Особенности применения геоинформационных систем при экоаудите особо охраняемых природных территорий

ИССЛЕДОВАНИЕ

Отбоева С.Д.1, Жалсараева Е.А.1

1 Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ

Особенности применения геоинформационных систем при экоаудите особо охраняемых природных территорий

АННОТАЦИЯ:

В статье рассмотрены особенности применения геоинформационных систем при экономической оценке потенциала особо охраняемых природных территорий на примере геопортала Республики Бурятия. Выявлены основные проблемы организации геоинформационных систем, обоснована необходимость дальнейшего совершенствования существующих ГИС. Статья может быть полезна не только с точки зрения теории, но и для последующего развития в регионе ООПТ на устойчивой основе. Научная статья подготовлена при финансовой поддержке гранта Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ), проект № 15-32-01247.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: геоинформационная система, базы данных, методика сбора информации, экологический мониторинг, природные объекты, культурное наследие, природоохранные зоны, ООПТ, национальные парки, заповедники

JEL: D80, M42, Q57, R11

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ:

Отбоева С.Д., Жалсараева Е.А. Особенности применения геоинформационных систем при экоаудите особо охраняемых природных территорий // Российское предпринимательство. — 2016. — Т. 17. — № 15. — С. 1807-1816. — doi: 10.18334/rp.17.15.36404

Отбоева Сэсэгма Доржиевна, кандидат социологических наук, доцент кафедры системы информатики, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ

Жалсараева Екатерина Александровна, кандидат экономических наук, доцент кафедры финансы и кредит, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ

ПОСТУПИЛО В РЕДАКЦИЮ: 01.07.2016 / ОПУБЛИКОВАНО: 20.08.2016

ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП: http://dx.doi.org/10.18334/rp.17.15.36404

(с) Отбоева С.Д., Жалсараева Е.А. / Публикация: ООО Издательство "Креативная экономика"

Статья распространяется по лицензии Creative Commons CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/) ЯЗЫК ПУБЛИКАЦИИ: русский

1808

Введение

В настоящее время на территории Российской Федерации насчитывается 13072 особо охраняемых природных территорий (ООПТ), в том числе 277 - федерального, 11466 - регионального и 1329 -местного значения, общая площадь которых составляет 207 млн га. или 11,4% от общей площади страны [2].

Согласно Федеральному закону «Об особо охраняемых природных территориях» от 14.03.1995 № ЗЗ-ФЗ, особо охраняемые природные территории (ООПТ) - это участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны [6]. Выделяются следующие категории ООПТ (рис. 1).

Рисунок 1. Категории особо охраняемых природных территорий России Источник: составлено автором

Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния, а часть охраняемых территорий Российской Федерации имеет международный статус.

В качестве примера можно рассмотреть Республику Бурятия, система ООПТ которой характеризуется наличием всех типов таких территорий: ООПТ федерального значения - 2 биосферных и 1 природный заповедник, 2 национальных парка, 3 государственных природных заказника федерального значения; ООПТ регионального значения - 13 заказников и 1 природный парк, 1 рекреационная местность, 57 памятников природы и 5 рекреационных местностей

1809

местного значения. В целом площадь особо охраняемых природных территорий Республики Бурятии составляет порядка 3,2 млн га [4].

Одной из характерных особенностей системы российских ООПТ и системы ООПТ в Республике Бурятия является их «закрытость», сложность получения данных, собираемых в определенном районе, плохо налажен обмен информацией между ООПТ, и отсутствует единая система хранения данных. Эти факторы в совокупности не позволяют сравнивать между собой данные, собранных в разных ООПТ, и использовать их эффективно.

Практический выход из сложившейся ситуации со сбором, хранением и обработкой данных ООПТ представляет использование возможностей геоинформационных систем, которые начали внедряться в ряде заповедников и национальных парках России в конце 90-хх гг. Такой подход способствует повышению качества решения научных и природоохранных задач, стоящий перед российской системой ООПТ, в связи с тем, что геоинформационная система идеально подходит для обработки и хранения пространственной информации и позволяет в определенной мере выявлять структуру экосистем на основе разрозненных данных по их компонентам. То есть в современных условиях существует объективная необходимость развития, дальнейшего совершенствования ГИС в работе заповедников и национальных парков России, а именно их типы, особенности и перспективы.

В целом природоохранные ГИС решают задачи инвентаризации и мониторинга, оценки и прогноза, планирования и управления. Однако их можно разделить по нескольким параметрам:

1. предметная (более узкая) специализация;

2. территориальный охват.

В зависимости от предметной специализации для создания работоспособной ГИС требуется набор пространственных данных и использование различных технологий ГИС. С другой стороны, территориальный уровень исследований определяет требования к показателям масштабов и точности используемых материалов и, как следствие, результаты измерений.

Предметная специализация определяется конкретными интересами. Для заповедников это, главным образом, особенности распространения процессов и явлений, редких и уникальных природных систем охраняемых и исчезающих видов растений и животных, а также цели экологического просвещения. Национальные парки, в отличие от

1810

заповедников, имеют высокую рекреационную ценность, которая означает, определенную работу с населением (экологическое просвещение, организация и регулирование отдыха населения в специально выделенных для этой цели местах).

На основе материалов, опубликованных в Интернете, можно выделить задачи, которые в настоящее время в некоторых ООПТ решаются с помощью ГИС [3]:

— создание условий для регулируемого туризма и отдыха в природных условиях, предоставление справочной информации о территории и инфраструктуре ООПТ (разработка и картографирование маршрутов экологических троп, оценка живописности отдельных участков парка);

— зонирование ООПТ;

— инвентаризация природных и историко-культурных комплексов

парка;

— обработка и анализ данных мониторинга (в т.ч. по материалам дистанционного зондирования) с целью оценки экологического состояния территории и разработки природоохранных мероприятий;

— создание и ведение баз данных экологического мониторинга;

— формирование баз и банков данных по флоре и фауне;

— анализ и оценка состояния различных экосистем, подвергнувшихся воздействию аномальных природных явлений;

— моделирование и прогнозирование экологических ситуаций;

—тематическое картографирование различных экосистем;

—разработка и картографирование фенологических маршрутов;

— формирование баз и банков данных на основе фактических наблюдений/измерений, регистрируемых в Летописи природы;

— анализ данных о благоустройстве различных участков ООПТ;

— анализ количества рекреантов, интенсивности воздействия на участок ООПТ;

— анализ пространственной локализации и транспортной доступности участка ООПТ;

— анализ проявления реакции окружающей среды на оказываемое воздействие;

— прочее.

Специфические особенности и преимущества использования ГИС для заповедника (и отчасти национального парка). С одной стороны, в российских заповедниках за десятилетия собран огромный и ценный

1811

объем информации, который на сегодняшний день является мертвым грузом и практически недоступен для использования. Создание на этой основе компьютерных баз данных, особенно в ГИС, - это способ, чтобы сделать собранные данные доступными для научного анализа. С другой стороны, до сих пор сбор данных в заповедниках носит «неофициальный» характер системы учета, часто не имеет четкой структуры, временная и пространственная привязки данных не точны, что очень затрудняет их автоматизированную обработку. Переход к использованию ГИС-технологий не требует вносить практически никаких изменений в содержание наблюдений, но форма их фиксации становится значительно более жесткой и адаптированной для компьютерной обработки (табличная структура с кодировками). В этом случае могут быть разработаны алгоритмы экстраполяции этих данных на всю территорию с последующим отображением на карте, в том числе, получение серии карт за разные годы наблюдений. Картографической основой для резервного ГИС послужат: топографические карты и серии тематических карт (геологических, геоморфологических, ландшафтных, геоботанических и др.). Здесь важным фактором является привлечение всей карты в общую базу карт.

Исследование данных с помощью ГИС позволяют выявить иерархию биоценотических связей и использовать их в дальнейшем для построения электронных карт и разработки прогностических моделей.

Отдельная проблема в области применения ГИС -проектирование ООПТ. Для решения этой проблемы существует несколько подходов. В одном из вариантов задача сводится к наложению слоев с выбранными значениями, представленными в формализованном виде, друг с другом и определению некоторой суммарной ценности территории. Другой вариант предполагает, что ценность природных объектов в значительной степени определяется их относительным положением. В этом случае конструкция охраняемых территорий в регионе под защитой занимает определенную область с ценными природными объектами, обеспечивая при этом некоторое пространственное расположение объектов относительно друг друга. В этом и в другом подходе использование ГИС, очевидно, может значительно упростить задачу.

Классификация ГИС ООПТ по территориальному охвату:

—локальные (для определенного заповедника или национального

парка);

1812

—региональные (например, Морские и прибрежные ООПТ России);

— глобальные

В качестве примеров заповедников и национальных парков, заявляющих о использовании ГИС в своей работе, можно назвать:

"I 1 «_» «_» тт «_»

Государственный природный заповедник «Денежный камень», Алтайский заповедник, Центрально-лесной государственный биосферный природный заповедник, НП «Тункинский», НП «Уграз», НП «Хвалинский», НП «Водлозерский», НП «Лосиный остров». Что касается программного обеспечения, подавляющее большинство используюет программные решения марки компании Esri, на втором месте находится Mapinfo, третьем месте - в общей сложности все другие программные продукты, как проприетарные так и открытые.

Морские и прибрежные ООПТ России - это довольно свежий проект региональной ГИС ГНЦ «Арктического и антарктического научно-исследовательского института», представленный в Интернете. Другим примером региональной ГИС выступает ГИС Охраняемые природные территории Ленинградской области, разработанный также ГНЦ и «Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом».

К глобальным пока можно отнести не сами ГИС, а, скорее, базы данных по ООПТ по всей территории России и электронные атласы. В первую очередь, это сайт Министерства природных ресурсов, здесь доступны в электронном виде ГИС Атласа «Недра России». Также представлены различные карты по федеративным округам и субъектам РФ, в том числе карты ООПТ, однако, к сожалению, пока еще не для всех регионов. Тут стоит упомянуть не менее важный проект оорОпАо, который содержит базу данных и карту, на которой отображаются границы всех ООПТ России федерального значения. Также в рамках программы «Информационные системы по биоразнообразию» от ФЦНТП Минпромнауки России и частично в рамках программы Отделения биологических наук РАН («Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами») создана пилотная версия публичной информационно-поисковой системы и интегрированной базы данных (БД) о фауне и флоре, содержащая информацию о видовом составе живых организмов, особо охраняемых в настоящее время природных территорий России.

1813

По мнению авторов, на сегодня в первую очередь необходимо обратить внимание на ООПТ местного и регионального значения, потому что они подвергаются наибольшему риску с точки зрения его развития и существования, недофинансированию, часто не хватает обновленной документации. Тем не менее, для каждого муниципального образования они играют решающую роль как основа экологического каркаса и гарант сохранения природных ресурсов, экологической устойчивости территории [5].

Рассмотрим особо ценные территории Республики Бурятия. Здесь необходимо выделить заказник природы местного (регионального) значения «Ангирский заказник» и памятник природы местного (регионального) значения Кокоринский лесной массив.

Ангирский заказник находится в Заиграевском районе Республики Бурятия. Площадь охранной зоны - 42 тыс. га. Значение объекта - региональное. Целью является охрана охотничьих животных, в основном копытных, хотя численность практически всех охраняемых видов, кроме кабана, лисицы и белки, упала. В заказнике охраняются лось, изюбр, косуля, волк, рысь, медведь, соболь, колонок, горностай, заяц-беляк, рябчик. Перспективы экологического туризма пока анализируются. Располагается близ улуса Ангир Заиграевского района в 93 км. от города Улан-Удэ.

Кокоринский лесной массив. Местоположение: урочище Гильбира у подножия хр. Хамар-Дабан, Оронгойская впадина (с. Кокорино, Иволгинский район). Площадь - 3,2 кв. км. Утвержден решением Совета Министров Бурятской АССР № 304 от 14 октября 1980 г. Находится на территории Кокоринского заказника. Лесной массив, находящийся в 10 км юго-западнее с. Кокорино, является местом гнездовья цапель (по постановлению «Об охране перелетных птиц, находящихся под угрозой исчезновения, и среды их обитания», подписанному СССР и Японией в 1973 г.).

Состояние объекта в целом удовлетворительное, но благоустройство отсутствует полностью, местами наблюдается захламленность. Необходимость охраны вызвана расширяющейся городской застройкой, угрозами проведения вырубок под прокладку необходимых коммуникаций, сокращением разнообразия и нарушением гомеостаза единого лесного массива. Имеет место неконтролируемое хозяйственное использование насаждений и разная ведомственная подчиненность отдельных частей объекта.

Для систематизации всей имеющейся по указанным участкам информации и планирования проведения необходимых дополнительных исследований следует включить в состав ГИС следующий набор данных [1]:

— топографическая цифровая основа;

— природные ландшафты;

— лесоустройство;

— объекты охраны;

— зонирование территории;

— растительный и животный мир;

— состав почв;

— землеустройство;

— полевые наблюдения;

— фотодокументы;

— космоснимки.

Создание ГИС для этих территорий обеспечит специалистов информацией, необходимой для развития системы экологического менеджмента и каркаса.

Область географических информационных систем (ГИС) является наиболее развитой частью природного мониторинга. Во многих странах ГИС-технология пользуется большим успехом и приносит ощутимые экономические эффекты. ГИС лежит на стыке компьютерной картографии с базами данных и дистанционным зондированием. Элементами ГИС являются компьютерная сеть, база данных, сеть передачи данных и система отображения реальной ситуации на дисплее компьютера

Основными этапами разработки ГИС для ООПТ являются:

— формирование базы данных ГИС;

—разработка типовой модели гидрологического режима ограниченной территории; разработка алгоритмов согласования наземных, самолетных и спутниковых измерений характеристик экосистем;

—разработка алгоритма принятия управленческих решений при выборе стратегии измерений или модернизации типовой модели региона; определение форм представления отчетов о результатах функционирования ГИС;

—решение технологических задач.

Для разработки ГИС-систем для ООПТ необходимо большое

1815

количество различного вида ресурсов, а особенно ресурсов финансовых, при этом сама разработка на начальном этапе достаточна трудоемка.

Заключение

В целом для полноценного использования ГИС в области ООПТ в нашей стране имеется ряд проблем, основными из которых можно назвать сложность доступа к данным, отсутствие единой системы сбора и обработки информации, нехватку квалифицированных кадров и др. Однако преимущества и перспективы направления очевидны, поэтому его следует развивать фактически повсеместно.

ИСТОЧНИКИ:

1. ГИС «Особо охраняемые природные территории Ленинградской области» / А.М.

Томилин, А.В. Кузьмин, А.С. Шелемотов [и др.] [Электронный ресурс] // ArcReview. - 2006. - № 4. - Режим доступа:

http://www.dataplus.ш/news/arcreview/detaM.php?Ю=1504&SECTЮNJD=42

2. Сведения об особо охраняемых природных территориях за 2015 год [Электронный

ресурс] // Сайт Федеральной службы государственной статистики. - 2016. - Режим доступа: http://www.gks.ru/free_doc/doc_2015/bul_dr/ohrana/OOPT_sv_2015.xlsx

3. Рыжков О.В. Методическое пособие к семинару «Геоинформационные системы и

особо охраняемые природные территории» (16-21 апреля 2007 г., г. Елизово). -Тула: Гриф и К, 2007. - 240 с.

4. Жалсараева Е.А., Дугаржапова М.А. Экономическое обоснование экологического

аудита особо охраняемых природных территорий // Экономика и управление. -2016. - № 1. - С. 44-50.

5. Отбоева С.Д. Влияние культурных предпочтений в развитии экологически

ориентированного туризма на особо охраняемых природных территориях // Российское предпринимательство. - 2015. - Т. 16. - № 20. - С. 3623-3628. - doi: 10.18334/ф.16.20.2007

6. Федеральный закон от 14.03.1995 № ЗЗ-ФЗ «Об особо охраняемых природных

территориях».

Sesegma D. Otboeva, Candidate of Science, Sociology, Associate Professor of the Chair of the Information System, East-Northern State University of Management and Technologies, Ulan-Ude

Ekaterina A. Zhalsaraeva, Candidate of Science, Economics, Associate Professor of the Chair of Finance and Credit, East-Northern State University of Management and Technologies, Ulan-Ude

The peculiarities of using geoinformation systems at performing the ecological audit of specially protected natural territories

ABSTRACT

The article deals with the peculiarities of using geoinformation systems at the economic evaluation of the potential of specially protected natural territories - evidence from the geoportal of the Buryat Republic. The main organizational problems of geoinformation systems have been revealed, the need for further improvement of the existing GIS has been substantiated. The article can be useful not only from the theoretical perspective, but also for further development of SPNR (Special Protected Natural Areas) in the region on the sustainable fundament.

KEYWORDS: geoinformation system, database, information collection method, ecological monitoring, natural objects, cultural heritage, nature protection zones, SPNR, national parks, wildlife sanctuaries