методика геоинформационного математически-картографического моделирования проектной региональной экосети в бассейне росе
Тип:
Автореферат
Краткое содержание:
У першому розділі виконаний аналіз теоретичних і прикладних основ створення екомереж, враховуючи чинні уявлення про екомережі, передумови математичного і геоінформаційного їх моделювання, що базуються на сучасних досягненнях конструктивної географії, геоекології та ландшафтознавства, і світовий та вітчизняний досвід проектування та створення екомереж різного рівня. Зокрема були розглянуті наукові праці О.М.Маринича, П.Г.Шищенка, М.Д.Гродзинського, В.М.Пащенка, Я.Б.Олійни-ка, В.О.Шевченка, Г.І.Денисика, В.А.Барановського, В.Ю.Некоса, В.М.Самойленка, В.С.Давидчука і інших вчених. При цьому принципи і підходи, безпосередньо покладені в основу досліджень, ґрунтувались на розвитку засад конструктивно-географічного аналізу за П.Г.Шищенком, ландшафтно-екологічного аналізу за М.Д.Гродзинським, математичного моделювання в геоекології та геоінформаційних технологій за В.М.Самойленком та загальних методологічних поглядів на створення екомережі, викладених в узагальнювальній праці Ю.Р.Шеляга-Сосонка, М.Д.Гродзин-ського та В.Д.Романенка.
З огляду на таке, показано, що при проектуванні і створенні екомереж на регіональному рівні доцільно оперувати з поняттям мережної біоландшафтної територіальної структури (БЛТС) певного регіону. За елементи останньої правлять природні ядра та екокоридори біоландшафтного різноманіття (як квазігеосистеми БЛТС), що являють собою актуальний за структурою природний каркас регіону. Регіональну ж екомережу слід розглядати як певну за складом мережну сукупність квазігеосистем БЛТС, початково ідентифікованих і остаточно обраних за заданим набором критеріїв біоландшафтного різноманіття і стану цих квазігеосистем з метою їх поточного або перспективного збереження, охорони і відновлення зі створенням оптимізованого регіонального природного каркаса. За елементи екомережі правлять вже її 4 елементи регіонального рівня, а саме:
1) природне ядро – квазігеосистема БЛТС у вигляді її ядра, властивості якої за біоекосистемними, геосистемними та комплексними ознаками біоландшафтного різноманіття відчутно вирізняються і є значущими та особливо цінними для збереження природного каркасу регіону. Основні атрибути ядра: симплексна або комплексна типовість ("еталонність") і/або унікальність для регіону певних ознак різноманіття; регіональна цінність генофонду; висока міра біоландшафтної натуральності; рівень стану, що обумовлює актуальну можливість і доцільність збереження; супутні до зазначених та інші властивості (різноманітність едафічних умов та їх сприятливість для типових і/або рідких та зникаючих у регіоні біовидів та біоугруповань, достатність розмірів для бажаних природоохоронних функцій тощо);
2) екокоридор – квазігеосистема БЛТС у вигляді її екокоридору, яка є суттєво необхідною для забезпечення просторових зв’язків між регіональними природними ядрами, а також виконує певні регіонально значущі середовищевідтворювальні та середовищеохоронні функції. Основні атрибути екокоридору: високий ступінь біоландшафтної натуральності; достатність розмірів та сприятливість структури для ефективного забезпечення необхідних біоміграційно-розселювальних і генофондно-обмінних функцій; відсутність непереборних для таких функцій бар’єрів; відповідність едафічних умов чи типу біоугруповань цим же умовам чи угрупованням ядер, які поєднуються; достатній для доцільності збереження рівень стану; супутні і інші, у т.ч. спільні з ядрами, позитивні для довкілля, естетичні тощо властивості;
3) буферна зона елемента (природного ядра чи екокоридору) екомережі – вирізнений навколо цього елемента ареал (своєрідний "захисний" геотон), основною функцією якого є обмеження та зниження, аж до повної ліквідації, негативного для елемента "зовнішнього" до нього впливу прилеглих антропізованих територій чи об’єктів економіки або еконегативних природних процесів. Основні атрибути буферної зони: достатність ширини (площі) для ефективного виконання заданих обмежувальних та захисних функцій; реальність виконання покладених на неї функцій з огляду на рівень її стану та склад об’єктів тощо в її межах; системна сполучність з об’єктами захисту і інші корисні геотонні властивості;
4) зона потенційної ренатуралізації – перспективний елемент регіональної екомережі (потенційне ядро, екокоридор або буферна зона), який є цінним для структури екомережі, може бути доведений у майбутньому до відповідності головним вимогам, визначеним вище до відповідного елемента екомережі, за допомогою певних екореабілітаційних заходів і не матиме обмежень через його нинішній або перспективний рівень стану та соціально-економічне використання і склад антропогенних об’єктів тощо для проведення таких заходів і "залучення" до структури "реальних" екомережних елементів. Основні атрибути зони потенційної ренатуралізації: значущість для розвитку, ефективного функціонування та поліпшення стану регіональної екомережі у цілому та окремих її елементів; ймовірна перспективна можливість відновлення для досягнення відповідності атрибутам "реальних" екомережних елементів; інші ймовірні функції, властиві таким елементам за умови переходу зони ренатуралізації в їх "розряд".
У цілому ж об’єктивно обумовлена суперпозиційним поєднанням природних і антропогенних чинників складність проектування екомережі потребує специфічного застосування сучасних геоінформаційних математично-модельних технологій підтримки і супроводу цього проектування.
Другий розділ присвячений комплексній характеристиці території басейну Росі як тестового об’єкта досліджень. Така характеристика регіону зі створенням інформаційного базису про фізико-географічні, ландшафтні, геоекологічні, біогеографічні та созологічні особливості його території та інтенсивність антропогенного впливу на неї довела репрезентативність вибору басейну Росі для відпрацювання методики моделювання, що розроблялася. Це обумовлюється насамперед відчутним різноманіттям регіональної, досить часто геотонної за змістом біоландшафтної територіальної структури, типовістю, подекуди унікальністю, цінністю генофонду та високою мірою натуральності певних елементів цієї структури, зважаючи і на переважання аграрного сектора у регіональному природокористуванні, а також вичерпання у наявних схемах можливостей розширення у регіоні складу елементів міжрегіональної екомережі за її ознаками.
У третьому розділі розроблено загальні положення методики моделювання проектної регіональної екомережі і концептуальна схема його першого підпроцесу.
Запропонована алгоритмічна схема моделювання проектної екомережі містить чотири, послідовні за втіленням, складники, а саме: 1) створення базової основи моделювання; 2) ідентифікація ядер і інших ареалів біоландшафтного різноманіття; 3) цільове категорування регіону з вирізненням і поетапним уточненням елементів можливого каркасу екомережі за умовами їх формування та станом.; 4) моделювання варіанта власне проектної екомережі за її основними елементами. При цьому весь процес моделювання екомережі поділяється на два взаємопоєднаних підпроцеси: 1) математично-картографічного моделювання, що базується на застосуванні власне математичних, математично-картографічних та супутніх до них моделей; 2) геоінформаційного моделювання, що визначає і реалізує принципи і підходи до просторового аналізу і моделювання засобами ГІС.
Засновком методики загального процесу моделювання екомережі є те, що у цілому цей процес можна звести до створення обраними адекватними засобами 4 модельних структур території проектування (регіону) і/або власне екомережі, а саме базової ("МС-1"), початкової ("МС-2"), проміжної ("МС-3") і кінцевої ("МС-4"). Певний тип модельної структури відповідає за послідовністю створення складникам загальної алгоритмічної схеми моделювання, будучи передусім математично-картографічним продуктом їх реалізації (рис.1), а термінологія моделювання є наступною.
Проектна регіональна екомережа при моделюванні розглядається як системний територіальний мегаоб’єкт спеціального природоохоронного статусу і режиму природокористування у вигляді мережі. Остання є певною сукупністю квазігеосистем БЛТС, функціонально диференційованих та координатно заданих вже як взаємопоєднані елементи власне екомережі відповідно до обумовлених біоекосистемних, геосистемних та комплексних критеріїв ідентифікації і вимогового рівня природно-каркасної значущості та критеріїв бажаного рівня стану об’єктів моделювання за їх стійкістю, надійністю і ефективністю та запропонованих вище визначень, а також класифікаційних ознак і доцільних природно-соціально-економічних функцій екомережних елементів.
