ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТЕГРАЦІЇ ДАНИХ В ЗЕМЕЛЬНІ ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ

Краткое содержание

ЗІС визначається як система для одержання, обробки, зберігання та поширення інформації про землю, функція якої полягає у підтримці прийняття рішень у сферах землекористування та управління земельними ресурсами (United Nations Economic Commission for Europe, 1996). ЗІС в сучасних умовах реалізуються на базі геоінформаційних технологій та є підкласом географічних інформаційних систем (ГІС). Раціональне використання земельних ресурсів потребує обов’язкового врахування природно-ландшафтних властивостей при плануванні та регулюванні землекористування (Исаченко, 1980; Фридланд, 1984; Швебс, 1985; Шищенко, 1988; Боков, Черванев, 1989; Гродзинский, Шищенко, 1993; Круглов, 1998). Врахування цих властивостей доцільно проводити у формі оцінювання природних якостей землі, ризику розвитку шкідливих процесів тощо. Тому природно-географічні дані пропонується включити до оціночного блоку ЗІС, який, разом із кадастровим блоком та блоком топографо-геодезичної основи, складає структуру бази даних ЗІС.

Аналіз сучасної методології оцінювання землі та ролі у цьому процесі природно-географічних даних дозволяє сформулювати ряд вимог до змісту та структури цих даних у ЗІС. Такими вимогами є: 1) велике територіальне охоплення та, одночасно, висока просторова детальність (порядку менше характерних розмірів земельних парцел); 2) економічна ефективність (рентабельність, перевищення корисності даних над витратами на їхній збір та інтеграцію); 3) широке охоплення релевантних властивостей різних геокомпонентів; 4) гнучкість – орієнтованість на формування каркасу інформації, яка може використовуватись як ефективний допоміжний інструмент для одержання (інтеграції, уточнення) різноманітних практично важливих даних.

Розділ 2. Наявні первинні дані та особливості представлення

даних у ГІС

Наповнення бази даних ЗІС передбачає, насамперед, інтеграцію різноманітних існуючих даних, зокрема, даних про природні умови і характеристики. В Україні впродовж десятиліть нагромаджено великий обсяг природно-географічних даних. Такі дані містять топографічні карти та плани, загальні та спеціальні (прикладні) тематичні карти, дистанційні зображення тощо. Великомасштабні топографічні карти та плани є найбільш повним джерелом даних про рельєф, а також техногенний покрив. Серед великомасштабних тематичних карт найбільш поширеними та детальними є геологічні та ґрунтові.

При інтеграції існуючих даних слід зважати на такі недоліки наявних джерел даних, як застарілість даних, недостатня визначеність категорій, що картуються, неоднакова точність і достовірність даних.

Вимоги, яким повинна задовольняти програмна платформа, на базі якої реалізується ЗІС, включають підтримку растрової та векторної моделей даних, зручні засоби введення та візуалізації інформації, захисту даних тощо.

Розділ 3. Організація та інтеграція природно-географічних даних у ЗІС

Досі в організації природно-географічних даних переважає "покомпонентний" принцип, коли база даних створюється як сукупність не пов’язаних між собою просторових шарів, що відображають характеристики окремих геокомпонентів. Це тягне за собою дублювання зусиль різних фахівців, суперечливість даних в різних шарах (зокрема, неспівпадіння просторових меж) та інші суттєві недоліки, зумовлені недостатнім врахуванням просторових залежностей між різними геокомпонентами (Круглов, 1998; Круглов, Божук, 2002; Newcomer, Szajgin, 1984). З іншого боку, оцінка природних якостей землі нерідко зводиться до бонітування ґрунтів, що виключає з розгляду рельєф, клімат та інші геокомпоненти, які необхідно враховувати при обліку природних ресурсів.

Комплексний, ландшафтний підхід до організації природно-географічних даних потребує наукових знань про міжкомпонентні зв’язки та геопросторову структурованість ландшафтів. Джерелом цих знань є ландшафтна екологія –наукова галузь, яка протягом останніх кількох десятиліть отримала розвиток в багатьох країнах світу (Гродзинський, 1993; Круглов, 2000; Forman, Godron, 1986; Naveh, Liebermann, 1994). Ландшафтно-екологічні принципи та підходи дозволяють ефективно вирішувати ряд проблем, пов’язаних із визначенням та картуванням природних характеристик, які впливають на якості землі. Це включає індикацію ряду природних характеристик за опосередкованими ознаками та використання сформованих системами міжкомпонентних зв’язків геопросторових структур у якості ефективної просторової основи для інтеграції природно-географічних даних.

У роботі використовуються уявлення про геосистеми як системи просторових відношень між геокомпонентами та ландшафтні територіальні структури (ЛТС) як сукупність природних геосистем певного типу в межах деякої території (Сочава, 1963, 1968; Дроздов, 1978, 1986; Гродзинський, 1993). В основу виділення різних ЛТС пропонується покласти принцип поділу системоформуючих відношень між місцеположеннями в ландшафті на генетико-кореляційні (відношення подібності місцеположень за певними екологічними факторами), та функціонально-динамічні, зумовлені пов’язаністю різних місцеположень речовинно-енергетичними потоками, а також принцип поділу чинників, які формують ці відношення за формою причинності (абіотична, біотична, соціальна). Відповідно до цих принципів обґрунтовано набір із трьох базових ЛТС, які разом достатньо повно відображають геопросторову диференціацію ландшафтних характеристик – 1) генетико-морфологічної, що відображає розподіл абіотичних чинників ландшафтної диференціації, серед яких провідними є властивості літогенної основи, 2) наземно-покривної, яка передає розподіл тісно пов’язаних між собою біогенних та антропогенних чинників, що сформували риси актуального наземного покриву, та 3) басейново-тальвегової, яка складається із топологічно пов’язаних між собою підсистем басейнів та каналів стоку, що характеризуються парагенетичною та функціонально-динамічною цілісністю.

Запропонований підхід до організації природно-географічних баз даних передбачає створення інформаційного каркасу (ядра) бази даних, який буде містити найбільш загальну, базову геопросторову інформацію, і який служитиме просторовою основою для інтеграції додаткових даних. Це суттєво спростить інтеграцію додаткових даних та кількісне просторове моделювання з метою одержання конкретних оціночних показників, і в той же час дозволить уникнути збирання маси непотрібних даних