Государственная система учета качества земель в составе земельного кадастра Российской федерации (вариант системного подхода, опыт реализации)

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание ПУСК → Найти → Файлы и папки → БД3(50:30)Б4б7 Подсистема наземных обследований и наблюдений Подсистема получения данных от территориальных служб других ведомств 3. Функционально-технологический блок "Подготовка документов ГЗК установленной формы. Формирование информационных фондов и АБД Г Y – фитомасса, накопленная за период вегетации, ц/га; t Межрегиональный (общероссийский) и региональный (субъекты РФ) уровни оценок Бк=120(Воронежская область). Почва с Бп Локальный (муниципальный) уровни оценок Второй путь

Подобный материал:

• Во исполнение пункта 2 статьи 66 Земельного кодекса Российской Федерации, пункта, 16.09kb.
• Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2001 г. N 745 Собрание, 925.6kb.
• 2. 2 Вопросы регистрации землепользователей, 351.25kb.
• Чет объектов недвижимости на базе новой автоматизированной системы аис гкн в рамках, 56kb.
• Национальный стандарт российской федерации продукты пищевые информация для потребителя, 583.83kb.
• Гост р 22 12-2005 структурированная система мониторинга и управления инженерными системами, 292.36kb.
• Республике Северная Осетия- алания Региональные программы по использованию и охране, 132.89kb.
• Гост р 51074-2003 Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования, 566.2kb.
• Р 52249-2004, 2058.23kb.
• Региональная целевая программа "Создание автоматизированной системы ведения государственного, 1114.36kb.

Тематическое содержание информационных фондов государственного учета качества земель России во взаимосвязи с мониторингом земель (МЗ) и Единой Государственной Системой Экологического Мониторинга (ЕГСЭМ)

Из схемы на рис. 5.1.вычленим "перо веера" "Земельный кадастр" и рассмотрим его внутреннее тематическое содержание. Как указано в главе 3, раздел 3.1., автор рекомендует традиционные 4 раздела ГЗК, соответственно, 4 тематические базы данных БД(1), БД(2), БД(3), БД(4), из которых третий раздел, БД(3) – учет качества земель. Схема на рис. 5.2. иллюстрирует эту иерархическую структуру и тематическое содержание разделов ГЗК.

В соответствии с ур-ием 5.2., запишем N =n1U n2U n3Un4, где N – объем информации ГЗК во всех 4-х его разделах, соответственно, n1,n2,n3,n4 –в отдельных разделах ГЗК, U – обозначение объединений множеств, имеющих перекрытия. Объем данных, то есть объем машинной памяти М, занимаемой данными 4-х разделов ГЗК, равен арифметической сумме машинной памяти 4-х разделов: М=м1+м2+м3+м4. Заменив обозначения М на БД , получаем БД = БД1+БД2+БД3+БД4.

Тематическое содержание информационных фондов базы данных "БД3-учет качества земель" разработано Скалабаном В.Д. в 1994 г. по заданию руководства Роскомзема (Комов Н.В., Лойко П.Ф.) применительно к комиссии Черномырдина-Гора о совместном использовании космических исследований для природоохранных целей. Эта разработка использована в Положении о мониторинге земель Московской области (совместно с Федориным Ю.В., Бондаревым Б.Е., Аршиневой Н.И., 1995), в технических предложениях по созданию мониторинга земель Восточно-Сибирского региона (совместно с Жировым А.А., Карягиным П.М. и др., 1996), используется в учебном процессе факультета земельного кадастра ГУЗа – Государственного университета по землеустройству (2001-2007). С некоторыми коррективами она изложена в диссертации. В качестве иллюстрации приводим тематическое содержание информационных фондов БД-3 для конкретного муниципального образования: Егорьевский район Московской области с кадастровым номером 50:30, где 50 – код Московской области, 50:30 – код Егорьевского района.

БД(50:30) = БД1(50:30)+БД2(50:30)+БД3(50:30)+БД4(50:30), где

БД(50:30) – интегральная база данных ГЗК Егорьевского района,

БД3(50:30) – тематическая база данных района "Учет качества земель".

В составе БД3(50:30) формируются тематические информационные блоки.

БД3(50:30)Б1 – данные о ландшафтной организации территории: ландшафтная структура, систематизированная характеристика ландшафтных таксономических единиц.

БД3(50:30)Б2 – данные о состоянии геологической среды:

геологическое строение, блоковая организация территории; неотектонические и др. эндогенные процессы.

БД3(50:30)Б3 – данные о состоянии рельефа и об экзогенных явлениях в результате естественных процессов и хозяйственной деятельности:

геоморфологическая, бассейновая организация территории; оползни, русловые процессы, изменения прибрежных полос рек, озер, и других внутренних водоемов, водоохранных зон, береговых линий; нарушенные земли, в том числе карьеры действующие и отработанные, вскрышные отвалы, трубопроводы, инженерные сооружения.

БД3(50:30)Б4 – данные о природно-сельскохозяйственных свойствах почвенного покрова: структура почвенного покрова; подтопление, заболачивание, переувлажнение почв; процентное содержание и запасы гумуса, органического вещества; эрозия почв водная плоскостная и линейная (овражно-балочная), ветровая; деградация почв на пастбищах (сбитость, смытость и др); агрегатное состояние почв; кислотно-щелочной баланс (рН почвы); содержание в почве элементов питания, микроэлементов.

БД3(50:30)Б5 – данные о структуре растительного покрова и состоянии растительности (леса, древесно-кустарниковые насаждения, сельхозпосевы, сенокосы, пастбища, болота, сенокосы, оленьи пастбища): состояние сельхозпосевов (фитопатологические очаги, явления в сельхозпосевах); состояние растительности кормовых угодий (сенокосы, пастбища, оленьи пастбища), определение их биомассы, процессов деградации; состояние лесных и древесно-кустарниковых массивов (фитопатологические явления, гари, вырубки), входящих в Гослесфонд и не входящих в Гослесфонд (полезащитные, водоохранные насаждения и др.); состояние растительности болот.

БД3(50:30)Б6 – данные о климате территории:

гидрометеорологические, агрометеорологические данные (по материалам Росгидромета, фондовые, справочные, литературные данные ).

БД3(50:30)Б7 – данные об экологическом состоянии земель, включая приземные слои атмосферы, в зоне влияния производственных объектов: загрязнение почв тяжелыми металлами, рассеянными химическими элементами, радионуклидами и др.; состояние земель нефте-, газоразработок, трасс трубопроводов; влияние на земли очистных сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспорта; влияние на земли других хозяйственных объектов, воздействующих на экологическую ситуацию (объекты с нефте- и газопродуктами, склады ГСМ, навозохранилища, склады сыпучих и жидких удобрений, свалки ТБО, стоянки автотранспорта, скотомогильники, места захоронения физиологически активных отходов производства и др.).

БД3(50:30)Б8 – данные о состоянии земель населенных пунктов в соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями.

Деление всей земельно-кадастровой информации на 4 тематических базы БД1, БД2, БД3, БД4 рекомендуется нами как обязательное для всех субъектов РФ, для всех муниципальных образований. Выделение информационных блоков Б1, Б2, Б3… внутри базы данных Б3, где формируется агроэкологическая информация, должно иметь региональную специфику. Например, задачи, не относящиеся к условиям Московской области (вулканические явления, термокарст, тиксотропия, опустынивание и др.), в нижеприведенный перечень Б1, Б2,…, Б8 не включаются, в то время как для других регионов они актуальны. Блоки могут подразделяться на подблоки, соответствующие конкретным задачам. Например, блок БД3(50:30)Б4 – данные о почвах может подразделяться на следующие подблоки.

БД3(50:30)Б4б1 – структура почвенного покрова;

БД3(50:30)Б4б2 – подтопление, заболачивание, переувлажнение почв;

БД3(50:30)Б4б3 – процентное содержание и запасы гумуса, органического вещества;

БД3(50:30)Б4б4– эрозия почв (водная плоскостная и линейная /овражно-балочная /, ветровая);

БД3(50:30)Б4б5 – деградация почв пастбищ (сбитость, смытость, и др);

БД3(50:30)Б4б6 – агрегатное состояние почв;

БД3(50:30)Б4б7 – кислотно-щелочной баланс (рН почвы);

БД3(50:30)Б4б8– содержание элементов питания, микроэлементов;

БД3(50:30)Б4б9 –загрязнение почв тяжелыми металлами, рассеянными химическими элементами, радионуклидами и др.

Каждый подблок может быть разделен на более детальные структурные единицы. Например, подблок БД3(50:30)Б4б4 можно разделить на водную б41 и ветровую б42 эрозию. В первичные структурные составляющие баз данных загружаются документы-носители информации соответствующей тематики (табличные, буквенно-цифровые, планово-картографические) под соответствующими индексами. Этим документам следует также присваивать идентификационные кадастровые индексы. Например, документу, содержащему данные о структуре почвенного покрова (почвенная карта с очерком), Егорьевского района следует присвоить индекс БД3(50:30)Б4б1, документу с информацией о рН почвы конкретного земельного участка (картограмма с таблицей лабораторных данных) – индекс БД3(50:30:004 01 10:0021)Б4б7. Цифры в скобках – кадастровые номера, однозначно определяющие административно-территориальный адрес объекта: (50:30) –Егорьевский район, (50:30:004 01 10:0021) – конкретный земельный участок в квартале 004 01.

Индексы БД3, Б4, б1 означают принадлежность документа с информацией к тематической базе данных "Качество земель", к блоку "Природно-сельскохозяйственные свойства почв", к подблоку "Структура почвенного покрова". Индексы БД3, Б4, б7 означают, соответственно, подблок "Кислотно-щелочной баланс (рН)". Сочетание кадастрового номера земельного объекта с индексом структурной единицы информационного фонда однозначно определяет адрес документа-носителя информации в системе. Вместе с документами-носителями информации загружаются относящиеся к тематике сопутствующие документы (справочники, классификаторы, словари, шкалы с градациями регистрируемых параметров и др.), составляющие лингвистическое обеспечение системы.

Рекомендуемая информационная структура АБД ГЗК, в частности тематической базы данных БД3, идентична файловой структуре IBM-совместимых персональных компьютеров. Информационные блоки, подблоки и их разделы формируются как "папки" ("директории"), а входящие в них документы-носители информации – как файлы. Такая структура позволяет осуществлять информационный поиск нужных данных (важнейшая функция АИС) стандартным средствами Windows, позволяет осуществлять многие операции с данными ГЗК типовыми средствами Excel, Access, давать пространственное отображение программными средствами ГИС без разработки специальных проблемно ориентированных программных средств.

Приведем пример. Администратору АБД ГЗК Московской области поступил информационный запрос о кислотно-щелочном балансе почв Егорьевского района Московской области, соответствующего кадастровому району 50:30. Запрашиваемая информация, структурированная по предлагаемому принципу, находится в АБД ГЗК Московской области в следующем виде:

БД3(50:30)Б4б7.Д1,2,3.

документы-носители информации (файлы) внутри б7

Папка б7"Кислотно-щелочной баланс" внутри БД3(50:30)Б4

Папка Б4 "Свойства почв" внутри папки БД3(50:30)

30-Индекс кадастрового района (Егорьевского района)

50-Индекс кадастрового округа (Московской области)

Папка (директрия) – тематическая база данных БД3 "Качество земель"


БД3(50:30)Б4б7Д1 – документ формата dbf, таблица с данными о рН почв.

БД3(50:30)Б4б7Д2 – документ формата bmp, картограмма рН почв района.

БД3(50:30)Б4б7Д3 – вспомогательный справочный документ: методика (водная или КСl-вытяжка), оценочные шкалы, интерпретация данных.

Типовыми программно-техническими средствами Windows XP осуществляем поиск: ПУСК → Найти → Файлы и папки → БД3(50:30)Б4б7.

Когда известно, что база данных Б3 находится, например, на диске "D", поиск упрощается указанием границ поиска. Если абонент-потребитель информации запрашивает только табличную справку о площадях почв с различной степенью кислотности, запрашивается документ БД3(50:30)Б4б7Д1. Если, кроме того, нужно еще пространственное планово-картографическое отображение информации, запрашивается документ БД3(50:30)Б4б7Д2. Во всех случаях полезны справочные документы БД3(50:30)Б4б7Д3.

Для получения сведений о конкретном земельном участке в информационном запросе указывается полный кадастровый номер участка. Например, БД3(50:30: 004 01 10:0021), где 004 01 10 – составной номер кадастрового квартала в Егорьевском районе, 0021 – номер земельного участка в этом квартале. Аналогично может быть получен документ (файл) из любого блока БД3 по любому природно-экологическому признаку (свойству) земельного участка, кадастрового квартала, района, и затем обработан различными программно-техническими средствами, совместимыми с Windows XP, без разработки специального проблемно ориентированного программного обеспечения (СПО). Для иллюстрации тематической структуры ГЗК составлен рис. 5.2.



Рис. 5.2. Веерно-иерархическая структура формирования информационных фондов и автоматизированных баз данных АБД ГЗК

Для иллюстрации тематического содержания базы данных Б3 конкретного административного образования – Егорьевского района Московской области составлен рис.5.3. (совместно с директором ООО Центргипрозем).



Рис.5.3. Структура информационных фондов ГЗК и место природно-сельскохозяйственных данных в составе АБД ГЗК на примере Егорьевского района Московской области


Глава 6. Предложения по реализации рекомендуемой системы государственного учета качества земель России

6.1. Обобщенная характеристика природно-экологического качества земель в регистрационных земельно-кадастровых документах

В разделах 1.4. (рис. 1.2.) и 3.1. (рис. 3.1.)приведены два иерархических информационных фасета: ландшафтный и природно-сельскохозяйственный. Ландшафтный характеризует природные свойства земель безотносительно их хозяйственного использования, а природно- сельскохозяйственный – применительно к сельскохозяйственной отрасли. В разделе 4.2. указано, что иерархическая структура присуща всем природным средам (климат, геологическая среда, и др.). Каждая из этих сред может быть представлена своим тематическим фасетом ГЗК, своим масштабным рядом пространственного планово- картографического отображения.

В разделе 1.4. показано, что Ландшафтная карта ССС (Мингео СССР, 1980) имеет обширную многотомную легенду (1987), где охарактеризован каждый из 3400 видов ландшафтов с указанием, какие урочища и фации следует выделять внутри них.

В работах Струмилина С.Г. (1947), Немчинова В.С., Некрасова Н.Н. и др. (1962) указано, что для сельскохозяйственных целей в первую очередь следует учитывать климатические особенности – наиболее консервативные. Затем геоморфологические, поддающиеся регулированию со значительными затратами, и лишь затем – особенности почвенного покрова, которые в значительной мере регулируются агротехническими приемами, внесением удобрений. Именно в так осуществляется деление земельного фонда страны в природно-сельскохозяйственном районировании, где выделяются тепловые пояса (ресурс солнечной энергии), внутри них – зоны по соотношению влаги и тепла (атмосферное увлажнение), провинции по фациальным особенностям климата (главным образом континентальность), округа – по геоморфологическим особенностям, природно- сельскохозяйственные районы – по природной предрасположенности к той или иной специализации сельскохозяйственного производства. Более детальное дробление природно- сельскохозяйственных районов для выделения однородных в производственном отношении земельных выделов осуществляется с помощью таксономических единиц классификации земель, в которой в виде категорий землепригодности и классов земель систематизированы важнейшие агропроизводственные свойства почвенного покрова, проявляющиеся в различных природно-сельскохозяйственных зонах страны. Природная сущность этих свойств раскрывается с помощью учетных групп и генетической классификации почв (Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1977). Каждый из природно-сельскохозяйственных районов отображен на картах и окарактеризован в расширенных легендах (1984, 1986, 1990). Каждый из почвенных типов, подтипов, родов и видов почв отображен на почвенных картах России, субъектов РФ, районов и охарактеризован в обширных региональных изданиях в отношении агроклиматических, агрохимических, агрофизических свойств.

В разделе 3.2. показано, что в современном ГЗК практически отсутствует учет качества земель. Основное внимание уделяется регистрации земельных участков и исчислению платежей за них. Поэтому Скалабан В.Д. вносит предложение.

В ныне действующих регистрационно-учетных земельно-кадастровых документах (ГРЗ КР– государственный реестр земель кадастрового района, приказ Росземкадастра №П/119 от 15.06.2001) в строке Ф.1.6. "Специальные сведения. Описание качества земель и других специальных показателей земельного участка" указывать номер вида ландшафта и номер природно-сельскохозяйственного района, к котрым принадлежит участок.

Так как каждый вид ландшафта и каждый природно- сельскохозяйственный район имеют природно-эколого-хозяйственную характеристику, эти номера в регистрационных документах ГЗК дадут обобщенную, выполненную в единой системе по всей стране характеристику качества земельного участка.

Под руководством Скалабана В.Д. соискатель ученой степени кандидата наук Ивасюк С.И. (директор ООО Центргипрозем) реализовал это предложение на своем предприятии при проведении работ по кадастровой оценке земель. В диссертации показана обобщенная ландшафтно- экологическая и природно- сельскохозяйственная характеристика земельного участка с регистрационным кадастровым № 50.30.004 01 10:0021 Егорьевского района Московской области путем "привязки" его к виду ландшафтов 0132б и к природно-сельскохозяйственному району "Мо4 Восточный".

Код ландшафта 1.06.1.1.4.06.1.02.0132б (по десятичному классификатору Скалабана В.Д). Занимает в районе 20 % площади.

1 – Отдел равнинно-платформенных макрогеологических образований.

06 – Группа бореальных умеренно-континентальных ландшафтов.

1. Класс ландшафтов с равнинным макрорельефом.

1. Таежный растительно-биоклиматический тип ландшафтов.

4. Широколиственно- и мелколиственно-хвойный подтип ландшафтов.

06.1. Род ландшафтов озерно-аллювиально-аккумулятивного происхождения.

02. Вариант рода – принадлежность к Восточно-Европейской географической стране.

0132б – Вид ландшафта. Равнины плоские, слабо и неглубоко расчлененные руслами малых рек, местами заболоченные, сложенные песками, супесями, суглинками с прослоями глин (laQ_III), с мелколиственно-сосновыми и мелколиственными с примесью широколиственных пород лесами, разнотравно-злаковыми лугами, травяно-моховыми, часто облесенными болотами, участками сельскохозяйственных земель на дерново-подзолистых, дерново-глеевых и болотно-подзолистых почвах.

Описание 0132б содержит информацию, какие урочища и фации следует выделять внутри вида для характеристик более крупного масштаба (см. изложенную в разделе 1.4. технологию ландшафтной дифференциации земель)

Мо4 Вост – код природно-сельскохозяйственного района, расположенного на востоке области, к которому принадлежит характеризуемый участок № 50.30.004 01 10:0021.

Восточный, южнотаежно-лесной, плоско-равнинный, супесчаный и песчаный, дерново-подзолистый и болотно-подзолистый. Ниже среднего обеспечен теплом, влажный, средней биологической продуктивности. Направление сельскохозяйственного производства – молочно-мясное скотоводство, картофелеводство. ΣТ=2075 Р/Е=1,20 Бк=115 .

Категория землепригодности – пригодны под пашню.

Класс земель 2, земли дренированных водоразделов и слабовыраженных склонов (до 2⁰) суглинистые и легкосуглинистые некарбонатные.

Группа почв 45д , почва П^ДСГ дерново-подзолистая слабоглееватая легкосуглинистая на покровном суглинке

Обратившись к обширным изданиям Почвенного института им. В.В.Докучаева, региональных почвенных институтов, к трудам ЦИНАО, получаем более детальные характеристики участка № 50.30.004 01 10:0021.

Существенно, что запись номеров видов ландшафтов и природно-сельскохозяйственных районов в регистрационных документах ГЗК не требует никаких затрат на НИОКР, на проведение летно-съемочных, полевых, лабораторных и других работ. Она является практическим использованием обширных знаний, накопленных предыдущими поколениями физгеографов, климатологов, почвоведов. Более подробные ландшафтно-экологические и природно-сельскохозяйственные сведения о землях предлагается формировать в вышеизложенных (см. раздел 5.2.) информационных блоках баз данных БД3-учет качества земель. Для этого потребуется выполнить целый ряд работ, совокупность которых систематизирована в следующем разделе диссертации в виде четырех функционально-технологических блоков.

6.2. Функционально-технологическая структура государственного учета качества земель в составе ГЗК. Требования к технологическим блокам, реализующим предлагаемую систему

В работе используются и различаются следующие термины, понятия.

"Земельный кадастр"– в полном соответствии с ФЗ№28 от 02.01.2000 г.: "систематизированный свод документированных сведений, получаемых…" и далее по тексту закона. Это определение относится к пакету руководящих документов Госстандарта России "УСД" – унифицированные системы документов (ГОСТ 6.10.1-88 и ГОСТ 6.10.2-83).

Понятие "земельно-кадастровое производство" (синоним – система ведения ГЗК) – относится к другому пакету руководящих документов Госстандарта России: "НИД" – научно-информационная деятельность. Эти документы позволяют определить систему ведения ГЗК как совокупность служб, методов и средств, обеспечивающих потребности общества в научно-технической информации конкретной предметной сферы деятельности. НИД включает в себя сбор, переработку, хранение и передачу информации абонентам–потребителям информации.

"Земельный кадастр" является результатом "земельно-кадастрового производства", подобно тому как "карта" является результатом, продуктом картографической фабрики. В разделе диссертации 6.2. рассматривается "земельно-кадастровое производство" как НИД в предметной сфере деятельности – ведение земельного кадастра, в том числе учета качества земель как информационной основы экологически сбалансированного УЗР.

1. На рис. 6.1. приведена схема организационно-технологического общесистемного проектного решения, предусматривающего систематизацию работ по ведению кадастра и мониторинга земель в виде четырех функционально-технологических блоков, совокупность которых определяет общую конфигурацию земельно-кадастрового производства, адекватную функциям и функциональным задачам ГЗК МЗ в процессах экологически сбалансированного УЗР (см. раздел 2.2.). Функционально-технологический блок "Общесистемные разработки". Его назначение – создание и поддержание в актуальном состоянии законодательно-правового поля и нормативно-методических регламентов, в рамках которых должна функционировать система ГЗК РФ. Он обеспечивает:
   

- законодательную и правовую базу выполнения всех работ по созданию и функционированию системы ведения ГЗК;

- нормативно-методическую базу в соответствии с требованиями Госстандарта России по проектированию и созданию систем информационных технологий, методических требований по выполнению отдельных видов работ;

- поддержание законодательно-правовой и нормативно-методической базы в актуальном состоянии, адекватно реагирующем на происходящие политические, социальные, экологические и другие изменения;

- создание земельно-кадастрового производства в регионах на единой методологической основе, согласованной с административно-территориальной структурой органов управления земельными ресурсами;

- взаимосвязь с системами наблюдений других ведомств в рамках ЕГСЭМ;

- создание и обеспечение функционирования специализированных научно- производственных структур, в том числе на основе лицензирования частных и акционерных предприятий, взаимодействие с организациями и предприятиями других ведомств;

- мероприятия по участию в федеральных и международных программах на территории регионов;

- мероприятия по подготовке и переподготовке кадров.




Рис. 6.1. Функционально-технологическая схема земельно-кадастрового производства – системы ведения государственного земельного кадастра России

2. Функционально-технологический блок "Получение первичной информации".

В результате выполненного в рамках блока "Общесистемные разработки" рабочего проектирования баз данных БД1, БД2, БД3, БД4, разработки структур и форматов документов – носителей информации внутри этих баз данных, составляется пакет документов ГЗК установленной формы, которые будут загружаться в тематические базы данных. В соответствии с формой документов осуществляется получение необходимых первичных, исходных данных. Выполняются следующих виды работ.

• Дистанционное зондирование земель (ДЗЗ). Включает в себя космическую и авиационную подсистемы. ДЗЗ используется для получения крупно-, средне- и мелкомасштабной информации, являющейся основой для решения задач федерального, регионального и локального уровней. При организации и выполнении съемочных работ следует учитывать специфику требований к дистанционному зондированию для учета земель и для оценки их состояния.
  

Границы земельных участков, землепользований имеют четкие естественные или юридически установленные рубежи, и основное техническое требование к дистанционному зондированию – обеспечить точность определения границ и площадей, соответствующую картографическим требованиям того или иного масштаба. Указанным требованиям удовлетворяют черно-белые АФС, выполняемые в производственном режиме предприятиями Росземкадастрсъемки (ВИСХАГИ) и другими аэрофотогеодезическими предприятиями.

Назначение дистанционного зондирования для оценки состояния земель – выявление процессов, происходящих на землях, установление их ареалов, степени выраженности, пространственной и временной динамики. Природные и техногенные процессы, явления, происходящие на земной поверхности, проявляются не только в видимой части спектра. Например, пятна загрязнения нефтепродуктами, подтопление территорий, не видимые глазом, обнаруживаются в ИК-диапазоне. Поэтому для специфических наблюдений за состоянием земель:

– снижаются требования к геометрической точности определения границ ареалов обследуемых процессов, т.к. они имеют "размытые" контуры;

– повышаются требования к спектральным характеристикам и объективности их регистрации, диктующие необходимость использования не только средств АФС, составляющих основу топографо-геодезических и земельно-кадастровых съемок, а более широкий арсенал технических средств.

Требования к ДЗЗ излагаются в технических заданиях (ТЗ, ЧТЗ – частные технические задания) на выполнение работ, технические средства – в проектной документации (технические, рабочие проекты).

• Подсистема наземных обследований и наблюдений включает в себя:
  

– традиционные самостоятельные наземные обследования, выполняемые для землеустроительных, земельно-оценочных и других работ;

– вспомогательные опорные наземные наблюдения, выполняемые для дешифрирования и тематической обработки данных ДЗЗ.

• Подсистема получения данных от территориальных служб других ведомств. Включают в себя следующие комплексы работ:
  

– создание и утверждение директивных документов, устанавливающих порядок двусторонних и многосторонних межведомственных взаимодействий и обмена информацией между земельными комитетами округа и территориальными службами других ведомств (см. "Общесистемные разработки");

– установление межведомственных каналов связи, способов и технических средств передачи информации.

– разработка и утверждение форм документов-носителей информации, циркулирующих между территориальными ведомственными службами и земельными органами с указанием периодичности и сроков представления;

– реализация межведомственного обмена информацией, систематизация, оценка качества получаемой информации, ее достоверности, точности, соответствия утвержденным документам-носителям информации.

3. Функционально-технологический блок "Подготовка документов ГЗК установленной формы. Формирование информационных фондов и АБД ГЗК".

На следующем этапе выполняется комплексная обработка первичных (исходных) данных ДЗЗ, наземных обследований (наблюдений) и фондовых данных. В результате обработки получаются вторичные документы-носители информации установленной формы, являющиеся "входными" документами для АБД ГЗК. При этом используются понятия, термины и их определения ГОСТов серии НИД – научно-информационная деятельность и адаптированные к земельно-кадастровой тематике.

Документ первичный ГЗК – документ, содержащий исходную, первичную информацию (см. технологический блок 2). Вторичный документ ГЗК является результатом переработки одного или нескольких первичных документов с исходной информацией. Переработка первичной информации осуществляется в соответствии с форматами документов ГЗК, разработанными в рамках блока "Общесистемные разработки" на стадии рабочего проектирования АБД ГЗК. Бланки документов системы ГЗК заполняются значениями регистрируемых параметров, полученными из исходных документов с первичной информацией, в результате чего приобретают статус документов системы ГЗК. становятся документами с входной информацией для АБД ГЗК.

Документы с входной информацией ГЗК предназначаются для загрузки в базы данных (в АБД ГЗК), поэтому их форматы должны быть машиноориентированным, то есть должны соответствовать используемым в АБД ГЗК программно-техническим средствам хранения и обработки информации, должны соответствовать СПО – специальному программному обеспечению системы.

Документы с входной информацией ГЗК группируются в информационные блоки (подблоки) внутри тематических баз данных БД1, БД2, БД3, БД4.

Объединение четырех тематических баз интегрированные базы данных. Совокупности интегрированных баз данных и программно-технических средств образуют автоматизированные банки данных. Рисунки 5.2. и 5.3. показывают, что автоматизированные банки данных создаются на региональном уровне. На муниципальном уровне осуществляется их эксплуатация. Структура базы данных "Качество земель" показана выше. В отношении показателей качества земель следует максимально придерживаться установленных форм "Единой системы показателей государственного мониторинга земель" (ЕСПГМЗ), разработанной в развитие постановления Правительства Российской Федерации от 21.11.02 г. № 846.

4. Функционально-технологический блок "Эксплуатация АБД ГЗК. Обслуживание абонентов-потребителей информации".

Следующий технологический цикл земельно-кадастрового производства – эксплуатация АБД ГЗК. Она включает в себя, во-первых, поиск нужной информации (нужных документов-носителей информации), во-вторых, переработку, целевую интерпретацию этой информации и подготовку выходных документов для заказчика-потребителя. При этом важно использовать понятия и термины, нормализованные Госстандартом России.

Поисковый образ документа (ПОД) системы – текст, выражающий на информационно-поисковом языке (ИПЯ) системы основное содержание документа, позволяющий идентифицировать его и выделить из системы документации системы при информационном поиске. ИПЯ – это обычный грамматически грамотный русский язык со специфической терминологией, нормализованной в предметной сфере деятельности

Документ с выходной информацией – документ системы, являющийся результатом документов с входной информацией в соответствии с информационным запросом (релевантно информационному запросу) потребителя.

Взаимно согласованные документы-носители буквенно-цифровой информации в сочетании с картографической информацией позволяют осуществлять средствами ГИС комплексный анализ данных с пространственным планово-картографическим отображением результатов.

Природно-экологическая информация, содержащаяся в систематизированных информационных фондах, оценивается по степени выраженности происходящих на них процессов, явлений. Наиболее распространенный способ оценки – оценочные шкалы, классификаторы. Классификаторы подразделяются на общегосударственные, утверждаемые Госстандартом России с аббревиатурой "ОК", ведомственные, утверждаемые соответствующими министерствами, ведомствами и локальные, используемые для конкретных задач. Общегосударственный классификатор ОКАТО, (Система обозначений административно-территориальных объектов) определяет административно-территориальную адресность всех учетных данных. Общегосударственный классификатор ОКОНХ (Отраслей народного хозяйства), определяющий ведомственную адресность данных АБД ГЗК. При получении информации от других ведомств следует производить согласованную целевую интерпретацию получаемых данных в соответствии с оценочными шкалами и классификаторами, принятыми в земельных органах. В диссертации приводятся классификаторы и оценочные шкалы, используемые для характеристики качества земель, а также основные потребители информации ГЗК.

Автор выделяет три основные группы потребителей информации ГЗК.

1. Государственные земельные органы (федеральные, региональные, муниципальные). Информация предоставляется в штатном режиме по установленным каналам связи по установленным срокам и форматам .

2. Государственный органы других ведомств, деятельность которых непосредственно связана с использованием земель. Информация предоставляется также в штатном режиме по установленным каналам связи. Сроки, форматы документов устанавливаются на двусторонней договорной основе.

3. По произвольным запросам пользователей (в том числе иностранных в установленном порядке) на коммерческой основе.

Технические вопросы и регламенты телекоммуникационных связей должны быть разработаны в технических и рабочих проектах.

Глава 7. Методические разработки автора по комплексной многофакторной оценке продуктивности и экологического состояния земель, по получению наиболее важных почвенно-климатических и экологических показателей их качества

Качество земель характеризуется многими свойствами. Во-первых, почвенно-климатические, определяющие их биологическую (сельскохозяйственную, лесохозяйственную и др.) продуктивность. Во-вторых, негативными экологическими факторами естественного или антропогенного происхождения. Для управленческих решений, для исчисления кадастровой стоимости земель важно иметь интегральные, обобщенные показатели, во-первых, продуктивности земель, во-вторых, их экологического состояния.

7.1. Методические рекомендации по определению интегральных многофакторных показателей продуктивности земель в географическом аспекте на межрегиональном, региональном и локальном уровня

Автор предлагает разработанное им общее уравнение биологической продуктивности земель:

(7.1.)

Фотосинтетическая продуктивность растений

Климат, биоклиматический потенциал, балл Бк

Почва, балл бонитета Бп

где Y – фитомасса, накопленная за период вегетации, ц/га;

t – календарная дата, сутки;

tn – весенняя дата начала вегетации, когда среднесуточная температура воздуха становится выше 10⁰С (Т>10⁰С);

tу – осенняя дата окончания вегетации (Т<10⁰С);

R(t) – суточная фотосинтетически активная радиации (ФАР), кДж/га^.сутки;

(t) – доля R(t), усваиваемая растением, относительная величина < 1;

m(t) – количество энергии, содержащееся в единице фитомассы возделываемых культур (кДж/ц);

Xi(t) – почвенно-климатические факторы роста и развития растений;

i = 1,2,3,…k –обозначения климатических факторов;

i= k+1, k+2, k+3,… n – обозначения почвенных факторов;

f –обозначение функциональной зависимости, Π– произведения функций.

В уравнении 7.1. под знаком Π – произведение частных функций по отдельным факторам. Каждая из них может принимать значения от 0 до 1. Уравнение выражает принцип взаимной незаменимости факторов: критическое содержание одного из них превращает функцию (сомножитель) в ноль и не может быть компенсировано другими. Факторы сгруппированы в климатические (1,… k) и почвенные (k+1,… n). Многофакторная оценка продуктивности земель в виде произведения оценок по отдельным факторам ведется с незапамятных времен. Сам термин "фактор" в изначальном смысле означает сомножитель. В математике термин "факториал" и поныне применяется как произведение сомножителей. Многие авторы (Федоров В.Д., Гильманов 1980) приводят убедительные доказательства, что в ряде случаев такой подход дает неправильные результаты. В диссертации автор раскрывает причины противоречий и доказывает, что при правильном выражении обеспеченности растений отдельными факторами уравнение 7.1. правомерно (Скалабан В.Д. 1982, Скалабан В.Д., Тихомиров Ф.А. 1983, Лойко П.Ф., Скалабан В.Д. 1983, Лойко П.Ф. 2000).

Общий вид уравнения (7.1.) делает его пригодным как для межрегионального, общероссийского уровня оценок, так и для локального, муниципального уровня. Первый блок (сомножитель), касающийся растений, относится к генетикам, селекционерам и в диссертации не рассматривается. К специфике наших географических исследований относятся климат и почвы. Для укрупненных мелко- и средне- масштабных федеральных и региональных оценок в качестве Xi используются обобщенные среднегодовые показатели. Для более детальных оценок муниципального уровня – почвенно-климатические показатели в среднем за вегетационный период. Для наиболее детальных оценок (земельный участок, землепользование)– также почвенно-климатические показатели, но регистрируемые подекадно, как принято в, агрометеорологии. В результате образуется многоуровневый разномасштабный ряд разнокачественных (эмерджентных), но взаимно согласованных, не противоречащих друг другу показателей продуктивности земель.

Межрегиональный (общероссийский) и региональный (субъекты РФ) уровни оценок. Масштабы 1:200 000 и мельче. Продуктивность земель определяется прежде всего наиболее консервативными, трудно поддающимися регулированию климатическими факторами (солнечная энергия, атмосферное увлажнение) и их совокупностью в виде биоклиматического потенциала Бк. Биоклиматический потенциал Бк вычисляется как произведение показателей теплообеспеченности Кт и влагообеспеченности Кв. Для вычисления Бк и входящих в него величин Кт, Кв автор рекомендует свое уравнение

(7.2.)

Т_10^о_С = годовая сумма физиологически активных среднесуточных температур, превышающих 10^оС; 1900⁰С–среднее для земледельческой территории России значение Т_10^о_С ;

Р – осадки за год, мм; Е – испаряемость за год, мм.

– коэффициент теплообеспеченности земель относительно заданного уровня сравнения. БазТ_10^о_С =1000⁰С – относительно северной границы земледелия, БазТ_10^о_С =1900⁰С – относительно средней по России теплообеспеченности, БазТ_10^о_С =10000⁰С –относительно влажных тропиков, территорий с наивысшей на планете биологической продуктивностью.

– общероссийский коэффициент влагообеспеченности земель;

100–балльная оценка Бк относительно среднего для России значения Т_10^о_С; =1900⁰С.

Уравнение (7.2.) является развитием традиционных уравнений Колоскова П.С. и Шашко Д.И.(1967). В диссертации даются объяснения его преимуществ (Шашко Д.И., Скалабан В.Д.1982, Скалабан В.Д. 1981, 1983, 1984, 1999, 2000, 2004). Оно показывает, что при достаточном атмосферном увлажнении (Р=Е) и среднем для земледельческой территории России поступлении солнечной энергии (Т_10^о_С = 1900^оС) биоклиматический потенциал Бк =100 баллов, а при недостатке тепла и влаги продуктивность снижается до нуля. Для глобальных сравнительных оценок продуктивности земель стран-членов СЭВ применялась в качестве базовой величина БазТ_10^о_С =10000⁰С (Лойко П.Ф., Скалабан В.Д., 1988).

Плодородие почв – вторая группа природных свойств земель Бп, определяющая их продуктивность (см. ур-ие 7.1.). В агроклиматологии принято оценивать плодородие почв по количеству центнеров кормовых единиц, получаемых с 1 га посевов (цке/га) в расчете на 1 балл Бк (Шашко Д.И.,1985). Скалабан В.Д. предлагает принимать за Бп =100 баллов уровень плодородия почв, при котором получают 0,50 цке/га на 1 балл Бк. Приведем примеры.

Бк =80 (Вологодская область). Почва с Бп =100 баллов дает 0,50цке/га*80 = 40 цке/га. Если почва дает 32 цке/га (0,40цке/га на 1 балл Бк), то ее Бп=(0,40 цке/га/0,50цке/га)*100= 80 баллов.

Бк=100(Московская область). Почва с Бп =100 баллов дает 0,50цке/га*100 =50 цке/га. Если почва дает 40цке/га (0,40цке/га на 1 балл Бк), то ее Бп=(0,40цке/га / 0,50 цке/га)*100= 80 баллов.

Бк=120(Воронежская область). Почва с Бп=100 баллов дает 0,50цке/га*120 =60 цке/га. Если почва дает 48цке/га (0,40цке/га на 1 балл Бк), то ее Бп=(0,40цке/га/ 0,50цке/га)*100= 80 баллов.

То есть в Воронежской области 80 баллам Бп соответствует 48 цке/га, а не 40 цке/га, как в Московской, и не 32цке/га, как в Вологодской, области, так как здесь в продуктивнее климат. Таким образом, обрабатывая статистические данные об урожайности УРцке/га, где соблюдается зональная агротехника (на ГСУ-госсортоиспытательных участках, в передовых хозяйствах), и сопоставляя их с известными значениями Бк (они определены по всем природно-сельскохозяйственным районам России), получаем обобщенные региональные и межрегиональные оценки. Бкп =(Бк/100)*(Бп/100)*100 и Бп=(УРцке/га : 0,50цке/га)*100. Основной недостаток метода: оценка продуктивности земель Бкп опирается на статистические данные, а не на объективные, инструментально измеряемые свойства почв.

Локальный (муниципальный) уровни оценок. Масштабы 1:100000– 1:10000. Автор предлагает уравнения, аналогичные межрегиональным, но использующие локальные показатели вегетационного периода.

Ктв *Бп = Кт*Кв*Бп, где Ктв – совокупный гидротермический коэффициент продуктивности, где Кт – коэффициент теплообеспеченности (0 –1,0), Кв–влагообеспеченности (0 –1,0), Бп – балл бонитета почв по районной шкале, где продуктивность климата Бк принимается одинаковой по всему району.

Кт = М/Мопт = 2,0*(Т/Топт)²_*(1,50 –Т/Топт)

Кв = М/Мопт = [1 – (1 – W/Wопт)²]

Ктв = Кт*Кв =2,0*(Т/Топт)²_*(1,50 –Т/Топт)_*[1 – (1 – W/Wопт)²] (7.3.)

В таблице 7.1. показано сопоставление средних многолетних урожайностей озимой пшеницы в административных районах Краснодарского края со средними многолетними показателями весенне-летнего периода вегетации по данным метеостанций Краснодарского края. Сопоставление показало высокую корреляцию урожайности с расчетным показателем Ктв: R=0,89.

Если ввести еще показатель Бп, которым мы не располагали, то корреляция была бы еще выше.

Весьма совершенным интегральным показателем влагообеспеченности земель является термодинамический потенциал почвенной влаги, выражаемый в джоуль/ г почвенной влаги, или в джоуль/ см ³ влаги, что соответствует размерности давление, атм. В развитие работ Воронина А.Д., Судницына И.И., Муромцева Н.А., а также целого ряда зарубежных физиков почв, Скалабан В.Д. уделил много внимания этому обобщенному показателю влагообеспеченности земель (см. библиографический список автора). В результате сделан однозначный вывод: показатель теоретически обоснованный, совершенный, но трудно измеряемый и по этой причине малоперспективный для массового внедрения в земельно-кадастровое производство.

Таблица 7.1.

Сопоставление средних многолетних урожайностей озимой пшеницы в районах Краснодарского края с расчетными величинами Ктв

Районный центр метеостанция	W/Wo	Кв	Т0С	Т/То	Кт	Кв*Кт	Ц/га
Белая глина	0,51	0,76	14,0	0,78	0,88	0,67	23,5
Каневская	0,57	0,82	13,5	0,75	0,85	0,70	29,6
Тихорецк	0,61	0,85	13,5	0,75	0,85	0,72	26,3
Кореновск	0,69	0,90	13,7	0,76	0,86	0,77	38,4
Славянск-на-Кубани	0,74	0,93	12,9	0,71	0,80	0,74	31,1
Усть-Лабинск	0,70	0,91	13,9	0,77	0,87	0,79	40,1
Краснодар(Круглик)	0,63	0,87	14,1	0,78	0,88	0,76	35,9
Крымск	0,68	0,90	13,4	0,74	0,84	0,75	33,1
Майкоп	0,68	0,90	13,4	0,74	0,84	0,75	28,7

Весьма совершенным интегральным показателем влагообеспеченности земель является термодинамический потенциал почвенной влаги, выражаемый в джоуль/ г почвенной влаги, или в джоуль/ см ³ влаги, что соответствует размерности давление, атм. В развитие работ Воронина А.Д., Судницына И.И., Муромцева Н.А., а также целого ряда зарубежных физиков почв, Скалабан В.Д. уделил много внимания этому обобщенному показателю влагообеспеченности земель (см. библиографический список автора). В результате сделан однозначный вывод: показатель теоретически обоснованный, совершенный, но трудно измеряемый и по этой причине малоперспективный для массового внедрения в земельно-кадастровое производство.

7.2. Методические рекомендации автора по определению интегральных многофакторных показателей экологического состояния земель Бэк

В настоящее время составление экологических карт России, субъектов РФ и муниципальных образований обязательно для управленческих вопросов землепользования. Эти карты должны сопровождаться интегральными оценками экологического состояния территорий – Бэк., которые следует использовать, в частности, для исчисления кадастровой стоимости сельскохозяйственных угодий (ГКОСХУ). В то же время в методике ГКОСХУ экологические показатели не предусмотрены. В диссертации предлагается два возможных пути решения этого вопроса. Покажем на примере Московской области, в частности, Орехово-Зуевского района.




Рис. 7.1. Фрагмент картограммы интегральной оценки

экологической ситуации Орехово-Зуевского района

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Во-первых, по экологической карте Московской области 2000 г, официально утвержденной Мособлкомэкологии. На ней дана картограмма интегральной оценки экологического неблагополучия территорий по нескольким прироным средам (атмосфера, почвы, гидросфера) с оценочными шкалами.

На рис.7.1. приведен фрагмент картограммы интегральной оценки экологической ситуации Орехово-Зуевского района по прилагаемой шкале. Сопоставление фрагмента со шкалой показывает, что около 55% земель района имеет экологически неблагополучную ситуацию в ≈ 3 балла, а 45%.земель – ≈ 6,2 баллов, где за 10 баллов принимается максимально критическая, потенциально кризисная экологическая обстановка.

Средневзвешенное значение интегрального экологического балла Орехово-Зуевского района: Биэ(50:24)= (55%*3+45%*6,2)/(55%+45%) = 4,5.

Второй путь. Нами (Скалабан В.Д., Ивасюк С.И., Скалабан Д.В.) предложена интегральная оценка экологического неблагополучия земель в виде средней геометрической величины частных однофакторных оценок Чтобы выяснить, какие факторы наиболее ответственны за этот уровень экологического неблагополучия, обратимся к выделенным на карте однофакторным ареалам и соответствующим им шкалам. Количество ступеней в шкалах неодинаково, от 4-х до 10-ти. Все они приведены нами к 10-ступенчатым (10-балльным) шкалам, сопоставимым с вышеуказанной интегральной шкалой. Покажем ее на примере имеющихся на экологической карте Московской области однофакторных оценок Орехово-Зуевского района в целом.

• Выброс окислов азота NO(x) в атмосферу: 3 балла шестибалльной шкалы, что соответствует Б1 = 3*(10/6) = 5,0 баллов 10-балльной шкалы.
  
• Выброс сернистого ангидрида SO₂ в атмосферу: 3 балла шестибалльной шкалы, что соответсвует Б2 = 3*(10/6) = 5,0 баллов 10-балльной шкалы.
  
• Выброс окиси углерода СО в атмосферу: 3 балла пятибалльной шкалы, что соответствует Б3 = 3*(10/5) = 6,0 баллов десятибалльной шкалы.
  
• Внесение пестицидов: по Орехово-Зуевскому району этих данных нет.
  
• Сброс сточных вод: 4 балла шестибалльной шкалы, что соответствует Б4 = 4*(10/6) = 6,6 баллов десятибалльной шкалы.
  
• Суммарный выброс вредных веществ в атмосферу: 2 балла шестибалльной шкалы, что соответствует Б5 = 2*(10/6) = 3,3 балла десятибалльной шкалы.
  
• Переувлажненность почв: 5 баллов пятибалльной шкалы, что соответствует Б6 = 5*(10/5) = 10 баллов.
  

• Эродированность почв: 1 балл четырехбалльной шкалы, что соответствует Б7 = 1*(10/4) = 2,5 балла десятибалльной шкалы.
  

Средняя геометрическая величина интегрального балла экологической ситуации Орехово-Зуевского района (50:24 – кадастровый номер района):

Биэ(50:24) = ⁷ = 5,0 балла.

Результат сопоставим со значением Биэ(46:243)=4,5 балла, полученным по интегральной шкале экологической карты.

Предлагаемый методический подход зависит от степени детальности исходных картографических данных в приведенном примере имеются данные только в среднем по районам, поэтому и оценки можно давать только средние по районам.

В результате в диссертации предложены разномасштабные (межрегиональные, региональные и локальные) показатели качества земель. По климатическим свойствам – межрегиональный и региональный Бк, районный Ктв = Кт*Кв, по почвенному плодородию межрегиональный и региональный Бп российской шкалы и Бп районной (местной, локальной) шкалы. Они дают также комплексные почвенно-климатические оценки: межрегиональные и региональные Бкп=Бк*Бп*100 баллов, и районные Бпк = Кпк*Бп=Кт*Кв*Бп.

Предложен также принцип получения интегрального экологического показателя Бэк для межрегионального, регионального и районного уровней.

Основные результаты, выводы

• Дано обоснование объективной безальтернативной необходимости перехода от потребительского землепользования к адаптивному, к организации устойчивых, экологически сбалансированных антропогенных ландшафтов.
  
• Показано, что земельный фонд России являются сложным социально-экологическим объектом-системой, управление которым требует специальной методологии системных исследований.
  
• Разработаны и сформулированы современные принципы управления земельными ресурсами, обеспечивающие устойчивое, экологически обоснованное функционирование антропогенных ландшафтов.
  
• Осуществлен анализ и теоретическое обобщение опыта реализации государственной системы учета качества в России.
  
• Разработан вариант общесистемного проектного решения по формированию государственной системы учета качества земель России, максимально использующий накопленный опыт реализации государственного кадастра и мониторинга земель России и адекватный современным требованиям устойчивого адаптивного землепользования.
  
• Даны предложения по технологическим и организационным вопросам реализации предлагаемой системы учета качества земель России.
  
• Изложены результаты методических разработок автора по получению наиболее важных показателей качества сельскохозяйственных земель России.
  

Основные публикации по теме диссертации:


Монографии

1. Скалабан В.Д. (в составе коллектива авторов) Земельные ресурсы СССР. Природно-сельскохозяйственное районирование территорий областей, краев, АССР и республик. – М.: ГосНИИ земельных ресурсов,1990. 261 с.

2. Скалабан В.Д. Государственный учет качества земель в составе земельного кадастра. – М.: Изд-во "Спутник+", 2007. 120 с. (в печати).