ресурса;
- на стадии рекультивационно-восстановительных работ: для отображения пространственно-временных рамок мероприятий, рекомендованных для восстановления исчерпаемых природных ресурсов и нарушенных экосистем в сфере влияния конкретного хозяйственного объекта.
Реализация картографического обеспечения управления природопользованием в виде комплекса КМПР позволит получить всестороннюю характеристику современного состояния и перспектив использования природных ресурсов, что способствует взаимосвязанному и взаимообусловленному развитию отраслей местной промышленности на основе комплексного использования имеющихся природных ресурсов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Методические рекомендации институтам и территориальным управлениям Госком-гидромет по составлению разделов территориальных комплексных схем охраны природы по предотвращению загрязнения и деградации природной среды. - Гос. комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды. - 1983.
84
Картография и геоинформатика
2. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. -М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации. - 1995.
3. Environmental Management Frameworks [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.landuse.alberta.ca/CumulativeEffects/EnvronmentalMgmtFrameworks/Pages/default.aspx
4. Polatidis H., Haralambopoulos D. A. Environmental management framework for wind farm siting: methodology and case study. Tegou LI(1), Journal of Environmental Management Volume 91, Issue 11, November 2010, Pages 2134-2147.
5. Wen Xu, Fan Yang. Research on Environmental Management Framework of Road Upgrading Project / International Conference on Management and Service Science (MASS). Wuhan. 24-26 Aug. 2010. 1-5 рр.
6. Стоящева Н. В. Экологический каркас территории и оптимизация природопользования на юге Западной Сибири (на примере Алтайского региона). - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 140 с.
7. Воропаева Т. В. Региональные модели экологического каркаса территории Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук. - Улан-Удэ, 2011. - 24 с.
8. Гриднев Д. З. Природно-экологический каркас в территориальном планировании муниципальных образований: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук. - М., 2011. - 23 с.
9. Николаева О. Н. О совершенствовании информационного обеспечения картографирования природных ресурсов // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. 1Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. - С. 107-112.
10. Мазуров Б. Т., Николаева О. Н., Ромашова Л. А. Совершенствование информационной базы региональных ГИС (РГИС) для инвентаризации и картографирования природных ресурсов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 198-203.
11. Сухорукова С. А., Дышлюк С. С. Природопользование как объект картографирования // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 212-215.
12. Методические рекомендации по организации и проведению геолого-минераге-нического картирования масштабов 1 : 500 000 и 1 : 200 000. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. - 281 с.
13. Петров О. В. и др. Требования по оценке (общей, поисковой и прогнозной) эффективности региональных геологических работ. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. - 57 с.
14. Niall Weatherstone. International Standards for Reporting of Mineral Resources and Reserves - Status, Outlook and Important Issues. World Mining Congress & Expo 2008 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.crirsco.com/isr_mineral_resources_reserves0908.pdf
15. Procedural guidelines for provincially significant mineral potential mineral resource assessments / A. C. Wilson, D. J. Rowell, G. Wm. Seim and R. L. Debicki. - Ontario Geological Survey, Open File Report 6141, 2008. - 91 p. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.geologyontario.mndm.gov.on.ca/mndmfiles/pub/data/imaging/ofr6141/OFR6141.pdf
16. Методические рекомендации по проведению государственной инвентаризации лесов. - М.: Рослесхоз, 2009. - 37 с.
17. Об утверждении Методических рекомендаций по проведению государственной
инвентаризации лесов: приказ Федерального агентства лесного хозяйства от 10 ноября 2011 г. № 472 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_147714/
18. Об утверждении Инструкции по проведению лесоустройства в лесном фонде России: приказ Рослесхоза от 15.12.1994 № 265: зарегистрировано в Минюсте РФ 28.06.1995
85
Вестник СГУГиТ, вып. 3 (31), 2015
№ 887 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15964/
19. Ian Armitage. Guidelines for the management of tropical forests. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1998 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fao.org/docrep/w8212e/w8212e05.htm
20. Forest inventory manual [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.for.gov.bc.ca/hfd/library/documents/bib48063_ch5_1990.pdf
21. National Forest Inventory - British Columbia. Change Monitoring Procedures for Provincial and National Reporting / Ministry of Sustainable Resource Management Resource Information Branch. - 2005. - 222 р. / http://www.for.gov.bc.ca/hfd/library/documents/bib94943a.pdf
22. Макаренко Е. Л. Картографирование лесопромышленного комплекса крупного региона (на примере Иркутской области) // География и природные ресурсы. - 2009. - № 1. -С.117-123.
23. Разработка и развитие картографического сервиса информационно-аналитической
системы «Природные ресурсы Карелии» / А. Ф. Титов, В. Т. Вдовицын, В. А. Лебедев,
А. К. Полин // Труды XIV Всероссийской объединенной конференции «Интернет и современное общество» (IMS-2011), Санкт-Петербург, Россия, 2011. - С. 36-39.
24. Николаева О. Н. Биогеографическое картографирование: современное состояние и область применения для сохранения и рационального использования природных ресурсов // Вестник СГГА. - 2010. - Вып. 1 (12).- С. 145-149.
25. Николаева О. Н. Об интеграции ДДЗ в ГИС для формализованной инвентаризации природно-ресурсных характеристик региона // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Между-нар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. - С. 39-45.
Получено 12.12.2014
© О. Н. Николаева, 2015
86
