- •Н.А. Крюкова
- •Введение
- •Глава 1. Теоретические основы формирования и функционирования агроландшафтов
- •Сущность, задачи и содержание конструирования устойчивых агроландшафтов
- •1.2. Состояние и использование земельных ресурсов, их организация и использование в сельскохозяйственных предприятиях
- •1.3. Агроландшафт как целостная система эффективного использования земель в адаптивном земледелии
- •1.4. Совершенствование организационно-экономических и экологических механизмов использования земельных ресурсов
- •Глава 2. Состояние и использование земельных ресурсов Воронежской области
- •Географическое положение Воронежской области
- •2.2 Природно-географические условия как фактор формирования земельных ресурсов Геологическое строение и рельеф
- •Климатические условия и их учет при формировании агроландшафтов
- •Гидрологическая характеристика территории
- •Растительный покров
- •Почвенный покров Воронежской области
- •2.3. Социально-экономические условия как фактор формирования земельных ресурсов
- •2.4. Земельный фонд области, его структура и динамика
- •2.5. Оценка состояния земельных ресурсов Воронежской области
- •Эрозия почв
- •Переувлажнение, подкисление и засоление
- •Дегумификация и обеднение питательными минеральными веществами
- •Экология и загрязнение почвенного покрова
- •2.6. Особенности изменения состояния земельных ресурсов по территории Воронежской области
- •Глава 3. Устройство агроландшафтов как механизм повышения интенсификации и экологической устойчивости землепользования
- •3.1. Экология ландшафтов как эффективный механизм природообустройства деградированных земель
- •3.2. Агролесомелиорация как один из способов экологической оптимизации структуры ландшафтных систем и их устойчивой стабилизации
- •3.3. Сохранение и восстановление почвенного плодородия в агроландшафтах как средство устойчивого функционирования земледелия в системе рационального землепользования
- •3.4. Совершенствование методики оценки экологической устойчивости агроландшафта
- •Логическая модель управления качеством земельных ресурсов с применением геоинформационных технологий
- •Методические подходы к разработке земельной информационной системы
- •Рекомендации по применению геоинформационных технологий для совершенствования управления земельными ресурсами в регионах интенсивного сельскохозяйственного освоения
- •Глава 4. Совершенствование землеустройства на ландшафтной основе
- •4.1. Совершенствование системы землеустройства зао «Агро-Платава-Кристалл» Репьевского района Воронежской области
- •4.2. Совершенствование системы землеустройства ооо «Правда» Верхнехавского района Воронежской области
- •4.3. Совершенствование системы землеустройства колхоза «Большевик» Калачеевского района Воронежской области
- •4.4. Совершенствование системы землеустройства сха «Нива» Калачеевского района
- •4.5. Рекомендации по рациональному использованию земельных ресурсов в хозяйствах Воронежской области
- •Заключение
- •Список литератуРы
- •Редактор с. А. Дубова
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
Методические подходы к разработке земельной информационной системы
Нами для регионов с интенсивным сельскохозяйственным производством предлагается земельная информационная система (ЗИС), которая должна быть организована в соответствии со структурой управления земельными ресурсами региона и включать три уровня: региональный, муниципальный и локальный. Основным механизмом управления качеством земельных ресурсов является ЗИС, так как требования и объемы имеющейся информации о земельных ресурсах настолько велики, что ее обработка, анализ и использование невозможны без современных аппаратно-программных средств (см. рис. 23) [124].
При этом ЗИС землепользования носит факультативный характер, поскольку ее организация и функционирование зависит от собственника земли и (или) землепользователя, от его заинтересованности в организации рационального использования земель и долгосрочного инвестирования на эти цели. В то же время совместное использование ЗИС с информационными системами управления сельскохозяйственным предприятием, в том числе и GPS-слежения, позволит повысить эффективность обоих систем и улучшить управление земельными ресурсами на локальном уровне.
Рис. 23. Общая схема системы геоинформационного менеджмента земельных ресурсов региона [123].
Масштаб регионального уровня не позволяет эффективно управлять конкретными земельными объектами. Однако здесь осуществляется анализ общей ситуации и выработка политики в области земельных отношений и использования земельных ресурсов. Необходимо также отметить, что на территории субъекта РФ осуществляется государственная политика в области земельных отношений органами власти субъекта федерации и территориальными органами государственной власти.
Таким образом, центральным следует считать муниципальный уровень, в рамках которого возможна организация эффективного мониторинга земель и управления качеством земельных ресурсов.
В большинстве работ ЗИС рассматривается как одна из разновидностей ГИС. Однако существуют и противники этой точки зрения, рассматривая их как особый вид информационных систем. Данные о земельных ресурсах имеют пространственную привязку и их рассмотрение вне территориальной системы неэффективно. Поэтому мы будем придерживаться первой точки зрения.
Для целей данной работы мы остановимся на следующем определении, отражающем структуру (компоненты) и функции ГИС:
Географическая информационная система - это комплекс данных, методов, программного обеспечения, аппаратных средств и специалистов, обеспечивающий сбор, обработку, отображение, хранение и распространение пространственно-координированных данных, их интеграцию для решения научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества и экономики.
Структура (см. рис. 24) разрабатывается исходя из целей и задач конкретной ЗИС и общих принципов, к которым следует отнести [140]:
Соответствие структуры ЗИС и ее технических характеристик предъявляемым к ней требованиям пользователей.
Применение системного подхода к объекту изучения и полнота информационного обеспечения ЗИС.
Открытость системы, обеспечивающая легкость модификации и совместимость с другими информационными системами (ведомственными, научных и исследовательских организаций и т.д.).
Разработку ЗИС можно представить в виде следующих этапов:
Определение целей и задач ЗИС, требований к ней.
Разработка структуры:
Выбор программного и аппаратного обеспечения.
Рис. 24. Общий вид структуры ГИС.
Определение необходимых геоинформационных моделей, формирование системы баз данных, Подразделение множества объектов на строго разграниченные соответствующие системе БД классы.
Разработка структур для каждой из баз данных, входящей в ЗИС, определение состава признаков, характеризующих объекты, способов их идентификации и пространственной регистрации.
Информационное обеспечение. Определение картографической основы и информационных ресурсов для ведения БД.
Математико-картографическое обеспечение геоинформационного моделирования. Разработка системы методов работы с данными.
Ввод данных Интеграция с другими ИС, системами ДЗЗ, электронными приборами. Сканирование и векторизация.
Апробация и коррекция системы. Подготовка к использованию.
К одним из важных компонентов ЗИС относятся аппаратные средства и программное обеспечение. К последним предъявляются следующие условия: наличие удобного интерфейса, адаптированной для решения соответствующих задач системы управления базами данных, широкий набор средств анализа, а также средств генерации изображений, визуализации и вывода картографических документов. В системе управления земельными ресурсами наметились две основные тенденции: применение ГИС универсального назначения или специализированного.
Также важной составляющей ЗИС являются сами данные. Они включают позиционные данные об местоположении объекта в системе координат и его геометрических свойствах и атрибутивные (семантические) данные о его количественных и качественных характеристиках. Особо выделяют метаданные, т.е. «данные о данных», которые содержат информацию о точности, формате, источниках, времени получения и обновления, взаимосвязях, отношениях данных и т.п., об их соответствии принятым стандартам. С помощью БМД (база метаданных) можно решать задачи координации, управления и оптимизации функционирования системы, а также избежать неоправданного дублирования информации.
В основе большинства методов обработки данных в информационных системах используется информационная модель. Для полного отображения объектов реального мира понадобилась бы бесконечно большая база данных. Применение моделирования позволяет сохранить основные свойства объекта исследования и привести информацию к конечному объему. Информационная модель объекта или системы обеспечивает формализованное представление исследуемых элементов и их взаимосвязи.
Особенностью геоинформационного моделирования является выявление пространственных взаимосвязей, поэтому один из важных этапов- выбор операционной территориальной единицы (ОТЕ), в качестве которых могут выступать ключевые участки, ячейки регулярной или нерегулярной сетки, административные или хозяйственные единицы, ландшафтные фации, урочища и т.д. Выше нами было обосновано применение административно-бассейнового подхода. В качестве ОТЕ кроме административно-хозяйственных единиц мы предлагаем использовать на региональном уровне – бассейны малых и средних рек (5-го порядка и выше), на муниципальном – малых рек и овражно-балочных систем (4 – 5-го порядка) и на локальном – элементарные водосборы (бассейны 1-го порядка и нерсчлененные склоны различных порядков).
На основе анализа подходов к количественному анализу речных бассейнов, заложенному Р. Хортоном, для целей кодирования бассейнов и склонов мы остановились на системе Стралера-Философова. А. Стралер предложил отказаться от деления водотоков на главные и притоки, а основываться на дихотомической схеме. Процедура определения порядков водотоков заключается в присвоении номера каждому водотоку в зависимости от его положения в речной системе. Первый порядок присваивается приводораздельным неразветвленным водотокам, два водотока одного порядка, сливаясь, образуют водоток следующего порядка.
Главный водоток бассейна будет иметь наивысший порядок (см. рис. 25). В этом случае кодировка идет по чисто формальному признаку и исключает субъективный фактор при перекодировке водотоков. Независимо от Стралера подобную систему кодирования применил и В.П. Философов [139].
Рис. 25. Схемы кодирования водотоков (А) и водосборов (Б) по Страллеру-Философову (на примере бассейна 4-го порядка).
Особо следует коснуться соответствия фактического и порядка, определенного на картографическом источнике, которое зависит от масштаба карты. В.И. Шмыковым были получены соответствия, представленные в таблице 10.
Табл. 10. Наиболее вероятные значения порядков водотоковпри переходе от карт мелкого к картам крупного масштаба [149].
Номера порядков водотоков в М 1:1 000 000 |
Наиболее вероятные номера порядков водотоков им соответствующие в масштабах: |
|||
1:500 000 |
1:100 000 |
1:25 000 |
На местности |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |