Оценка транспортной обеспеченности территории Удмуртской республики с использованием ГИС для целей туристско-рекреационных исследований

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Использование ГИС-технологий в науках о Земле

УДК 914/919

М.А. Саранча

ОЦЕНКА ТРАНСПОРТНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ТУРИСТСКО-РЕКРЕАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Предлагаются методика и результаты оценки интегральной транспортной обеспеченности территории республики с использованием ГИС. Результаты оценки представлены в виде карты.

Ключевые слова: транспорт, методика, оценка, туризм, ГИС.

Транспорт играет существенную роль в территориальных общественных системах, зачастую формируя своеобразный каркас, вокруг и на основе которого образуются, функционируют, развиваются и взаимодействуют территориальные подсистемы, в том числе и туристско-рекреационная. Транспортная обеспеченность территории выступает ведущим фактором и условием реализации ее туристско-рекреационного потенциала, кроме того, транспорт выступает неотъемлемой частью любого туристского путешествия.

Удмуртская Республика расположена в западной части Среднего Урала в междуречье Камы и Вятки. Столица республики г. Ижевск находится от столицы России г. Москвы на расстоянии 1130 км. В системе транспортного обслуживания республики участвуют железнодорожный, автомобильный, водный, воздушный и трубопроводный транспорт.

Протяженность железнодорожных путей общего пользования составляет порядка 770 км (из них около 390 км - электрифицированные двухпутные). Железнодорожные магистрали федерального значения имеют широтную ориентированность и проходят по северной (Санкт-Петербург - Киров -Пермь - Екатеринбург) и южной части (Москва - Казань - Екатеринбург) республики, соединяет их меридиональная ветка, проходящая через центральную часть региона. На железнодорожный транспорт в республике приходится около 48% грузоперевозок и 27% пассажироперевозок.

Протяженность автодорог общего пользования с твердым покрытием составляет около 5,97 тыс. км (также имеется 2,2 тыс. км ведомственных и частных автодорог). Главные автомагистрали: Казань - Елабуга - Ижевск - Игра - Пермь, Ижевск - Игра - Вятка, Казань - Кильмезь - Игра. Автомагистрали республиканского значения соединяют между собой города и центры муниципальных районных образований. Все муниципальные районные центры соединены со столицей республики г. Ижевском автомобильными дорогами с твердым покрытием. География магистрального пассажирского транспорта тесно коррелирует с основными автомагистралями республики и численностью населения соединяемых поселений, типичные исключения составляют транзитные территории. На автомобильный транспорт приходится около 40% грузоперевозок и 71% пассажироперевозок в республике. В городах и крупных райцентрах республики функционирует городской общественный транспорт, который в год перевозит 345-365 млн. пассажиров (из них 60% приходится на г. Ижевск).

Среди речных путей выделяется р. Кама, которая судоходна в пределах республики на протяжении 162 км (общая протяженность судоходных речных путей республики составляет 183 км), продолжительность навигации 6,5 месяцев. Порты ОАО «Речной порт Сарапул» (имеет речной вокзал для обслуживания пассажирских перевозок) и ОАО «Порт Камбарка» относятся ко второй группе портов. Водный маршрут Казань - Пермь - Соликамск входит в состав международного транспортного коридора «Север - Юг». На водный транспорт приходится почти 12% грузоперевозок и около 1% пассажироперевозок.

В 12 км к юго-востоку от г. Ижевска расположен аэропорт ОАО «Ижавиа» (аэропорт регионального значения второго класса), который имеет связь с городами Москва, Санкт-Петербург, Краснодар, Екатеринбург, Сочи, Сургут и др. На воздушный транспорт республики приходится 0,2% пас-сажироперевозок. Следует отметить, что в Пирогово расположен вертодром, в котором базируются учебные и коммерческие вертолеты.

В рамках представленного исследования автором была поставлена цель - оценить интегральную транспортную обеспеченность территории республики с использованием ГИС.

Для оценки в качестве операционно-территориальных единиц (ОТЕ) использовались сетки с квадратными ячейками с размером сторон 20, 10 и 5 км. В каждом из масштабов сетки при снятии значений показателей транспортной обеспеченности территории и расчете интегрального показателя транспортной обеспеченности (ИПТО) территории использовался принцип смещающихся ячеек с шагом в половину их размера (например, при масштабе с размером ячеек 20 х 20 км сначала снимались значения всех показателей в изначальной ячейке, после чего ячейка смещалась на 10 км вправо и заново считывались и записывались показатели. После окончания ряда ячейка смещалась на 10 км вниз и заново считывалась информация по новому ряду и т. д.). Использование смещения ячеек позволило обеспечить равномерное считывание информации с карт и тем самым решить проблему соотношения локализации ОТЕ по отношению к географической ситуации. А применение разномасштабных сеток позволило подойти к анализу ситуации с разной степенью генерализации.

Для оценки ИПТО республики использовались следующие показатели, собранные в реляционную геоинформационную базу данных масштаба 1:200000:

• транспортная доступность от центра ОТЕ до столицы республики, городов республиканского подчинения (в том числе соседних регионов), центров районных муниципальных образований, центров сельских администраций, км;

• транспортная доступность ОТЕ относительно друг друга, км;

• местоположение ОТЕ в пределах или за пределами зон транспортной доступности республиканского центра (2 ч); межрайонных центров (1,5 ч) и районных центров (1 ч);

• общая плотность железных дорог и плотность магистральных железных дорог, транспортная доступность железнодорожных станций;

• общая плотность автодорог, плотность автодорог с улучшенным покрытием и дорог федерального значения;

• расстояние до автомобильных дорог федерального и республиканского значения;

• наличие сооружений водного (пристани, переправы, порты) и воздушного транспорта (аэропорты);

• пассажирооборот городского общественного транспорта (в качестве индикатора уровня обеспеченности соответствующим транспортом);

• количество и плотность маршрутов, количество рейсов магистрального пассажирского автотранспорта, а также наличие и расстояние до автовокзалов и автостанций.

Оценка интегральной транспортной обеспеченности территории республики была проведена с использованием следующей формулы:

ИПТО, = 2 I j aij ' j =1 j ,

где a ij - нормализованное значение j-го показателя транспортной обеспеченности i-й ОТЕ; Ij - базовый весовой коэффициент j-го показателя; j=1,n - количество базисных показателей.

Нормализация значений показателей транспортной обеспеченности была проведена по следующей формуле:

a - a

ij j min

a ij =

a - a j max j m,n

где a ij , a j т,п , a j max - соответственно фактическое нормализуемое, минимальное и максимальное значения по j-му показателю. Для показателей, в которых a j m,n являлось наилучшим значением, использовалась формула

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

- ij j min

a4 = 1 - - )

(a - a ) j max j min

Базовые весовые коэффициенты показателей ИПТО были рассчитаны тремя способами.

1. Корреляционный способ. Расчеты проводятся по следующим формулам:

Ij= K/Kmax Kj=£| Г„|

1=1

где К - информативность базисного показателя по столбцу; Ктах - максимальное значение информативности; Гд - коэффициент корреляции 1-го и 1-го показателей; 1,1=1, 2, 3, ..., 8; 8 - число базисных показателей.

2. Эталонно-статистический. Данный способ предполагает использование «эталонных» ОТЕ. Сущность способа заключается в том, что для оценки из общей совокупности можно с довольно большой точностью выделить классы ОТЕ, характеризуемые высокими, средними и низкими значениями ИПТО (возможно выделение и пяти классов). Сопоставив эти значения при помощи непараметрических методов корреляции с фактическими значениями показателей ОТЕ, можно получить базовые весовые коэффициенты показателей ИПТО.

3. Логико-структурный способ. Данный способ оценки предполагает сравнение между собой ОТЕ логически по структуре показателей транспортной обеспеченности (для этого удобным является построение графика: по оси ординат указываются отдельные оценочные показатели, а по оси абсцисс

- их нормированные значения для каждой ОТЕ). Само сравнение ОТЕ может быть осуществлено по пятиступенчатой шкале (если «ОТЕ А» равно по транспортной обеспеченности «ОТЕ Б», то им присваивается по 5 баллов, если транспортная обеспеченность «ОТЕ А» относительно выше транспортной обеспеченности «ОТЕ Б», то им присваивается по 7 и 1/3 баллов соответственно, и если значение «ОТЕ А» более высокое, чем «ОТЕ Б», то им присваивается по 9 и 1/9 баллов соответственно). Таким образом, при сравнении ОТЕ формируется матрица, по значениям которой рассчитываются значения транспортной обеспеченности каждой ОТЕ в баллах. Если исследование проводится с использованием большого числа ОТЕ, то ОТЕ делятся на классы при помощи кластерного анализа. Количество выделяемых классов определяется при помощи дисперсии (максимизация значений между классами и минимизация внутри класса). После чего сопоставляются не отдельные ОТЕ, а их классы с присвоением соответствующих значений. Несмотря на то что полученные значения транспортной обеспеченности ОТЕ являются довольно искусственными, они хорошо отражают в общей совокупности географию и уровень ИПТО исследуемой территории. Если же их сопоставить при помощи непараметрической корреляции с фактическими показателями, формирующими транспортную обеспеченность территории, то на выходе получаем базовые весовые коэффициенты показателей для расчета ИПТО территории.

В результате расчетов тремя способами базовых весовых коэффициентов показателей ИПТО были получены идентичные результаты для сеток всех размеров, а отклонения значений не превысили 10%. Для дальнейших расчетов были использованы результаты вариантов «взвешивания» показателей, имеющих по сравнению с другими умеренные значения (практически во всех случаях ими выступили результаты логико-структурного способа).

После расчета ИПТО всех наборов и масштабов сеток результаты расчетов были спроецированы на сетку с размерами ячеек 2,5 х 2,5 км (так как именно данный масштаб ОТЕ является максимальным по размеру ячеек, целиком покрывающий все перекрытия ячеек ОТЕ, по которым проводились расчеты). Далее в каждой из ячеек были произведены расчеты: получена сумма ИПТО из 12 сеток (по 4 для каждого из масштаба ОТЕ), которая затем была разделена на 12. После этого в каждой из ячеек были выделены центроиды (точки, расположенные в центре ОТЕ), которые в совокупности сформировали регулярную решетку. Каждому центроиду были присвоены соответствующие значения рассчитанного ИПТО, после чего, при помощи триангуляции со сглаживанием (ТШ-интерполяции), была получена поверхность ИПТО территории республики. Для наглядности поверхность была преобразована в контуры с шагом в 0,1 балл, результаты представлены на рисунке.

і

£

гнпук'мткл -* Ï г-^ТАРПЛИ %

Автомобильные дирогн лілиегл ііоіїьповвьшя

оедэралыопо ічаченин  Регионального jH^mHiin Ж£ пг.ч 111 дм [ і и w МЫ*.' лимин

  Мягн<7Т[Ч1ЛкНиО

-------- ПрЙ-МП£г

В Аэропорт

Речные порты н пристани

ЛрИСГТІЧь

м Перег|іав2

І Порт Автобусные ЕОКЫПЫ н станции

W Станция

“ ЙПКІИГ

¡ІІІ^ШЧОД>*

п;м1> ікііікл КЛШЬЧНЧЧМТЛИ

Транспортнап аФкпме*ность

і|й ба.пгнн;

I Очень вытагая {fon» 0 0¡

Ш Выеткал ¡071 - 0 УI В ОіносиГельно высокая |0б1 -0.7|  Средний «!Сг.51 -0.6)

Я 0МДНЛ*С41 -Ü.5)

Отн:иа-нпьи:і маїде №.51 - Ф.4і НиНИН (ftïi - Г/.3j Очень ИЧІВЯ Имени

Рис. Интегральная транспортная обеспеченность Удмуртской Республики

География интегрального показателя транспортной обеспеченности республики довольно наглядно отражает строение территориальной общественной системы региона. Максимальные значения приурочены к окрестностям Ижевска, от которого концентрически значения показателей снижаются, образуя своеобразную географическую форму «звезды», лучи которой тянутся через транзитные территории в направлении городских поселений Воткинск, Сарапул, Можга, Ува и Глазов. В окрестностях указанных поселений наблюдаются высокие и относительно высокие значения ИПТО, а вдоль лучей - относительно высокие и средние. Средние и относительно низкие значения ИПТО характер-

2010. Вып. 2 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

ны для окрестностей муниципальных районных центров и дорог, соединяющих их. Низкие значения ИПТО характерны для периферийных подрайонов, а очень низкие - для слабоосвоенных и малозаселенных периферийных подрайонов.

Полученные результаты оценки транспортной обеспеченности территории республики имеют практическую ценность для целей стратегического планирования развития туризма в регионе, так как интегрально отражают сложившуюся пространственную «ситуацию».

Поступила в редакцию 12.05.10

M.A. Sarancha, candidate of geography, associate professor

Estimation of transport provided of territory of the Udmurt Republic with use of GIS for turist-recreational researches

In article the author the technique and results of an estimation of integrated transport provided of territory of republic with use of GIS is considered. Results of an estimation are presented in a map.

Keywords: transport, methodology, assessment, tourism, GIS.

Саранча Михаил Александрович, кандидат географических наук, доцент ГОУВПО «Удмуртский государственный университет»

426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1

E-mail: sma7 7 @rambler. ru