CC BY
44
УДК 528.004
А.В. Дубровский, Н.В. Фадеенко СГГА, Новосибирск
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И СОДЕРЖАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ РЕКРЕАЦИОННОГО ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИБРЕЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Обоснована необходимость разработки единого подхода к организации рационального экологически обоснованного землепользования прибрежной территории Новосибирского водохранилища на основе технологии геоинформационного мониторинга. Разработана структура и содержание информационной модели рекреационного землепользования на исследуемой территории. Определены параметры модели, дано описание математического аппарата модели. В качестве проверки адекватности модели были использованы существующие тематические карты рекреационного землепользования, данные дистанционного зондирования и описательные статистические данные выполненных ранее исследований.
A. V Dubrovsky, N. V Fadeyenko SSGA, Novosibirsk
LAND RESOURCES OF NOVOSIBIRSK RESERVOIR COASTAL TERRITORY: ANALYSIS OF THE STATE AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT
GIS analysis of qualitative and quantitative indices of Novosibirsk reservoir coastal land resources is presented. The information acquired from the digital sailing directions, remote sensing and digital soil maps at different times has been processed. The conclusion has been made on the reservoir shore linear retreat progressing due to the soil eolation and ablation development.
Под моделью традиционно понимается система, неотличимая от моделируемого объекта в отношении некоторых свойств, полагаемых существенными, и отличимая по всем остальным свойствам, которые полагаются несущественными; при этом отсутствие в модели несущественных элементов не менее важно, чем присутствие в ней существенных. Такое определение, во-первых, дает представление о свойстве модели, как некоторой копии реального объекта, а во-вторых, подчеркивает возможность создания модели только для изучения и моделирования тех параметров, которые являются наиболее значимыми для конкретного исследования.
В рамках проведения исследовательских работ по изучению состояния земельного фонда прибрежной территории Новосибирского водохранилища
была создана информационная модель рекреационного землепользования. Доминирующее значение рекреационного фактора в данной модели определяется существующим характером землепользования в прибрежной зоне водохранилища. Большую часть территории (около 60%) занимают земли, не используемые в хозяйственном обороте. Эти территории обладают большим потенциалом в сфере развития рекреационно-туристического направления землепользования. Данное заключение следует из анализа рекреационной привлекательности территории с использованием технологии матричной оценки. Матричная оценка отличается возможностью создания матриц по параметрам, которые носят тематическое направление (в данном случае рекреационное), а также возможностью на основе весовых коэффициентов проводить ранжирование параметров, выделяя наиболее значимые именно для данного исследования.
В качестве системы параметрической идентификации модели рекреационного землепользования были использованы следующие важные для данного исследования параметры: удаленность от города Новосибирска, удаленность от близлежащего населенного пункта (кроме города Новосибирска), транспортная доступность и развитие дорожной сети, использование территории в сельском хозяйстве, близость к территории промышленных предприятий, рельеф территории, агроклиматические характеристики, расположение на территории баз отдыха и санаториев, показатели ПДК вредных веществ в воде, наличие растительности, болот, характер береговой линии, эпидемиологические показатели. Матричный анализ территории по данным параметрам может однозначно показать наиболее благоприятные зоны для развития рекреации.
Для структурного определения модели была построена регулярная сеть, состоящая из 122 экспериментальных блоков. Подробное описание структуры информационной модели дано в работе [1].
Для описания математического аппарата вычислений с использованием метода матричной оценки состояния территории по определенным параметрам введем следующие обозначения:
X - единый информационный поток;
хг:, / = 1, 2,..., п - информационные фрагменты - исходные данные,
полученные в процессе проведения комплекса работ по сбору информации.
- виды работ;
Е - процесс обработки информации;
к - критерий информативности исходных данных, показывает в какой степени та или иная информация может быть использована для выполнения определенного вида работ;
Л,1, Л,2 , • •, у - виды продукции (производная информация);
К - показатель интегрального качества;
аг - коэффициент относительной важности (вес) показателя Ж, в интегральном качестве, / = 1, ..., п;
Щ - уровень достижения требуемого качества /-го элемента (при возрастающей шкале оценок) по натуральным показателям (градусы, м/с и т. п.) или относительным (баллы и т. д.).
Общая схема функционирования информационной модели рекреационного землепользования техногенного природно-территориального комплекса Новосибирского водохранилища представлена на рис. 1.
Данная схема отображает этапы функционирования информационной модели рекреационного землепользования и является замкнутой системой с возможностью реализации функций самоконтроля и обучения.
Для проверки адекватности разработанной модели рекреационного землепользования было выполнено сопоставление полученных данных по рекреационной привлекательности территории с реальным местоположением объектов рекреации и отдыха населения на прибрежной территории Новосибирского водохранилища. Результаты моделирования полностью совпадают со сложившейся рекреационной инфраструктурой. Кроме того, в процессе исследования было выполнено полевое обследование ряда экспериментальных блоков обладающих наиболее высоким показателем рекреационной привлекательности. Результаты полевого обследования также подтверждают адекватность модели.
Этап 1 - Анализ управляющих задач для цели рационального использования земельных ресурсов
Этап 2 - Формирование геоинформационной основы территории
Формирование единого и нформац ионного потока
П
* = Х*/
ї=1
Этап 3 - Формирование геоинформационного ресурса
Модель обработки информации Лл •••
А'..
Г
/
> Л
Этап 4 - Оценка земельных ресурсов для определения направленна использования территории
Определение показателя интегрального качества
>7
К - £ос,- -Щ =а, -Щ + а, ■ 1У2 +...+а„
Этап 5 - Формирование альтернативных решений по направлениям использования земельных ресурсов
I
Этап 6 - Анализ моделей рационального использования земельных ресурсов
Этап 7 - Принятие управленческого решения
Этап 8 - Контроль реализации модели рационального использования земельных ресурсов
Рис. 1. Схема функционирования информационной модели рекреационного землепользования техногенного природно-территориального комплекса
Новосибирского водохранилища
Таким образом, созданная модель, представлена в информационном виде, описывающем существенные для данного исследования параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяет путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.
На основе применения данной информационной модели, возможно, выполнить прогноз динамики изменения системы; оптимизировать параметры системы по отношению к заданной функции ценности - рекреационному потенциалу территории. Кроме того, созданная модель позволяет осуществлять адаптивное управление территорией водохранилища.
Выводы
1. В настоящее время приоритетной задачей в сфере обеспечения рационального и экологически целесообразного природопользования на территории Новосибирской области является организация всестороннего исследования территории техногенного природно-территориального комплекса Новосибирского водохранилища. При этом одним из основных компонентов мониторинга должна выступать геоинформационная система.
2. Результатом проведенных исследований является разработка схемы формирования информационной модели рекреационного землепользования прибрежной территории Новосибирского водохранилища на основе технологии геоинформационного мониторинга.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Dubrovskiy Alexey V Geoinformational Support to Manage Environmental Issues of the Novosibirsk Water Basin - Innovative Technologies for an efficient Geospatial Management of Earth Resources - Ust-Kamenogorsk: EKSTU, 2010. - P. 102-107.
© А.В. Дубровский, Н.В. Фадеенко, 2011
