| В начало | Архив | Номер 1 |
Предложения по созданию ГИС Республики Алтай
А.А. Галушин, Г.Г. Кравченко, В.Г. Логинов
НПО "Сибгеоинформатика", ФГУ "ГТФГИ"
1.Краткая характеристика территории
1.1. Местоположение, население
Республика Алтай находится на крайнем юге Западной Сибири, её границы выходят на государственные границы Российской Федерации - с Казахстаном, Китаем, Монголией, общая протяжённость этой границы около 650 километров. Территория республики "вписывается" в трапецию, ограниченную 83 и 89 градусами восточной долготы и 49 и 52 градусами северной широты и имеет протяжённость с севера на юг около 400 км, а с запада на восток - около 360 км. Площадь Республики составляет 92,6 кв. км. В остальной части Республика Алтай граничит с Алтайским краем, Кемеровской областью, республиками Хакасия и Тыва.
Численность населения республики на 1 января 1996 г. составляла 201,6 тыс. чел.(173 тыс. чел. в 1980 г.). Городское население составляет 25 %. За исключением столицы - г. Горно-Алтайска, крупных населённых пунктов практически нет (наиболее крупными сёлами являются центры административных районов). Республика делится на десять административных районов. Плотность населения невысокая, всего 2,18 чел. на кв. км. (для сравнения: Алтайский край - 16,0, Хакасия - 8,2, Тыва - 1,54).
Алтайская национальность составляет 31% от общей численности, русская - 63%, казахская - 5.6%, остальная часть населения представлена 20 различными малочисленными национальностями. Русское население проживает в основном в северных районах, казахское - в Кош-Агачском районе. Алтайцы представляют две этнографические группы - северные (тубулары, кумандинцы, челканцы, шорцы) и южные (алтай-кижи, теленгиты, телесы, телеуты) алтайцы.
1.2. Ландшафтные характеристики
Значительную часть республики занимают Алтайские горы - обширная горная страна, самая высокая часть Алтае-Саянской горной системы. К тому же это её самая западная часть, что существенно влияет на климат. Территория сложена комплексом осадочных и вулканогенных пород различного петрографического состава и различного возраста - от протерозоя до палеогена включительно. Современный горный рельеф образован главным образом неогеново-четвертичными сводовыми поднятиями и расколами на глыбы. В настоящее время, с одной стороны, продолжается процесс горообразования, с другой - интенсивное разрушение гор. Основной особенностью рельефа является сочетание обширных поверхностей выравнивания (до 1/3 поверхности - пенеплен) и межгорных котловин с высокогорным рельефом типично альпийского облика.
Другие особенности рельефа: северо-западное и широтное простирание хребтов, заметный параллелизм горных цепей и постепенное нарастание высот с северо-запада на юго-восток. При этом выделяются три горные цепи: Южная (хребты - Катунский, Южно-Чуйский, Листвяга, Холзун) с максимальной высотной отметкой 4506 м, Центральная (хребты - Северо-Чуйский, Теректинский, Бащеланский и др.) с максимальной высотной отметкой 4173 м, Северная (хребты - Курайский, Айчулакский, Сумультинский, Иолго) с максимальной высотной отметкой 2792 м. С юго-востока территория окаймляется Чулышманским нагорьем, массивом Табын-Богдо-Ула, хребтами Сайлюгем, Чихачёва, Шапшальским.
Территория республики относится к сейсмически опасным зонам. Считается, что землетрясения вызывают возникающие и развивающиеся разрывные нарушения. В рельефе имеются чётко выраженные разрывные нарушения. Сейсмичность территории нарастает от северо-запада (с 4-6 баллов) к юго-восточной части границы (до 9 баллов).
Существенное влияние на формирование рельефа оказали два древних оледенения. Первое покрывало значительную часть территории и оставило эрозионные и аккумулятивные формы рельефа. Второе оледенение носило долинный характер и оставило множество каров, каровых озёр, водопадов. В настоящее время насчитывается 1330 ледников общей площадью 900 кв. км. и с объёмом льда 57 куб. км.
В итоге, на территории Республики Алтай выделяют следующие типы рельефа: альпийский, среднегорный, долины с плоским дном, ледниковые долины, равнины древнего пенеплена.
1.3. Климатические характеристики
Климат Республики Алтай определяется следующими факторами: положением в умеренных широтах северного полушария (49-52 градуса с. ш.), господством западного переноса с Атлантики воздушных масс, влиянием в зимнее время мощного азиатского антициклона с малооблачной морозной погодой. Как было сказано выше, Алтай - самая западная часть горной системы, а поэтому самая увлажнённая её часть. Существенное влияние на климат оказывает рельеф (вертикальная зональность климата).
Среднегодовая температура на северо-западе составляет +4°С, а в высокогорной зоне -7°С. Амплитуда абсолютных отметок температур весьма велика: от -60°С зимой до +35°С летом (Чуйская долина). Лето более прохладное, чем на соседней равнине, с повышением высоты на 100 м, температура воздуха падает на 0,4 - 0,6 градуса. При этом для межгорных котловин характерны инверсии температур.
Наибольшее количество осадков приходится на склоны наиболее высоких хребтов западной экспозиции и соответствующие им предгорья - до 2000 мм в год. В среднегорье средняя годовая величина осадков составляет 500-600 мм в год. В межгорных котловинах количество осадков крайне мало, так, в Чуйской долине всего 100 мм в год.
1.4. Почвенно-растительный покров
Для почвенно-растительного покрова характерна высотная поясность. Выделяется четыре пояса: степной, лесной, альпийский и нивальный. Степной пояс подразделяется на два типа - горные и высокогорные степи. Горные степи располагаются на высотах 800-1200 м по долинам рек, плато и межгорным котловинам (Уймонская, Абайская, Теньгинская, Урсульская). Произрастает здесь злаково-разнотравная растительность - ковыль, типчак, житняк и др. Почвы - обыкновенные и южные чернозёмы. Высокогорные степи развиты в юго-восточной части на высотах 1500-2200 (Чуйская и Курайская котловины, плато Укок, участки в долинах Башкауса и Чулышмана). Почвы здесь бурые и каштановые карбонатные, местами солончаки. Произрастают ковыльки, полынь, осока, астрагалы.
Лесной пояс занимает большую часть территории. На севере леса начинаются от подножья гор, на западе - на высоте 400-600 метров. Верхняя граница леса в западной и северо-западной частях находится на высоте 1700-1800 м, в центральной - 2200 м, на юге и востоке - 2300-2400 м. Здесь произрастают сибирская лиственница, кедр, ель, пихта, сосна, причём, преобладает лиственница. Почвы - горно-таёжные подзолистые.
Альпийский пояс начинается с высот 2000-2400 м и простирается до высот 2800-3000 м. Он подразделяется на нижний пояс - субальпийский и верхний - собственно альпийский. Субальпийские луга представлены высокотравьем - пыреи, мятлики, овсы. Почвы здесь дерновоподзолистые или скрытоподзолистые. В альпийском поясе господствуют огоньки, маки, сибирский водосбор, лютики и др. Почвы горнолуговые с хорошо выдержанным дерновым горизонтом и большим содержанием гумуса.
На границе с вечными снегами и ледниками располагаются горные тундры, которые занимают большие площади, чем луга. Тундры представлены тремя типами - моховолишайниковыми, щебнисто-лишайниковыми и каменистыми.
1.5. Минерально-сырьевые ресурсы
Геологическая изученность территории республики невысокая. Съёмка масштаба 1: 50 000 фрагментарно покрывает около 40% территории, причём, без достаточного комплекса геофизических и геохимических работ. Вместе с тем, открыто значительное количество различных месторождений и проявлений. Кроме добычи общераспространённых полезных ископаемых (выдано 29) лицензий и блочного камня (выдано 4 лицензии), ведётся геологическое изучение и добыча золота (выдано 17 лицензий). Также планируется добыча волластонита. Разрабатывавшееся ранее Акташское месторождение киновари в настоящее время отработано. Среди наиболее значимых, на настоящее время, можно назвать следующие месторождения: Холзунское (железо), Каракульское (кобальт, висмут), Синюхинское рудное поле (золото, волластонит), Майское (волластонит), Ульменское (волластонит), Чаганузунское (ртуть), Озёрное (серебро), Пограничное (серебро), Асгат (серебро), Алахинское (литий, тантал), Колгутинское (молибден, вольфрам), Уразайское (шеелит).
Энергетические ресурсы республики представлены месторождениями бурых углей и торфа. Месторождение бурых углей Талдудюргун на северо-западе Чуйской степи подготовлено к промышленной разработке. На площади перспективного карьера балансовые запасы основного пласта по категориям В1+С1+С2 составляют 28,04 млн. т. Но угли этого месторождения низкой степени углефикации, высокозольные и низкокалорийные, окисленные в верхней части пластов. Целесообразность их использования в качестве топливно-энергетического сырья в настоящее время подвергается сомнениям в первую очередь по экологическим причинам. Существует проект использования в качестве органических удобрений. Пыжинское месторождение каменного угля содержит 4,5 млн. т. разведанных запасов и 134.5 млн. т. прогнозных. В Республике Алтай также выявлено 13 месторождений торфа, из них - 1 резервное и 12 с прогнозными ресурсами. Общие запасы и ресурсы составляют 8370 тыс.
т.Представляют интерес месторождения сырья для минеральных красок, декоративных и облицовочных камней (особенно значительны яшмы).
Также имеются месторождения минеральных вод (зафиксировано около 6000 источников) и лечебных сероводородных грязей, но изучены и оценены они пока недостаточно.
1.6. Поверхностные воды
Территория республики покрыта весьма плотной речной сетью. Все реки относятся к бассейну р. Оби. Территория Республики играет особую роль, как водообразующий регион, обеспечивающий поверхностный сток бассейна Верхней Оби. Речные долины связаны с тектоническими разломами, складчатостью и, соответственно, реки ткут преимущественно в северо-западном направлении. Реки относятся к ледниково-снеговому типу питания. Верховья многих рек представляют собой троги с цепями моренно-запрудных озёр, водопадами. Крупнейшие реки: Катунь (640 км), Чарыш(491 км), Чуя (281 км), Бия (280 км), Чулышман (241 км) и др. Крупнейшие озёра: Телецкое (23068 кв. км), Джулукуль (33,0 кв. км), Тайменье (3.7 кв. км).
1.7. Биологические природные ресурсы
Биологические ресурсы республики весьма разнообразны. Из дикорастущих следует назвать кедровые орехи, ягоды (брусника, черника), горный лук и др. Многочисленны лекарственные растения, некоторые из них имеют промышленное значение. Территория Республики весьма перспективна для развития пчеловодства и получения высококачественного мёда.
В лесном поясе обитают: бурый медведь, лось, марал, олень, архар, кабарга, косуля, росомаха, рысь, лиса, колонок, белка, бурундук хорь, горностай. Из птиц здесь обитают каменная куропатка, кедровка, глухарь, тетерев, рябчик, сойка. В степях обитают грызуны - сурки, суслики. В высокогорном поясе обитают горный козёл, горный баран, красный волк, снежный барс, красный волк, беркут, улар, альпийская галка. Завезены и прижились такие животные, как бобёр, енотовидная собака, заяц-русак, ондатра, норка, баргузинский соболь. Промысловое значение имеют пушные звери: соболь, норка, белка, лиса, колонок.
В водоёмах водятся рыбы: хариус, таймень, ленок, осман, щука, налим, окунь, елец, плотва.
1.8. Промышленное производство и сельское хозяйство
Производство в республике развито слабо. Его основу составляют лёгкая и пищевая промышленность. Лёгкая промышленность представлена ткацкими и трикотажными предприятиями, деревообработкой, пищевая - переработкой продуктов животноводства.
Горнорудная промышленность представлена добычей золота, производством стройматериалов. Месторождение по добыче сырья для производства ртути в настоящее время выработано, и завод в Акташе работает на вторичном сырье (переработка отходов химического производства).
Главная отрасль сельского хозяйства - животноводство. Это овцеводство, мясомолочное животноводство, табунное коневодство, пантовое мараловодство. Так в 1978 г. численность овец достигала 1126 тыс. голов, крупного рогатого скота - 163 тыс. голов. В настоящее время, видимо, поголовье скота значительно меньше. Земледелие связано, в основном, с выращиванием кормовых культур (главным
образом, в долинных участках нижнего течения Катуни). Вообще говоря, при существующей численности населения Республика в состоянии обеспечить себя основными продуктами питания. По-видимому, Республика Алтай в состоянии производить мясо-молочную продукцию для вывоза за свои пределы. Причём, эта продукция может представляться как экологически чистая, а соответственно и иметь более высокую стоимость.В соответствии с уровнем развития промышленности, транспортная инфраструктура развита слабо. В республике нет железных дорог. Основная транспортная артерия - Чуйский тракт (автомобильная дорога федерального значения), проходит с севера на юг через всю республику. Сеть улучшенных дорог связывает районные центры либо с Чуйским трактом, либо с Горно-Алтайском.
1.9. Состояние окружающей среды
Территория Республики Алтай на сегодня является одним из регионов России, слабо затронутых хозяйственной деятельностью, в связи с чем, нарушенность природной среды минимальна и связана, в основном, с горнодобывающей промышленностью, строительством, геологоразведочными работами, сельскохозяйственным производством. Также обращается внимание на геологические образования, как природные загрязнители окружающей среды.
Главными факторами загрязнения являются: радиоактивные осадки в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, падения вторых ступеней запускаемых с космодрома Байконур ракет (обломки, химические загрязнения остатками топлива), деятельность предприятий цветной металлургии Восточного Казахстана.
Локальный характер носят загрязнения, связанные с разработкой ртутных месторождений (том числе отсыпка щебня из карьеров при строительстве дорог), добычей золота, сельскохозяйственным производством (места складирования удобрений и ядохимикатов, пункты ветеринарной обработки и содержания скота, нефтебазы). Как обычно, менее благополучна экологическая обстановка вблизи крупных населённых пунктов. Серьёзные проблемы существуют в Горно-Алтайске из за его местоположения в долинной котловине.
Значительная часть территории Республики (20-25%) в радиоэкологическом отношении имеет напряжённую обстановку из-за радона. Требуют особого внимания и изучения рудные поля тяжёлых металлов, а также гранитоидные и вулканогенные комплексы, как источники повышенной радиоактивности и др.
Требуют также внимания и дополнительного изучения геофизические поля различной природы. Проявления их на территории Республики весьма значительны.
Все эти факторы требуют детального изучения и картирования результатов этого изучения для дальнейшего комплексного применения.
В целом, большая часть территории (до 93%) в экологическом отношении может считаться благоприятной и условно благоприятной. В районах г. Горно-Алтайска, горнодобывающих и перерабатывающих производств, интенсивного сельхозпроизводства, а также части Курайской степи (по природным факторам), экологическое состояние считается напряжённым.
1.10. Особоохраняемые территории, памятники природы и истории
Республика Алтай является уникальным природным регионом, как по разнообразию, так и по богатству природных комплексов. Здесь имеются ландшафтные шедевры мирового класса. Знатоки и ценители считают Алтай жемчужиной всей Сибири.
На территории Республики созданы Алтайский и Катунский заповедники. Ландшафты Алтайского заповедника представлены четырьмя высотными поясами: степным, лесным, субальпийским и альпийским. В заповеднике насчитывается 1270 видов растений, 73 вида млекопитающих, 310 видов птиц, 10 видов земноводных и пресмыкающихся. Катунский заповедник включает часть лесного, альпийского и гляциального высотных поясов.
В целях охраны флоры и фауны, водных и геологических объектов, археологических памятников, созданы Кош-Агачский, Сумультинский и Шавлинский заказники. Особый статус также имеет высокогорное плато Укок (зона покоя).
Своеобразие и первозданность природных объектов Алтая явились причиной того, что в декабре 1998 г. ЮНЕСКО официально присвоила Алтайскому и Катунскому заповедникам, Телецкому озеру, горе Белухе и зоне покоя Укок статус территории Мирового наследия.
Республика весьма богата археологическими памятниками. Всемирно известны Пазырыкские курганы на территории Улаганского плоскогорья, давшие уникальные предметы материальной культуры скифского времени. Курганы такого типа находятся и в других местах Республики, в том числе на упомянутом высокогорном плато Укок.
1.11. Выводы
Промышленность и соответствующая инфраструктура на территории Республики развиты слабо. Противовесом этому является уникальный природный комплекс, находящийся в относительно благополучном экологическом состоянии. Рост экономического потенциала Республики некоторое время может основываться на развитии горнорудной промышленности (с учётом нарастающей в затратах доли природоохранных мероприятий), производстве экологически чистых по мировым стандартам продуктов питания, производстве и переработке пантов, развитии туристско-оздоровительного комплекса. Для этого Республика должна получить и поддерживать сертификат экологически чистой территории, соответствующий международным стандартам. Последнее положение, а также необходимость обеспечения устойчивого развития территории, для реализации требуют организации комплексного мониторинга природной среды и хозяйственной деятельности. Геоинформационные технологии при этом играют первостепенную роль.
2. Органы управления республикой
Республика Алтай является субъектом Российской Федерации, управление Республикой осуществляется Правительством, в пределах его компетенции.
Главой исполнительной власти в Республике является Председатель правительства.
В структуре Правительства, а также со стороны федеральных структур, выделяются следующие органы, так или иначе связанные с пространственной составляющей в управлении территорией:
- министерство экономики;
- комитет архитектуры и строительства;
- министерство сельского хозяйства;
- комитет природных ресурсов;
- комитет по земельным ресурсам и землеустройству;
- комитет по лесу;
- управление автодорог;
- комитет охраны окружающей среды;
- министерство здравоохранения;
- министерство по чрезвычайным ситуациям;
К числу органов Правительства, которые должны использовать пространственную информацию, можно без сомнения отнести координационно-аналитическое управление. Активно работают с пространственной информацией и научные организации, результаты их работы непосредственно или косвенно используются правительственными органами. К числу таких организаций в Республике относятся Горно-Алтайский государственный университет, Региональный институт экологии, Институт гуманитарных исследований. Значительную роль в проблематике устойчивого развития Республики начинает также играть производственное государственное предприятие "Алтай-Гео".
Комитет природных ресурсов, Комитет по земельным ресурсам и землеустройству, Управление автодорог, Комитет по лесу, Комитет охраны окружающей среды работают с пространственными данными наиболее активно, каждое из них имеет свою систему производства картографических материалов.
Специфика этих органов также в том, что они связаны с деятельностью, которая обеспечивает пополнение местного бюджета. Соответственно, геоинформационная система должна, в первую очередь, создаваться на материалах этих органов и для их потребностей, с перспективой подключения к ней всех остальных служб, органов управления и научных организаций. Научные организации, используя геоинформационную систему в качестве базы и инструмента для фундаментальных и прикладных исследований, могут дополнительно снабжать органы управления аналитической, прогнозной, "альтернативной" и др. информацией, необходимой при принятии управленческих решений.
Таким образом, республиканская геоинформационная система должна представлять корпоративную технологию для очень широкого круга приложений. Другой особенностью системы будет очень большой объём пространственных данных - это вытекает как из площади территории и сложности её цифровой модели, так и из широкого набора отраслевых карт.
3. Комплексный подход к описанию территории
Приведённая выше краткая характеристика территории Республики Алтай показывает необходимость её комплексного описания. Любое отраслевое описание естественным образом решается с помощью геоинформационной системы и не содержит принципиальных проблем. Комплексное описание территории значительно сложнее. В основе здесь должна быть положена какая-либо методика. Традиционно такими вопросами у нас в стране занимались градостроители
(за рубежом - урбанисты). Именно они работали с территорией комплексно, рассматривая её как единое целое со своими законами существования и развития. Нарушение этих законов ведёт к деградации территории, ухудшению условий проживания.На основе комплексного анализа территории градостроители разрабатывали проекты её оптимального развития. Такие проекты для уровня субъектов федерации назывались
"Схемами районной планировки", их разработка опиралась на соответствующую нормативную базу. К сожалению, в настоящее время роль градостроителей сведена почти на нет. Приоритет отдаётся отраслям, "создающим и расширяющим налогооблагаемую базу". Но именно использование опыта градостроительного подхода в сочетании с возможностями современных геоинформационных технологий должны стать средством для работы с территорией органам управления.С этих позиций,
в наиболее общем виде требования к системе формулируются следующим образом. Система должна проектироваться и создаваться как пространственно-ориентированная (территориальная) интегральная ГИС с выделением на верхнем уровне социальной, хозяйственной и природной компонент и с выходом на предметно-ориентированные (ведомственные) сектора.Требуемое разделение показателей, характеризующих территорию, можно представить следующими группами: население, хозяйство, природа. Выделение первых двух групп, как основы социально-экономических процессов, и возможность независимого описания природных факторов, является необходимой предпосылкой для реализации концепции устойчивого развития территории. При описании населения, в качестве характеристик должны быть взяты системы расселения, демографическая структура, социальная структура, занятость, уровень доходов, пространственная привязка к административно-территориальным единицам, а также "динамическая составляющая" - миграция, изменение занятости и др. В группе "хозяйство", прежде всего, должны быть даны представления о технологии деятельности различных объектов хозяйственного назначения и инфраструктуры (в том числе имеющих ведомственное подчинение) в пространственном аспекте и на фоне функционального зонирования территории. Наиболее сложная для описания группа - "природа". Помимо физико-графических характеристик и ландшафтных описаний, здесь должны быть даны соответствующие отраслевые характеристики и представления
.Структура ГИС, соответствующая такому описанию территории, может быть представлена совокупностью следующих блоков:
- базовая цифровая модель территории;
- комплексный территориальный кадастр;
- современное состояние территории;
- проектно-планировочные решения;
- информационно-справочный и прогнозно-аналитический блок.
С другой стороны, отраслевые подходы к представлению территории выглядят иначе.
По крайней мере для ресурсных отраслей можно выделить следующее единообразное описание:- изученность территории (когда, где, какими методами и
Правильный методический подход и заключается в том, чтобы увязать эти подходы.
4
. Задачи, решаемые с помощью геоинформационной системыПеречислим ниже задачи, которые очевидным образом должны решаться с использованием территориальной геоинформационной системы.
4.1. Общее описание региона как единого взаимосвязанного комплекса природных ресурсов.
4.2. Инвентаризация природных ресурсов с учётом пространственного фактора.
4.3. Рациональное использование природных ресурсов территории, в том числе за счёт преодоления отраслевого подхода в природопользовании. Возможность перехода к описанию территории с позиций ландшафтной иерархии организации природных комплексов.
4.4. Комплексная оценка социально-экономико-экологического потенциала территории.
4.5. Представительство Республики в мировом информационном пространстве через Интернет, в том числе для привлечения инвестиций.
4.6. Возможность разработки и реализации концепции социально-экономико-экологического развития региона.
4.7. Оценка воздействия на окружающую среду результатов хозяйственной деятельности.
4.8. Снабжение информацией руководства компании при стратегическом планировании и принятии решений, оперативное представление разнородной информации в наиболее удобном для восприятия и анализа виде, изготовление высококачественной иллюстративной графики;
4.9. Полномасштабная и эффектная презентация Республики при работе с инвесторами и партнёрами;
4.10. Совместный (комплексный) анализ существенно разнородной информации, представленной в картографической форме;
4.11. Комплексное районирование территории;
4.12. Моделирование на предпроектных стадиях различных вариантов обустройства крупных участков территории с учётом всех экологических факторов и со стоимостными оценками;
4.13. Отслеживание выполнения крупных территориальных программ и проектов с пространственным отображением текущего состояния;
4.14. Моделирование и предсказание последствий опасных явлений, выработка эффективных мероприятий по ликвидации последствий аварий и чрезвычайных ситуаций пространственного характера;
4.15. Приведение всей пространственной информации, получаемой комитетами, службами, ведомствами самостоятельно или из внешних источников, к единому стандарту, архивирование её для целей ретроспективного анализа и использования со вновь полученными данными.
Возможна информационная поддержка типовых отраслевых задач. Например, при решении задач управления недропользованием: подготовка перспективных и ежегодных планов геологоразведочных работ, подготовка планов лицензирования, обеспечение необходимыми материалами конкурсов на право пользования недрами, контроль соблюдения условий лицензионных соглашений, своевременная подготовка установленной отчётности перед вышестоящими органами. При этом Комитет природных ресурсовдолжен иметь возможность наиболее просто осуществлять информационное взаимодействие с другими ведомствами: земельным комитетом (земельные отводы), управлением лесами (ограничения по лесам первой группы) и т. п.
Республиканским комитетом по земельным ресурсам и землеустройству должны выполняться функции по сбору, обработке, учёту, хранению и представлению данных, в соответствии с действующими методиками и инструкциями, а также процедуры кадастрового зонирования, моделирования различных вариантов оценок с целью создания оптимальных платежей за любые виды землепользования. Типовыми задачами, решаемыми здесь, должны быть:
- формирование земельных участков по результатам различных операций и сделок с ними;
- государственная регистрация прав на земельные участки и выдача удостоверяющих документов владельцам земельных участков;
- заполнение кадастровых дел и форм Единого Государственного реестра земель, ведение банка кадастровых данных и реестра земель;
- составление статистической отчётности по использованию земель;
- формирование и ведение дежурных кадастровых карт;
- кадастровое зонирование территории;
- моделирования различных вариантов оценок с целью создания системы оптимальных платежей за любые виды землепользования.
Структурно-иерархически в подсистеме земельного комитета должны выделяться следующие взаимосвязанные уровни, в соответствии с рабочими масштабами, принятыми атрибутными характеристиками и спецификой решаемых задач:
Основополагающими в подсистеме комзема должны быть понятия:
Объектами учёта должны быть земельные участки и территориальные зоны.
Аналогичным образом выглядят концептуальные требования к своим подсистемам и у других ведомств. Общим здесь можно выделить то, что каждая подсистема должна строиться как средство по созданию и ведению баз существенно разнородных кадастровых данных с преобладающей долей пространственной составляющей и с поддержкой решения предопределённых задач
.Для эффективного решения вышеназванных задач, геоинформационная система должна адекватным образом соответствовать структуре органов управления Республики, комитетов, ведомств и служб. Это важнейшее положение должно быть учтено при проектировании системы.
Разумеется, решение отдельных задач из вышеперечисленных или их групп возможно также только после достижения определённого уровня наполнения баз данных.
4. Масштабный ряд и базовые карты
В соответствии с размерами и отмеченными выше особенностями территории, может быть принят следующий масштабный ряд для топографической основы.
4.1. Масштаб 1:2 500 000 - 1:4 000 000. Положение Республики в Западно-Сибирском регионе и в России. Отображение региональных связей Республики.
4.2. Масштаб 1:500 000. Региональный уровень, отображающий Республику в целом. Соответствует задачам уровня районной планировки. На первых этапах создания системы это будет основной масштаб для получения различных производных карт в результате пространственного анализа, прогнозирования, а также отображения различных тенденций и состояния по Республике.
4.3. Масштаб 1:200 000. Соответствует уровню административных районов, крупных природных комплексов.
4.4. Масштаб 1:2000. Служит для отображения застроенных территорий и решения возникающих здесь задач.
Масштабы 1:100 000 и крупнее используются, как правило, для решения стандартных отраслевых задач. Например, масштаб 1:100 000 используется для решения задач лесотаксации, гидрологи используют масштаб 1:25 000, землеустроители используют для работы планшеты ВИСХАГИ масштаба 1:10 000, у геологов распространён масштаб 1:50 000. Введение здесь общих масштабов представляется проблематичным, во всяком случае, этот вопрос требует детального исследования.
Другой проблемой является актуальность топографических данных, своевременность их обновляемости. Состояние дел здесь для Республики Алтай показано на рис.1,2,3. Как видно из этих рисунков, значительная часть территории требует обновления топоосновы.
Единая топооснова должна использоваться в качестве исходных данных для создания отраслевых базовых карт. Базовые карты, вместе с топоосновой, должны служить единым каркасом для географической привязки, координации и внутреннего согласования всех других слоёв и карт. Такими базовыми картами могут быть:
- карты административно-территориального деления;
- ландшафтные карты;
- карты природного районирования;
- карты использование земель;
- государственные геологические карты;
- карты лесов;
- карты особо охраняемых территорий и памятников природы;
- археологические карты,
а также многие другие.
Конкретно вопрос о выборе базовых карт и их содержании должен решаться на стадии проектирования с максимальной ответственностью. В основу должен быть положен принцип увязки тематического содержания вдоль общих границ разного типа, по структурным линиям и природным рубежам. При этом не должно быть допущено искусственного "пересогласования" тематических слоёв и карт в ущерб реальному положению дел. Именно от успешного решения этого вопроса зависит возможность межотраслевого обмена данными, пространственного совмещения любых тематических слоёв, выполнения оверлейных
операций и других процедур анализа.Особую роль среди базовых карт должны играть ландшафтные карты. Весь учёт земель, их качественная оценка, разработка различных планов землеустройства и хозяйственного освоения, разработка схем расселения должны основываться на ландшафтном (комплексном
) картировании территории. Любые крупные преобразования ландшафтов должны основываться на полном учёте и всесторонней качественной оценке природных комплексов на основе физико-географического районирования и ландшафтной типологии. Различные сферы деятельности предъявляют свои специфические требования к районированию. Именно физико-географическое районирование должно служить основой и первоисточником любого прикладного районированя. Это и предопределяет особую роль ландшафтных карт в числе базовых.Разумеется, в системе должны быть обеспечены единство картографических легенд, согласование классификаторов информации, форматов и структур данных.
Как отмечено выше, система уже в стартовой версии будет иметь значительный объём пространственных данных. Объём таких данных, начиная с которого система будет в состоянии давать ощутимую отдачу, оценивается в 500 - 700 Мб. Количество пространственных объектов при этом может достигать нескольких сотен тысяч.
Принципиальным является вопрос об обновлении и поддержании в актуальном состоянии картографической основы, так как понятно, что без решения этого вопроса эксплуатация системы потеряет смысл. На первых порах, без сомнения, банк картографических материалов будет формироваться путём перевода в цифровой вид карт
, существующих на бумажной основе. Актуальность полученных карт будет соответствовать актуальности исходных материалов. Принципиально все технологические вопросы получения цифровых карт таким путём решены, существует достаточно широкий выбор программно-технических средств для этих целей (дигитайзеры, сканеры, векторизаторы). В последующем, создание новых цифровых карт по этой технологии, т. е. через "бумажный" вариант утратит смысл. Более технологичным будет создание карт сразу в цифровом виде - путём использования электронного геодезического оборудования для различной тематической съёмки, а также использования данных дистанционного зондирования с последующим дешифрированием полученных материалов. Последнее направление становится особенно перспективным. Во-первых, всё более доступными становятся исходные данные. Это как возможность устанавливать собственные станции приёма спутниковых данных, так и широкие возможности получать данные по заказу. Причём, существует чёткая тенденция к повышению пространственного разрешения снимков - сейчас практически доступны снимки метрового разрешения, в том числе радиолокационные. Существуют системы, позволяющие получать стереопары. Актуальными остаются и возможности аэрофотосъёмки, а также получение данных съёмки в цифровом виде с использованием лёгких летательных аппаратов. Во-вторых, существуют вполне доступные в освоении технологии цифровой обработки и дешифрирования данных дистанционного зондирования, в том числе для получения ортофототрансформированных снимков и фотограмметрии. Есть точка зрения, что в недалёкой перспективе во многих случаях вместо векторных цифровых карт будут широко использоваться оперативно полученные и обработанные космоснимки. Безусловно, велика будет роль таких технологий в различных задачах мониторингового характера. Здесь возможно сочетание в виде основы данных высокого разрешения и анализа вместе с ней оперативно получаемых в дальнейшем данных меньшего разрешения.
5. Блоковая структура системы
Вышеперечисленные особенности территории, требования высокой степени интеграции отраслевых приложений, наряду со стандартными требованиями к региональным ГИС, позволяют сформировать блоковую структуру геоинформационной системы Республики Алтай. На рисунке 1 представлена версия геоинформационной системы, которая может рассматриваться как стартовая. Здесь все приложения объединяются в рабочую группу с набором клиентских мест. По мере наполнения баз данными и наращивания функциональных возможностей, система может быть трансформирована в корпоративную, а отраслевые рабочие места трансформируются в рабочие группы с полнофункциональной поддержкой отраслевых задач. Соответствующая структура показана на рисунке 2.
Рис.1. Блоковая структура стартовой версии геоинформационной системы.
Рис.2. Блоковая структура полнофункциональной версии геоинформационной системы.
7. Оптимальная последовательность разработки и этапы работ
Основными задачами при создании республиканской геоинформационной системы следует считать:
- общее проектирование системы;
- создание программно-аппаратной платформы, необходимой для функционирования базовой версии системы;
- формирование базовых пространственных данных;
- обеспечение представительства республики посредством геоинформационной системы в мировом информационном пространстве через Интернет (создание Web-представительства);
- разработка отраслевых подсистем, включая тематические карты необходимых масштабов, базы атрибутных данных, средства поддержки решения типовых задач;
- создание подсистемы оперативной подготовки и издания картографических материалов;
- создание подсистемы ввода пространственных данных (дешифрирование данных космосъемки и аэрофотосъёмки, использование электронного геодезического оборудования, оцифровка сканированных материалов и бумажных носителей информации);
- разработка и ввод в действие комплекса организационных и нормативно-правовых мер, обеспечивающих эксплуатацию системы;
- создание системы непрерывной подготовки специалистов, необходимых для эффективного обслуживания и эксплуатации системы;
- наращивание функциональных возможностей системы, расширение программно-аппаратной базы.
Очевидно, что создание территориальной геоинформационной системы представляет собой комплекс взаимоувязанных задач, часть которых должна решаться последовательно, а другие могут решаться одновременно или со значительным перекрытием во времени. При этом может быть предложена следующая схема создания системы.
- Проектирование системы (определение масштабного ряда топокарт для отраслевых приложений, определение состава базовых карт, определение наборов отраслевых тематических карт, определение состава базы атрибутных данных с выделением общих информационных объектов и отраслевых наборов данных, формализация задач пользователей, оценка объёмов информации и запросов пользователей и т.п.).
8. Заключение
В приведённых выше материалах
обоснованы и сформулированы основные концептуальные положения создания геоинформационной системы Республики Алтай. Эти положения, в наиболее кратком виде, следующие.8.1. Система должна опираться на действующую структуру органов управления Республикой.
8.2. Система должна предусматривать работу с очень большими объёмами пространственных данных (вытекает из значительных объёмов территории, необходимости широкого масштабного ряда, сложности цифровой модели территории). Система должна предусматривать повременное накапливание данных и ретроспективную работу с ними.
8.3. Система должна проектироваться и разрабатываться как корпоративная, с выделением рабочих групп, соответствующих комитетам, службам.
8.4. Система должна создаваться преимущественно из готовых программных модулей, доказавших свою эффективность и надёжность.
8.5. Набор пространственных данных системы должен опираться на специальным образом подготовленную систему базовых карт.
8.6. Принципиальным образом должен быть решён вопрос о поддержании данных в актуальном состоянии. В отношении пространственных данных этот вопрос должен решаться путём перехода на активное использование данных дистанционного зондирования.
Как отмечено выше, промышленность и соответствующая инфраструктура на территории Республики развиты слабо. Противовесом этому является уникальный природный комплекс, находящийся в относительно благополучном экологическом состоянии. Территориальная геоинформационная система может быть наилучшим инструментом для организации рационального взаимодействия с этим комплексом в рамках реализации концепции устойчивого развития региона. Но создание и обслуживание такой системы, ввиду её значительной стоимости, может быть увязано только с экономическим подъёмом. В любом случае, вложение средств в создание системы с позиций органов территориального управления будет рассматриваться как весьма долгосрочное (а, возможно, и рискованное). Наиболее быстрая отдача, как обычно в таких случаях, может быть получена за счёт создания рациональной системы налогообложения за любые виды пользования землёй. Средства различных ведомств для выполнения такого проекта должны быть максимально объединены. Но, в любом случае, собственных средств республики для создания полнофункциональной территориальной геоинформационной системы в короткие сроки явно недостаточно и должны изыскиваться дополнительные источники - различные фонды, конкурсы грантов, спонсорская поддержка и др. В целом, реализация такого подхода в настоящее время маловероятна. Достаточно сказать, что один из потенциально наиболее значимых участников этого проекта - Комитет по землеустройству и земельным ресурсам, в настоящее время практически не имеет средств для работ такого плана. Альтернативным подходом является начало создания системы в рамках Комитета природных ресурсов по Республике Алтай (как наиболее подготовленного) с соблюдением исходных концептуальных положений и последующим распространением разработки как основы для комплексной геоинформационной всей Республики. Именно такой подход рассматривается далее. В соответствии с этим выводом, в следующем разделе рассматривается техническое задание на геоинформационную систему Комитета природных ресурсов по Республике Алтай.