Космическая съемка, ГИС, мониторинг и наша жизнь

Сергей Скатерщиков
Генеральный директор ООО Научно-проектная фирма "ЭНКО", г. Санкт-Петербург
тел. [phone], факс. [phone]

E-mail: [email protected]

Материалы космических съемок в постоянном режиме стали поступать в народное хозяйство нашей страны с 1974 года – то есть прошло 25 лет. Казалось бы, за это время космические изображения должны были стать обычным инструментом для всех организаций, так или иначе работающих с территориями, но, увы, этого не произошло.

Уникальность и эффективность материалов аэро- и космических съемок для различных отраслей хозяйства изучена и описана во множестве специальных трудов и нет нужды повторять это здесь. Главное это то, что единственным эффективным инструментом, позволяющим оперативно и исключительно детально исследовать состояние окружающей среды, современное использование природных, в том числе земельных, ресурсов, получать объективную картину мира, особенно когда речь идет о достаточно больших по площади территориях – является только космическая съемка. Это общепризнанно и не требует комментариев. Однако, как всегда это было в нашей стране, далеко опередив в теоретических и методических исследованиях по использованию космической информации в различных отраслях хозяйства другие страны, мы безнадежно отстали в практическом применении материалов космических съемок.

Не вдаваясь в подробности бессмысленного засекречивания космической и картографической информации, плохо поставленной учебной и пропагандистской работы отмечу, что важными факторами, которые тормозили и тормозят использование материалов космических съемок являются некомпетентность руководства страны, регионов, городов в урбанистике и отсутствие в стране органов, отвечающих за состояние территорий и их развитие в комплексе.

Что является главным богатством России? Одни скажут нефть и газ, другие - лес и редкие металлы и т.п. И никто не задумывается о том, что главным богатством России является ее необъятная, даже после распада СССР, территория. Территория, которая используется бездарно, бесхозяйственно. Территория, которая захламлена и на огромных площадях сильно- и необратимо нарушена. Территория, про которую никто не знает точно, в каком она состоянии, как используется, что на ней происходит. Наверное нелишне напомнить, что площадь России составляет 17.075, 4 тысячи кв.км, это – 1 707 540 000 га или 17.075.400.000.000 кв.м. Если бы средний доход с 1 кв. м составлял хотя бы 1 цент в год, то это дало бы стране 170 миллиардов 754 миллиона долларов ежегодно. Какая нефть, какой газ, какие кредиты МВФ могут сравниться с этим?

Так в чем же дело? А дело в том, что уже скоро 100 лет, как наша земля не имеет хозяина, а те, кто должен "по службе" заниматься проблемами рационального использования территорий в большинстве своём не хотят и не умеют этого делать.

Рис. 2. Сравнение космических изображений SPOT 1990 г. (слева) и 1995 г. (справа) показывает значительное увеличение площади садоводческих участков и изменения в структуре использования земель.

Понятно, что, прежде чем принимать какие-либо решения, строить планы, разрабатывать проекты развития и использования территорий, необходимо для начала понять – что из себя эта территория представляет: сколько здесь проживает населения, чем оно занято, в каких условиях живет; какие здесь есть полезные ископаемые и в каком количестве; каковы инженерно-стро-ительные условия; что представляют из себя лесные массивы; как используются пахотные земли и в каком они состоянии; в каком состоянии луга и пастбища и какова их продуктивность; что из себя представляет промышленность территории, насколько она эффективна и какие виды промышленного производства экономически выгодно здесь развивать; каковы резервы водоснабжения; в каком состоянии и какие резервы у энергоснабжения; какая транспортная сеть на территории, каковы ее транспортные связи, в каком состоянии магистрали, железные дороги, аэропорты; какова, наконец, экологическая ситуация и чем она вызвана и т.п. Читателям ArcReview объяснять не надо – типично ГИСовская задача. Специалистам, работающим с материалами космических съемок тоже понятно – без космических изображений такую задачу ни в масштабах страны, ни в масштабах области (края, республики) решить практически невозможно. Но кто ее может решить?

Поставленная задача во всем мире традиционно решается урбанистами, которых у нас в стране исторически называют градостроителями. Это специалисты, которые работают с территорией комплексно, рассматривая ее не как "лесохозяйственный" или "сельскохозяйственный" и т.п. комплекс, а как единый сложный организм, в котором переплетены геолого-географические явления и различные направления хозяйственной деятельности человека; организм, представляющий собой определенную целостность, со своими законами развития. Нарушение этих законов ведет к деградации территории, ухудшению условий проживания населения, снижению уровня жизни, то есть к тому, что и происходит сейчас на территории России практически повсеместно.

На основе комплексного анализа территории урбанисты разрабатывают проект ее оптимального развития, который охватывает все перечисленные выше направления. В советской градостроительной науке и в существующей нормативной документации такие проекты называются "Схемами расселения" (для страны в целом и для очень крупных регионов, включающих несколько субъектов Федерации) или "Схемами районной планировки" (для республик, областей, краёв, районов). Конечно, в нынешних социально-экономических условиях нормативное содержание этой проектной документации, безусловно, нуждается в определенной корректировке, но это специальный разговор, который здесь не уместен. Для нас же важно то, что для приведения в порядок наших территорий есть и специалисты и огромный опыт прошлых лет, и соответствующие методики, и нормативная документация. Нет только одного – понимания проблемы у тех, кто руководит страной на всех уровнях.

Примером тому может служить фактический развал всех крупных проектных градостроительных институтов страны, тщетность попыток объяснить губернаторам необходимость создания такой проектной документации для улучшения условий проживания населения, вывода хозяйства субъекта Федерации из кризиса, создания благоприятных условий для внутренних и внешних инвесторов.

Но, несмотря на такую пессимистическую картину, тем не менее отдельные примеры создания "градостроительной" документации в виде геоинформационных систем с использованием материалов космических съемок имеются. В первую очередь, это разработанные Научно-проектной фирмой ЭНКО компьютерные Генеральные планы городов Перми и Ижевска и Концепция территориально-планировочного развития гг. Ухта-Сосногорск, созданные с использованием цифровых космических изображений SPOT, Генеральный план Приморского рекреационного района Калининградской области и 1-й этап создания Государственного Градостроительного кадастра Республики Коми, выполненные с использованием отечественных космических снимков.

В данных работах космические изображения успешно применялись для оценки современного состояния и использования изучаемых территорий, что позволило создать актуальную картину на момент проведения космической съемки, адекватно оценить потенциал территории и разработать эффективные предложения по ее перспективному развитию.

К сожалению, в небольшой статье невозможно изложить методику и основные результаты таких объемных, масштабных работ. Приведем наиболее характерные примеры использования космической информации и ГИС-технологий в этих проектах.

В Перми, на основе космической съемки SPOT, а также фондовых материалов, были созданы цифровые карты современных ландшафтов, использования земель, инженерно-строительных условий и традиционные градостроительные схемы: функционального зонирования, транспорта, магистральных инженерных сетей, планировочных ограничений (санитарно-защитные зоны предприятий, зоны от трубопроводов, водоохранные зоны и т.п.) и многие другие. Система создавалась с помощью программных средств PC ARC/INFO и ArcView GIS. В процессе дешифрирования космических изображений SPOT были выявлены многочисленные изменения состояния окружающей среды, по сравнению с традиционными картографическими материалами – новая, главным образом, усадебная застройка; карьеры, свалки, другие нарушения почвенно-растительного покрова; новые дороги и другие линейные сооружения. Особенно показательно то, что по космической съемке обнаружены очень значительные нарушения зеленой зоны Перми к востоку от города несанкционированными рубками, строительством и т.п. Материалы дешифрирования космических изображений существенно повлияли на разработку проектных предложений Генерального плана.

Применяя ГИС-технологии проектировщикам удалось решить многие задачи – от выбора территорий для нового жилищного строительства и комплексной градостроительной оценки этих новых площадок до разработки предложений по развитию социальной инфраструктуры (на основе компьютерного анализа обеспеченности микрорайонов детскими садами, школами, поликлиниками и т.п. в сравнении с нормативными показателями) (Рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент Компьютерного Генерального плана Приморского района Калининградской области. Градостроительный анализ использования территории.

Другой пример – территориальная информационная система "Генеральный план Приморского района Калининградской области". В начале работы использовались отечественные космические фотоснимки, выполненные в 1989 году. Были созданы необходимые схемы дешифрирования и традиционные градостроительные схемы в составе, аналогичном приведенному выше. На стадии разработки проектных предложений было получено космическое изображение SPОT 1995 года, анализ которого показал, что на территории произошли значительные изменения, связанные, главным образом, с массовым жилищным и садоводческим строительством. Это привело нас к мысли о необходимости ведения градостроительного мониторинга с использованием космических изображений, методика которого и была разработана нами в инициативном порядке на примере изображений SPOT 1990 и 1995 года этой территории (рис. 2) с применением ГИС-технологий.

В настоящее время фирма работает над созданием компьютерного Генерального плана г. Калининграда. В этом проекте применяется весь накопленный НПФ "ЭНКО" опыт работ и оригинальные методики по территориальному проектированию с применением материалов космических съемок и ГИС-технологий. Но, в отличие от предыдущих проектов, в этом случае поставлена также цель создать такую градостроительную документацию, которая позволила бы Администрации города не только планировать очередность основных градостроительных мероприятий, направленных на улучшение условий проживания; не только вести компьютерный дежурный генеральный план города (градостроительный мониторинг); не только оперативно принимать решения по тем или иным вопросам обеспечения жизнедеятельности города, но и создать в городе благоприятный инвестиционный климат для развития промышленности, жилищного строительства, торговли. Для этого предполагается с помощью ГИС-технологий провести целенаправленный комплексный анализ территории города для выбора площадок, зданий, земельных участков, наиболее привлекательных для инвесторов (обеспеченность транспортными связями, инженерной инфраструктурой, отсутствие планировочных ограничений, в том числе с точки зрения экологической ситуации и т.п.), законодательно обеспечить надежность инвестиционных вложений (разработать и законодательно утвердить Правила застройки в соответствии с Градостроительным кодексом РФ) и подготовить полный пакет градостроительной документации по каждому участку для выставления на аукцион. По самым скромным подсчетам, такой подход к градостроительной документации уже в первые два года принесет до 10-12 руб. на каждый рубль, вложенный в разработку компьютерного Генерального плана.

Резюмируя сказанное, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что благополучие нашей жизни невозможно без пересмотра отношения к территории, на которой мы живем. Рациональное использование нашего жизненного пространства – это единственный путь к процветанию страны, что доказано всеми цивилизованными странами. Путь к этому один – создание проектов развития территорий силами урбанистов, экономистов, экологов, юристов. Проектов, которые должны стать законом для территории. Такая работа может и должна выполняться с использованием ГИС-технологий и материалов космических съемок, а результаты реализации этих проектов должны контролироваться путем создания системы "градостроительного мониторинга". Рано или поздно, но наше общество придет к осознанию необходимости выполнения таких проектов, потому что альтернативы этому нет.

Дата добавления: 2014-01-05