Развитие геоиформационной системы мониторинга лесного кластера Республики Марий Эл

РАЗВИТИЕ ГЕОИФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЛЕСНОГО

КЛАСТЕРА РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ

Д.Л. Напольских, канд. экон. наук, доцент В.С. Смирнов, студент

Поволжский государственный технологический университет

DOI: 10.24411/2411-0450-2018-10025

Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК-1479.2017.6

Аннотация. Статья рассматривает перспективы внедрения квадракоптеров в геоинформационную систему мониторинга и контроля лесного кластера Республики Марий Эл. Систематизированы по критериям размера региона, площадей, занятыми лесными массивами, отдалённостью потенциальных вырубок от населённых пунктов основные точки запусков квадрокоптеров на территории Республики Марий Эл. Рассмотрены смета расходов, необходимых для использования квадрокоптеров в системе мониторинга лесного сектора, а также положительные эффекты предлагаемого проекта.

Ключевые слова: лесной кластер, геоинформационные системы, мониторинг и контроль, геостатистика, квадракоптеры.

Введение. Оптимальная система мониторинга и контроля развития региональных кластеров в сфере рационального природопользования имеет важное значение для научной мысли. Для лесных кластеров свойственно наличие таких особенностей как разнообразие видов используемых ресурсов, взаимообусловленность использования ресурсов в рамках производственных цепочек, неоднородность территориального размещения производства и т.д [1]. Оптимизация пространственного размещения геониформационной системы мониторинга оказывает положительное влияние на эффективность процессов предотвращения лесных пожаров и правонарушений на территории лесного кластера, что в итоге сказывается на экономии средств региональных бюджетов и повышении уровня благополучия территории [2]. В работе применяются подходы к экономико-математическому моделированию территориального развития, также важный вклад в методологическую основу предлагаемых подходов к пространственному

моделированию региональных промышленных кластеров составила систематизация методов геостатистики [3].

Развитие систем наземного, авиационного и космического мониторинга пожарной опасности в лесах и лесных пожаров планируется обеспечить с помощью внедрения в геоинформационную систему мониторинга лесного кластера Республики Марий Эл квадрокоптеров, которые призваны дополнить уже существующую систему спутникового мониторинга панорамной съёмкой по всей территории Республики. Предлагается интеграция в систему дистанционного мониторинга качественно нового механизма, призванного поспособствовать существенному высвобождению бюджетных средств за счёт снижения затрат на уже осуществляемые мероприятия.

Результаты исследования. Всего на территории Республики Марий Эл выявлено 128 первоначальных точек запуска квадрокоптеров. Распределение запусков по районам и лесничества выглядит следующим образом (таблица 1).

Таблица 1. Распределение запусков квадрокоптеров на территории Республики Марий

Эл

Район Лесничество Количество запусков

Волжский Алексеевское 4

Юринский Юринское 16

Килемарский Волжское 4

Горномарийский Руткинское 10

Звениговский Звениговское 10

Звениговский Кокшайское 4

Килемарский Килемарское 24

Куженерский Куженерское 2

Моркинский Кужерское 4

Моркинский Моркинское 8

Медведевский Куярское 8

Мари-Турекский Мари-Турекское 4

Новоторъяльский Новоторъяльское 2

Оршанский Оршанское 6

Параньгинский Параньгинское 6

г. Йошкар-Ола Пригородное 8

Сернурский Сернурское 4

Советский Советское 8

Точки запуска расположены по критериям размера региона, площадей, занятыми лесными массивами, отдалённостью потенциальных вырубок от населённых

пунктов [4, 5]. Таким образом, осуществляется покрытие наиболее потенциально уязвимых для незаконных рубок и пожароопасных территорий (рисунок 1).

Рис. 1. Точки запуска квадрокоптеров на территории Республики Марий Эл

В работе представлена смета расходов Далее подсчитаны ориентировочные по-

на внедрение в геоинформационную сис- ложительные эффекты, сопровождающие

тему мониторинга таких технических предлагаемое нововведение (рисунок 2). средств как квадрокоптеры (таблица 2).

Таблица 2. Смета расходов, необходимых для использования квадрокоптеров в системе мониторинга лесного сектора_

Постоянные затраты

1. Материально-техническая часть

Наименование Количество Единица измерения Затраты, руб.

Радиоуправляемый квадрокоптер XPLORER V + дополнительный аккумулятор RTF 2.4G - XIRO-XPLORER-V-Batt 2З Шт. 24 990

Смартфон ZTE Nubia N1 2З Шт. 9 900

Внешний аккумулятор iconBIT FTB5200X 5200 mAh 2З Шт. 990

Затраты на замену, обслуживание, ремонт - - 143 960

Заказ сайта - - 50 000

2. Персонал

Специалист по дистанционному контролю лесов 2 Чел. 2G ООО

ФОТ

Итого по разделу 1 - - 1 7В7 2GG

Переменные затраты

Электроэнергия (в год) 9 22G кВт З2 177,8

Итого З 222 577,8

Первый положительный результат касается раздела бюджетной эффективности -это экономия на ГСМ. В результате использования квадрокоптеров экономия на горюче-смазочных материалах составит

около 106 000 рублей в год. Ощутимый результат можно наблюдать при сравнении роста затрат на переменные затраты на протяжении нескольких лет [6].

Электроэнергия ГСМ

Рис. 2. Накопительный итог затрат на горюче-смазочные материалы и электроэнергию за

4 года, в тыс. рублей

Таким образом, экономия за 4 года составляет около 423 000 рублей, затраты на горюче-смазочные материалы превышают затраты на электроэнергию более чем в 4 раза. Общая бюджетная эффективность,

включающая в себя все поступления и расходы, рассчитана методом аккумуляции всех прогнозируемых результатов и представлена на рисунке 3.

1661.2

2322.9

т 2019

ti_-3 222

<U CL и

Год

Рис. 3. Бюджетная эффективность проекта

В состав высвобожденных бюджетных средств вошли: экономия на затратах на ГСМ, предотвращение ущерба от незаконной вырубки, предотвращение ущерба от лесных пожаров, штрафы, взыскиваемые с юридических лиц за нарушение лесного законодательства, а также снижение ущерба окружающей среде. Ещё одним положительным эффектом будет являться социальная эффективность. Здесь можно выделить 4 результата:

1) снижение ущерба окружающей среде;

2) предотвращение пожаров на территории Республики Марий Эл;

3) повышение правовой культуры граждан;

4) снижение вероятности и количества несчастных случаев при исполнении должностных обязанностей.

Расчёт ущерба окружающей среде рассчитывался согласно методологии расчёта платежей за загрязнение воздуха передвижными источниками. Суммарно, в среднем, в год автомобилями лесничеств Республики Марий Эл потребляется около 71 424 литров дизельного топлива. Согласно таблице 3, плотность дизельного топлива в соотношении кг/л составляет 0,78.

Таблица 3. Нормативы платы за выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ передвижными источниками для различных видов топлива

Вид топлива Единица измерения Плотность, т/м3 (кг/л) Нормативы платы за 1 единицу измерения

Бензин неэтилированный Тонна G,74 1,3

Дизельное топливо Тонна G,78 2,5

Керосин Тонна G,78 2,5

Сжатый природный газ Тысяча куб. метров G,74 0,7

Сжиженный газ Тонна 0,9

Таким образом, объём загрязняющих веществ составит около 92 тонн. Загрязнение находится в рамках предельно-допустимого значения, поэтому ставка со-

ставит 2,5 рубля за одну тонну загрязняющих веществ, то есть 230 рублей.

Лесные пожары также могут затронуть населённые пункты, находящиеся в непосредственной близости от лесных насаж-

дений. Уничтожение хозяйственных построек и домов повлечёт дополнительный отток денежных средств из регионального бюджета на восстановление. Кроме того, при неблагоприятном исходе с пострадавшими или погибшими, государство может как временно лишиться налогоплательщиков, так и потерять их, что также отразится на уменьшении поступлений или дополнительным оттоком денежных средств на лечение пострадавших.

Так, восстановление после получения ожогов II, III, IV степеней длительность восстановления составит около 2 недель при II степени и от 3 месяцев при III и IV степенях.

В России средняя стоимость 1 койко-дня пребывания в стационаре при ожогах в 2015 г. составляла 6060 рублей, средняя стоимость законченного случая лечения -около 92 520 рублей. В Республике Марий Эл зарегистрировано 808 случаев пожара, из них 10% (81 ед.) - лесные пожары. В результате пожаров погибло 58 человек, из них 8 - в лесных.

За январь-февраль 2018 года среднемесячная заработная плата жителя Марий Эл составила 25132 рубля. Основной населённой местностью, затрагиваемой пожарами, являются деревни, поэтому целесообразно сократить объём получаемых денежных средств на 20% ориентировочно, т.е. в итоге получится примерно 20 106 рублей. Таким образом, государство теряет от 103 752 до 830 016 рублей (включая ФОТ) ежегодно в случае гибели людей: гражданских и спасателей. Допустим, что эти же 8 человек получили ожоги тяжёлой степени. В случае получения сильных ожогов III и IV степеней государство теряет от 118 458 до 947 664 рублей за 3 месяца нахождения пострадавшего на лечении.

В случае отсутствия погибших, пожар может затронуть хозяйственные постройки или жилые дома. За 2016 год России от лесных пожаров в населённых пунктах типа деревня пострадали либо были уничтожены в среднем 4-6 хозяйственных построек или 3-4 жилых домов. По данным

Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий прямой материальный ущерб от лесных пожаров составил в среднем 32 000 касательно хозяйственных построек и 178 000 в отношении жилых домов. Таким образом, государство может потерять на восстановлении построек от 128 000 до 904 000 рублей. Таким образом, своевременное предупреждение пожаров с помощью нововведений в ситуации с одним сгоревшим домом и одним пострадавшим от ожогов III степени высвободит примерно 388 978 рублей бюджетных средств.

Итоги. Предварительные расчёты продемонстрировали высокую степень эффективности предлагаемых мер по модернизации системы мониторинга лесного сектора на территории Республики Марий Эл. Меры, предлагаемые в работе к реализации, предусматривают незначительные изменения в Республиканской программе развития лесного хозяйства. Программа рассчитана на 2019 - 2022 годы. Проект направлен на повышение эффективности стратегического управления лесным сектором, обеспечение использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов. Проектом также предусмотрены мероприятия по направлению обеспечения соблюдения требований законодательства в сфере лесных отношений, в том числе предотвращение незаконных рубок, а также повышения квалификации действующего кадрового состава.

Значительным преимуществом предлагаемого проекта является внедрение в систему мониторинга локализованных точек наблюдения. Иными словами, использование квадрокоптеров позволит дополнить уже действующую систему спутникового покрытия инструментами панорамной съёмки, позволяющих более оперативно реагировать на деятельность лесонаруши-телей и потенциальную угрозу лесным массивам.

Библиографический список

1. Коробов, П.Н. Математическое программирование и моделирование экономических процессов: учебник для студентов лесотехнических вузов / П.Н. Коробов; Санкт -Петербургская гос. лесотехническая акад. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Санкт-Петербург: Изд-во ДНК, 2010. - 375 с.

2. Торопцев Е.Л. Цели и критерии народно-хозяйственной эффективности экономики / Е.Л. Торопцев, Т.В. Таточенко // Финансы и кредит. - 2011. - № 31 (463). - С. 69-74

3. Демьянов, В.В. Геостатистика: теория и практика [Текст] / В.В. Демьянов, Е.А. Савельева. - М.: Наука, 2010. - 327 с.

4. Гранберг, А.Г. Экономико-математические исследования многорегиональных систем / А.Г. Гранберг, И.П. Суслов, С.А. Суспицын // Регион: Экономика и Социология. -2008. - № 2. - С. 120-150.

5. Стариков, А.В. Экономико-математическое и компьютерное моделирование: учеб. пособие / А.В. Стариков, И.С. Кущева; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - 132 с.

6. Арутюнян, Р.В. Прогноз электропотребления: Анализ временных рядов, геостатистика, искусственные нейронные сети [Текст] / Р.В. Арутюнян, В.И. Богданов, Л. А. Большов. - М., 1999. - 45 с.

DEVELOPMENT OF THE GEO-INFORMATIONAL SYSTEM FOR MONITORING OF THE REPUBLIC MARI EL FOREST CLUSTER

D.L. Napolsky, candidate of economic sciences, associate professor

V.S. Smirnov, student

Povolzhsky state technological university

Abstract. The article examines the prospects for introducing quadrocopters into the geoinformation system of monitoring and control of the forest cluster of the Republic ofMari El. Systematized according to the criteria of the size of the region, the areas occupied by forest areas, the remoteness of potential cuttings from populated areas, the main points of launching quadrocopters in the territory of the Republic of Mari El. The estimate of the costs necessary for the use of quadrocopters in the forest sector monitoring system, as well as the positive effects of the proposed project, are considered.

Keywords: forest cluster, geoinformation systems, monitoring and control, geostatistics, quadcopters.