Ландшафтное планирование с элементами инженерной биологии

Последовательность перечисленных выше основных разделов ландшафтного плана в целом отражает основные этапы его составления – инвентаризационный, оценочный, разработки целей развития, составления программ действий и мероприятий (рис. 2).

В ходе первого этапа работ систематизируются сведения о ландшафтной структуре территории и свойствах его компонентов, современном землепользовании, экологической ситуации, намерениях пользователей, планах развития и конфликтах природопользования. Результатом разработки этого раздела обычно являются карты современного использования земель, экологической ситуации и конфликтов природопользования, а также тематические карты, характеризующие основные компоненты ландшафта.

В наиболее благоприятном случае ряд названных карт удается получить из опубликованных или фондовых источников, но нередко приходится составлять их специально. В целом сбор и систематизация информации на этом этапе работ представляет собой трудоемкую и довольно сложную задачу. От качества собранной информации существенно зависит эффективность всего планирования. Ниже специальный раздел посвящен составу, источникам и требованиям к необходимой для планирования информации.

Рис. 2. Основные этапы ландшафтного планирования.

Оценочный этап планирования один из наиболее ответственных и трудных в содержательном отношении. Выбор критериев, разработка шкал оценок для значимости и чувствительности всех компонентов ландшафта, а также составление соответствующих карт требуют хорошего знания территории и творческого подхода. Необходимые методические рекомендации по выполнению этих этапов работы даются в последующих главах.

На этапе формирования целей развития территории ландшафтным планировщикам требуются возможно более полные сведения о функционировании ландшафта, его динамике, о планах землепользователей и инвесторов, об отраслевых программах развития и намерениях властей. Именно на этом этапе происходит взвешивание различных ландшафтных функций, сопоставление нужд охраны природы и социально-экономического развития. Этот этап связан со сложными процессами согласования различных интересов и выбором приоритетов и занимает поэтому подчас достаточно продолжительное время.

Этап разработки программы действий и приоритетных мероприятий завершает процесс составления ландшафтного плана, но не является последним этапом всей работы. Реализация предписаний плана, всех намеченных мероприятий это достаточно длительный и трудоемкий процесс. Ландшафтные планировщики должны оказывать в этом деле консультативную помощь, должны контролировать результаты выполнения и эффекты мероприятий. На этой стадии работ и отчасти на предыдущем этапе следует использовать методы инженерной биологии, о которых будет сказано в последующих главах.

2.4. Базовая информация, ее источники и интерпретация

Основная работа по поиску и систематизации материалов и сведений, необходимых для планирования, начинается и в основном выполняется на первом этапе работ, но продолжается и на других этапах, вплоть до завершающих стадий – мониторинга результатов планирования и корректировки плана.

Спектр нужных для планирования данных может существенно различаться в зависимости от природных особенностей территории, специализации хозяйства, экологической ситуации и многих других обстоятельств. Поэтому единого для всех случаев и исчерпывающего списка подлежащих сбору данных рекомендовать нельзя. Ниже приводится ориентировочный перечень видов информации, которую обычно используют в ландшафтном планировании.

Картографические, фото и плановые материалы

1. Топографические карты масштабов 200 тыс., 100 тыс., 25 тыс.

2. Актуальные космические снимки масштабов от 200 до 25 тыс.

3. Аэрофотоснимки разного времени (если возможно – ряд за 20–40 лет).

4. Лесотаксационные и лесохозяйственные карты и схемы (масштабов от 100 до 25 тыс.).

5. Схемы землеустройства тех же масштабов.

6. Тематически карты природоведческого блока – геоморфологические с характеристикой экзогенных процессов, почвенные, геоботанические, климатические, гидрологические и гидрогеологические (для зоны свободного водообмена), водохозяйственные и др.

7. Карты природоохранного блока – охраняемых территорий всех категорий, ареалов и местообитаний редких и ценных видов животных и растений, а также карты биологических ресурсов, например, лекарственных растений и др.

8. Карты сельскохозяйственной специализации территории, мелиоративные, продуктивности угодий, бонитировки земель, эрозионной нарушенности и др.

9. Карты социально-экономические: населения и расселения, полезных ископаемых и др. ресурсов (в том числе, земельных, лесных, рекреационных), инфраструктуры (транспорт, коммунальное хозяйство, рекреационные предприятия и т. п.).

10. Карты санитарного и более широко-экологического состояния территории, в том числе: выбросов, сбросов, отходов, концентрации загрязняющих окружающую среду веществ, медико-географические карты, а также сведения о качестве питьевой воды и продуктов питания и т. п.

11. Блок планировочных карт и схем: генеральные схемы и планы, ТерКСОПы, районные планировки, схемы функционального зонирования различных территорий и объектов.

12. Другие имеющиеся тематические и специальные карты, составленные в научно-исследовательских и проектных учреждениях, особенно, с применением ГИС-технологий.

Некартографическая информация

1. Фондовые материалы и аналитико-информационные отчеты (доклады) учреждений: охраны природы, санитарно-эпидемиологического надзора, горно-технического надзора, рыбной, водной и др. инспекций, геологической разведки, лесного, сельского, водного, охотничьего, курортного хозяйства.

2. Материалы земельного и водного кадастров, а также архитектурно-планировочных управлений (отделов, комиссий и т. п.).

3. Данные статистического учета на республиканском и местном уровнях по различным отраслям и областям деятельности (см. выше), в том числе, данные медицинской статистики.

Составляя программу сбора данных, нужно предлагать каталог критериев и требований, в соответствии с которыми следует собирать и интерпретировать эти данные, пространственно представительные и адекватные планировочным целям.

Основные требования к качеству исходной информации таковы:

• Системность, надежность, полнота исходной природоведческой информации.

• Адекватность масштаба и формы представления, доступность, интерпретируемость информации (например, возможность использования для оценок значимости и чувствительности компонентов ландшафта и т. п.).

• Отображение специфики конкретной территории, включая сведения о характерных особенностях пространственной структуры и функционирования не только природных, но и социальных и хозяйственных компонентах.

• Актуальность данных о современном землепользовании и социально-экономических условиях (нередко они оказываются устаревшими, поэтому необходимо обновлять и пополнять данные о реальном современном использовании территории, особенно в пределах населенных пунктов и их окрестностей).

Что касается общих требований к содержанию информации, то в каждом конкретном случае нужно исходить из перечня основных вопросов, для ответа на которые эта информация должна собираться. Некоторые из этих вопросов были сформулированы во Введении (см. параграф 1.1). Ниже все они, иногда в несколько иных формулировках, объединены в семь категорий:

1. Что местные жители и все общество хотели бы получать от данного ландшафта? Этот вопрос непосредственно связан с целями планирования.

2. Какими благами данный ландшафт уже обеспечивает людей в настоящее время?

3. Каков потенциал этого ландшафта в смысле возможностей развития?

4. Каковы существующие и планируемые формы использования территории?

5. Какие воздействия на ландшафт связаны с этим использование?

6. Какова чувствительность ландшафта к этим воздействиям?

7. Каковы последствия имеющихся и планируемых воздействий для функционирования ландшафта?

Результаты планирования, обращенные и к специалистам, и к широкой общественности и затрагивающие их интересы, также должны иметь адекватные формы выражения.

Это означает, что различным адресатам следует предлагать различные и доступные для их восприятия способы представления результатов. Обычно используются: классические карты и тексты, информационные письма и листки, публикации в прессе, видеофильмы, выставки материалов, в том числе плакатов, семинары и презентации, сообщения в сети Интернет.

Перечисленные выше разнообразные сведения нужного качества далеко не всегда имеются в полном объеме. Многие из них приходится собирать, организуя специальные исследования.

Тем не менее, важно хорошо ориентироваться в существующих доступных источниках необходимой информации Ниже в обобщенной форме (табл. 1) указаны основные виды доступной информации и возможные источники ее получения.

Каждая строка этой таблицы может быть существенно детализирована, но здесь нет необходимости и возможности давать более подробные сведения. Приведем, однако, в качестве иллюстрации к сказанному, описание организаций, обладающих и торгующих аэрофото– и космическими снимками.

Так, материалами дистанционного зондирования Земли обладают:

Аэроснимками: 1) фонды аэрогеодезических предприятий, 2)на сельскохозяйственные регионы НИИгипрозем.

Космическими снимками: 1)Российское космическое агентство (РКА), 2) Минобороны, 3) Роскартография, 4) Росгидромет, 5) Госцентр «Природа», 6) Межотраслевая ассоциация «Совинформспутник», 7) Научно-исследовательский центр изучения природных ресурсов НПО «Планета» (НИЦ ИПР), 8) Научно-инженерный центр «Алмаз» НПО «Машиностроение».

ТАБЛИЦА 1. Виды и основные источники доступной информации

Реально источников получения российских космических снимков больше, но другие являются вторичными. Например, ряд организаций в разных регионах уже имеют собственные автономные приемные комплексы, которые принимают данные дистанционного зондирования.

Центр конверсионных технологий Российского космического агентства организован сейчас производит съемку новейшими системами, как фотографическими, так и цифровыми. Для научных работ снимки ЦКТ не доступны.

Совинформспутник предлагает главным образом рассекреченные снимки, сделанные спутниками двойного назначения в 1990-х гг. На всю территорию России и многие зарубежные страны в ЦСКБ есть много снимков разных лет (архив находится в Москве).

Госцентр «Природа» Роскартографии (Москва) также один из старых производителей и хранителей космоснимков для гражданских нужд. В архиве этой организации имеются снимки, полученные со спутников серии «Ресурс-Ф», запускавшихся в 1974–1993 гг. до 5 раз в год. Сейчас новых снимков в «Природе» нет.

Научно-исследовательский центр изучения природных ресурсов НПО «Планета» Росгидромета эксплуатирует спутники типов «Ресурс-О» (серии «Ресурс-О1» и «Ресурс-О3»), «Метеор» («Метеор-2» и «Метеор-3») и «Океан». Производит съемку низкого и среднего разрешения гидрометеорологического, природно-ресурсного и океанографического назначения.

На данный момент эти российские снимки используются для решения большинства народнохозяйственных задач, требующих регулярного обновления съемки и не требующих высокого разрешения, поскольку обеспечивают достаточную «свежесть» данных. Покрытие территории и повторяемость съемки достаточно высоки.

НИЦ ИПР имеет службу Государственного архивного фонда спутниковых данных, обеспечивающую продажу снимков потребителям. Покупатель может подобрать снимки по электронному каталогу, просмотреть архивные изображения, получить консультацию и оформить заказ. Возможен специальный заказ съёмки со спутника «Ресурс-О».

Научно-инженерный центр «Алмаз» НПО «Машиностроение», специализируется на проведении особого типа съемок – радиолокационных (комплекс Алмаз-1). Этот вид съемок производится активным сенсором – радаром (радар с синтетической апертурой – РСА).

США и страны Западной Европы накопили большие массивы снимков территории России. Военные фотографические съемки, проведенные США до 1972 г., в 1995 г. рассекречены. Они сделаны камерами серии КН (key hole – замочная скважина) с разрешением 1,5–12 м (КН-5–140 м.). Образцы этих снимков есть в Интернете по адресу: http://edcwww.cr.usgs.gov.

Американские гражданские спутники серии Landsat запускаются с 1972 г. Спутник постоянно ведёт съёмку полосы пролёта, и данных на любую часть России очень много. Основные их поставщики в России СП «ДАТА+» и «Scanex». В фирме «Scanex» существует не только льготная система расценок для научных организаций, но и возможность на каких-либо условиях получить снимки бесплатно (студенческие разработки, новаторские исследования и обязательство передать материалы исследования в фирму). Обе фирмы имеют базы данных и специальные схемы покрытия данными, по которым можно найти любые подходящие снимки.

Французские гражданские спутники серии SPOT запускаются с 1986 г. Накоплен большой архив данных на многие регионы России. С апреля 1997 г. информация с этих спутников принимается непосредственно в России. Канада, США, Япония, Европа имеют свои радиолокационные системы дистанционного зондирования. Некоторые французские снимки можно приобрести в НИЦ Алмаз.

Различные страны – производители дистанционных данных имеют свое законодательное регулирование в отношении секретности геоданных. На территорию России открытыми являются данные с пространственным разрешением от 2 метров и ниже, что позволяет вести составление карт по ним в масштабе от 1:100 000 и мельче.

Глава 3. Анализ ситуации (инвентаризационный этап)

3.1. Ландшафтная структура, землепользование и экологическая ситуация

Как указывалось в разделе 2.4, сведения о типологии основных компонентов ландшафта и его пространственной структуре, отображаемые на соответствующих тематических картах, составляют один из важнейших блоков базовой информации, необходимой для составления ландшафтных планов.

Необходимо при этом иметь в виду, что наряду с картами, на которых представлены генетические характеристики всех разностей рельефа и почв, сообществ растений, водных объектов и других компонентов, необходимы и иные карты, содержащие информацию о тех свойствах этих компонентов, которые более полно отражают особенности их функционирования и состояния.

Так, карты рельефа должны представлять не только его генетические формы, но и морфологические особенности – длину, крутизну и экспозицию склонов, густоту и глубину расчленения, проявления эрозионных процессов и тому подобные сведения.

Геологические карты – не только возраст, но и петрографические характеристики, водопроницаемость, механический состав и другие особенности горных пород.

Почвенные карты – не только генетические типы, роды и виды почв, но также мощность их профиля, механический состав, плотность, запасы гумуса, эродированность и тому подобные параметры.

Геоботанические карты, помимо типов сообществ, должны характеризовать их ярусную структуру, сомкнутость или проективное покрытие, запасы фитомассы, сукцессии, нарушенность и другие свойства.

Карты гидрологического блока должны содержать сведения о запасах, качестве и динамике вод разных типов, о гидрологических режимах водных объектов.

Климатические карты также должны отображать как происхождение, так и свойства воздушных масс и максимум режимных характеристик.

Генетические ландшафтные карты, безусловно, полезны, но их недостаточно. Необходимы типологические и динамические варианты ландшафтных карт, отображающие не только пространственную морфологию ландшафта, но и особенности его развития и функционирования, например, коренные и производные фации и урочища, их сезонные состояния, характер латеральных связей.

Весьма важна информация, содержащаяся на ландшафтно-геохимических картах, в том числе – сведения об автономных, транзитных и аккумулятивных ландшафтах и геохимических барьерах.

Для интенсивно освоенных территорий, наряду с картами природных, зачастую исключительно потенциальных или восстановленных ландшафтов, нужно иметь карты современных преобразованных ландшафтов с выделенными природно-техногенными системами. Например, лесохозяйственными (с показом вырубок и посадок разного возраста), мелиоративными (такими как оросительные системы) или горно-техническими (такими как карьеры с системой отвалов).

Карты землепользования, отображающие все его основные формы и пространственную структуру, редко оказываются доступны в готовом виде. Обычно их приходится составлять специально на основе отраслевых – земле– и лесоустроительных, водохозяйственных, градостроительных и других. При этом их следует актуализировать по материалам современных космических и/или аэрофотоснимков. Пример карты современного использования земель приведен на рис. 3.

Назначение всех материалов и карт землепользования в том, чтобы возможно более полно представить существующие воздействия на ландшафт. Рекомендуется выявить источники, ареалы и параметры воздействий, связанных со следующими основными типами использования территории (табл. 2).