Мониторинг земель сельскохозяйственного назначения Нечерноземья с применением ГИС-технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность 25.00.26 - землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

МОНИТОРИНГ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

Белорусцева Екатерина Викторовна

Москва 2013

Работа выполнена на кафедре землепользования и кадастров

ФГБОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству»

Научный руководитель:

Шаповалов Дмитрий Анатольевич доктор технических наук, профессор, профессор кафедры землепользования и кадастров Государственного университета по землеустройству

Официальные оппоненты:

Белобров Виктор Петрович доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, заведующий Межинститутским отделом по изучению черноземных почв ГНУ Почвенного института им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии

Пылев Евгений Анатольевич кандидат географических наук, научный сотрудник Лаборатории технологий строительства и капитального ремонта скважин и ПХГ ООО «Газпром ВНИИГАЗ» Ведущая организация

ОАО «НИиП центр «Природа»Защита состоится 05 марта 2013 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.025.03 в Государственном университете по землеустройству по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова д. 15, конференц-зал.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова д. 15, ГУЗ, ученому секретарю диссертационного совета Д.220.025.03.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству».

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук А.О. Хуторова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Вопросы рационального землепользования на современном этапе имеют большое значение, поскольку в результате земельных преобразований 1990-х гг. произошли значительные перемены в организации правовых и экономических механизмов хозяйственного использования земель, что на сегодняшний день негативно сказывается на качественном состоянии наиболее ценных земель - сельскохозяйственных угодий.

Одним из наиболее активных негативных процессов на территории Нечерноземья, влияющим на хозяйственное использование сельскохозяйственных земель, является зарастание древесно-кустарниковой растительностью. При отсутствии необходимых мероприятий по поддержанию сельскохозяйственных угодий в пригодном для сельскохозяйственного производства состоянии негативные процессы активизируются, захватывая новые территории.

В сложившихся условиях наиболее целесообразным становится применение современных методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий, позволяющих выявлять динамику и особенности зарастания сельскохозяйственных земель, обусловленные зонально-климатическими и техногенно-ландшафтными характеристиками различных территорий. На сегодняшний день нет полного представления о конкретном влиянии различных факторов на процессы зарастания сельскохозяйственных угодий и механизме выявления и оценки текущего состояния неиспользуемых сельскохозяйственных угодий, зарастающих кустарником и мелколесьем. Отсутствуют механизмы определения вариантов альтернативного использования данных угодий с учетом степени их деградации на основе эколого-экономического обоснования их хозяйственного использования.

Объект исследований - земли сельскохозяйственного назначения Нечерноземья (на примере Кировской и Калужской областей). В настоящей работе исследования проводились на сельскохозяйственных угодьях в составе земель сельскохозяйственного назначения.

Предмет исследований - процессы деградации сельскохозяйственных угодий вследствие развития процессов зарастания древесно-кустарниковой растительностью на территории различных лесорастительных зон, выявленная в результате анализа и оценки разновременных пространственных данных с применением ГИС-технологий.

Цель исследований - анализ и оценка хозяйственного использования сельскохозяйственных земель на территории различных лесорастительных зон Нечерноземья на основе данных дистанционного зондирования и подспутниковых наблюдений с применением ГИС-технологий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Усовершенствовать теоретические и методические положения мониторинга земель сельскохозяйственного назначения.

2. Выявить региональные особенности проявления и развития деградационных процессов зарастания сельскохозяйственных угодий в пределах различных лесорастительных зон.

3. Провести оценку качественного состояния сельскохозяйственных угодий применительно к различным региональным условиям территорий.

4. Разработать методические положения прогнозирования и планирования хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения на основе природно-географических и социально-экономических региональных показателей территории с использованием ГИС-технологий.

5. Разработать комплекс мероприятий в целях эффективного хозяйственного использования сельскохозяйственных земель.

Теоретико-методологической основой диссертационного исследования послужили законодательство Российской Федерации по аграрным, земельным и экологическим вопросам, а также научные концепции и труды отечественных ученых в области земельного кадастра, землеустройства, мониторинга и управления земельными ресурсами регионов и муниципальных образований.

Основными методами исследования в работе являются общенаучные методы: описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, моделирования, фотофиксации и картографический.

Исходные материалы. В основу диссертационной работы положены результаты анализа данных дистанционного зондирования и подспутниковых исследований, проводившихся автором в 2010-2012 годах. В работе использованы фондовые материалы хозяйств Калужской и Кировской областей, Управления муниципальным имуществом и земельными ресурсами администрации Слободского района Кировской области.

Научная новизна работы. На основе данных мониторинга впервые осуществлены анализ и оценка хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения Нечерноземья на территории Кировской и Калужской областей (на примере отдельных землепользований) с применением современных методов и технологий геоинформационных систем:

1. На основе анализа научных исследований и законодательной базы обоснована необходимость совершенствования критериев оценки качественного состояния землепользования (сельскохозяйственных угодий) Нечерноземья.

2. Исследована динамика и интенсивность процессов зарастания сельскохозяйственных угодий на территории Кировской и Калужской областей по многолетним наблюдениям с применением данных дистанционного зондирования.

3. Разработаны структурные схемы классификации зарастающих сельскохозяйственных угодий применительно к различным лесорастительным зонам на основе данных дистанционного зондирования и подспутниковых наблюдений.

4. Разработана оригинальная методика оценки хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий, зарастающих древесно-кустарниковой растительностью.

5. Разработан методический алгоритм прогнозирования и планирования хозяйственного использования сельскохозяйственных земель на основе ландшафтно-экологических и социально-экономических показателей регионов.

Хозяйственное использование зарастающих угодий в данной работе рассматривается с различных эколого-экономических позиций. Разработаны принципы их использования в целях эффективного управления земельными ресурсами.

Практическая значимость. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для совершенствования дистанционного мониторинга сельскохозяйственных земель, подверженных процессам зарастания древесно-кустарниковой растительностью. Предлагаемая методика оценки хозяйственного использования сельскохозяйственных земель позволяет определить направления повышения эффективности использования земель сельскохозяйственными предприятиями. Полученные материалы и рекомендации предназначены различным организациям для разработки проектов землеустройства, организации мероприятий по рациональному использованию сельскохозяйственных земель.

Комплексные исследования по изучению состояния земель сельскохозяйственного назначения Нечерноземной зоны (на примере Калужской и Кировской областей) предусматривали совершенствование методов визуального дешифрирования космических изображений с целью оценки современного состояния земель сельскохозяйственного назначения, разработки обоснованного системного подхода и методических основ тематического картографирования текущего состояния сельскохозяйственных угодий. Результаты исследований использовались при разработке районных программ рационального использования земельных ресурсов, подготовке лекционных материалов и практических занятий по курсу «Мониторинг земель и природопользования», «Мониторинг окружающей среды» (ФГБОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству»).

Личный вклад автора заключается в постановке задачи диссертационного исследования, обработке космических снимков территории Калужской и Кировской областей, проведении подспутниковых исследований по выявлению и анализу процессов зарастания сельскохозяйственных угодий отдельных землепользований исследуемых регионов, Автором разработан алгоритм оценки хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения на основе эмпирических показателей. Предложены основные направления использования зарастающих сельскохозяйственных угодий с учетом их качественного состояния, природно-экологических и социально-экономических показателей исследуемой территории.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

1. Результаты оценки деградации сельскохозяйственных земель, подверженных процессам зарастания применительно к различным лесорастительным зонам на основе данных дистанционного зондирования и подспутниковых наблюдений с применением ГИС-технологий.

2. Экспериментальные зависимости развития на землях сельскохозяйственного назначения с учетом региональных особенностей исследуемой территории.

3. Перечень эмпирических показателей оценки хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий.

4. Методика оценки хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий, зарастающих древесно-кустарниковой растительностью, адаптированная к различным лесорастительным зонам Нечерноземья.

Апробация работы. Результаты исследований доложены автором на научных и научно-практических конференциях: VI Международной научно-практической конференции «Проблемы землеустройства и кадастра недвижимости в реализации земельной политики государства» (Пенза, 2010), VI Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Землеустройство, кадастр и геопространственные технологии» (Москва, 2010), Пятой международной конференции «Экологические системы, приборы и чистые технологии» (Москва, 2011), Девятой всероссийской открытой ежегодной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2011).

Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 7 научных работ, включая 3 из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и предложений, библиографического списка и приложений. Основной текст диссертации изложен на 133 страницах машинописного текста и содержит 27 таблиц и 18 рисунков.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Теоретические основы оценки и планирования хозяйственного использования сельскохозяйственных земель.

На основе анализа научно-методических трудов (А.Г. Воронов, 1973; В.Н. Д.И. Люри и др., 2010; Сукачев,1942; Титлянова А.А. и др., 1993; А.П. Шенников, 1964) выявлены основные закономерности проявления и развития негативных процессов зарастания сельскохозяйственных угодий, проанализированы основные причины выбытия сельскохозяйственных угодий из активного сельскохозяйственного оборота, влекущие за собой активное проявление процессов зарастания.

В системе дистанционного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения не определены показатели пригодности использования залежных земель в сельскохозяйственном производстве и отсутствуют механизмы определения возможного хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий, зарастающих кустарником и мелколесьем. Не предусмотрены возможности для альтернативного использования данных угодий с учетом степени их деградации.

В основу прогнозирования и планирования хозяйственного использования сельскохозяйственных земель положен экологический и экономический анализ существующего состояния сельскохозяйственных угодий, обоснование показателей продуктивности и определение возможностей улучшения хозяйственного использования земель. Вопросы планирования рационального использования земель и их охраны, землеустройства, мониторинга земель, кадастра и эффективности землепользования нашли отражение в научных трудах А.А. Алпатова, А.А. Варламова, С.Н. Волкова, В.В. Вершинина, Д.А. Шаповалова Г.В. Дудко, Н.И. Иванова, Е.Ф. Иванова, Н.В. Комова, Б.И. Кочурова, Г.А. Ларионова, О.Б. Лепке, П.Ф. Лойко, С.И. Носова, И.М. Стативки, В.П. Троицкого и др. ученых.

В работе предложены методические подходы к организации хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения на основе взаимосвязи агроэкологических и социально-экономических показателей исследуемой территории.

2. Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения Нечерноземья

По своим природным и географическим условиям Нечерноземье относится к зоне рискового земледелия и входит в состав четырех лесорастительных зон: зоны притундровых лесов и редкостойной тайги (район притундровых лесов и редкостойной тайги Европейско-Уральской части Российской Федерации), таежной лесорастительной зоны (северо-таежный, средне-таежный, южно-таежный районы европейской части России; Северо-Уральский и Средне-Уральский таежные районы), а также зоны хвойно-широколиственных лесов (район хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части России) и лесостепной зоны (лесостепной район европейской части России).

Далее представлена разработанная методика оценки качественного состояния земель сельскохозяйственного назначения, подверженных негативным процессам зарастания, методика планирования хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения. При локальном мониторинге (на уровне отдельных землепользований) использовались данные дистанционного зондирования, картографические материалы и данные подспутниковых исследований (рисунок 1).

Рис.1. Исходные материалы

Для обработки полученных данных нами были выбраны ГИС MapInfo и программный комплекс для полуавтоматической векторизации EasyTrace (рисунок 2), программный инструментарий которых позволил провести анализ и оценку данных, полученных в процессе диссертационного исследования.

Мониторинг земель сельскохозяйственного назначения Нечерноземья проводился в пределах Калужской и Кировской областей. Локальные исследования деградационных процессов зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью проводились на территории отдельных землепользований сплошным методом, в результате чего были установлены тип и степень зарастания сельскохозяйственных угодий. При этом для наиболее полного выявления процессов зарастания сельскохозяйственных угодий учитывались архивные сведения, предоставленные сельскохозяйственными предприятиями, районными управлениями земельных ресурсов.

Рис. 2. Технология мониторинга земель сельскохозяйственного назначения с использованием современных методов и ГИС-технологий

Методика оценки качественного состояния сельскохозяйственных земель с последующим пространственно-структурным моделированием прогнозного состояния исследуемой территории заключается в следующей последовательности выполняемых операций (рисунок 3):

1. Исследование многолетней динамики состояния сельскохозяйственных угодий, подверженных процессам зарастания древесно-кустарниковой растительностью.

2. Параметризация качественных и количественных характеристик состояния исследуемой территории.

3. Классификация сельскохозяйственных земель по балльной шкале оценки качественных и количественных характеристик территории.

4. Оценка современной и потенциальной опасности зарастания сельскохозяйственных угодий.

Рис.3. Методика оценки качественного состояния сельскохозяйственных земель, подверженных негативным процессам зарастания

2.1. Исследование многолетней динамики состояния сельскохозяйственных угодий, подверженных процессам зарастания древесно-кустарниковой растительностью.

По данным многолетней динамики состояния сельскохозяйственных угодий с 1990-х гг. в результате произошедших серьезных перемен в экономическом положении страны наблюдается широкомасштабное выбытие наиболее ценных сельскохозяйственных угодий из оборота.

Исследования по этому вопросу велись в различных по своим природно-географическим условиям регионах (лесорастительных зонах) Нечерноземья с целью совершенствования существующих и разработки новых методов анализа и содержательной интерпретации данных дистанционного зондирования и подспутниковой информации о состоянии сельскохозяйственных угодий, подверженных процессам зарастания древесно-кустарниковой растительностью.

В результате составлены карты многолетней динамики развития процессов зарастания сельскохозяйственных угодий на примере отдельных землепользований Кировской и Калужской областей (рисунки 4, 5).

Рис. 4. Динамика развития процессов зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью на территории землепользования СХП «Барятино» Тарусского района Калужской области в 1980-2010 гг.



Рис. 5. Динамика развития процессов зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью на территории землепользования СХП «Карино» Слободского района Кировской области в 1976-2007 гг.

Анализируя полученные материалы многолетнего мониторинга состояния сельскохозяйственных угодий необходимо отметить усиливающийся характер деградационных процессов (рисунок 6).

Рис. 6. Многолетняя динамика зарастания сельскохозяйственных угодий Калужской (землепользование СХП «Барятино») и Кировской (землепользование СХП «Карино») областей

По данным мониторинга за последние 30 лет на территории землепользования СХП «Барятино» Тарусского района (Калужская область) количество используемых сельскохозяйственных угодий сократилось на 46% и составило 2099 га, а на территории землепользования СХП «Карино» Слободского района (Кировская область) за последние 35 лет сокращение площади используемых сельскохозяйственных угодий составило 2115 га (71%). Кроме того, на территории землепользования СХП «Карино» наблюдается значительное сокращение общей площади сельскохозяйственных угодий: за прошедший период площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 1701 га.

По данным динамики в период до 1990 г. на территории исследуемых землепользований процессам зарастания были подвержены в основном кормовые угодья. Главной причиной распространения процессов зарастания на сенокосах и пастбищах на территории сельскохозяйственных предприятий являлось несвоевременное и нерегулярное сенокошение, а также менее интенсивное и нерегулярное использование угодий для выпаса скота в поймах рек. Подобный характер развития и распространения процессов зарастания характерен и для других землепользований исследуемых регионов. Покомпонентный анализ данных показал, что наиболее подвержены процессам зарастания на территории СХП «Карино» дерново-слабоподзолистые (28%), дерново-среднеподзолистые (18%), пойменные дерновые зернистые (11%) и дерново-среднеподзолистые поверхностно-глееватые почвы (8%), на территории СХП «Барятино» - дерново-слабоподзолистые (48%), дерново-среднеподзолистые слабосмытые почвы (24%) и овражно-балочные дерновые слаборазвитые и дерновые намытые почвы (7%).

2.2. Параметризация качественных и количественных характеристик состояния исследуемой территории.

На основе проведения подспутниковых исследований на территории землепользований Калужской и Кировской областей в 2010-2012 гг. были выделены основные стадии развития процессов зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью (рисунок 7). В результате выявлены закономерности определения по космическим снимкам процессов зарастания сельскохозяйственных угодий на разных этапах формирования древесно-кустарниковой растительности применительно к различным региональным условиям территории.

В качестве параметрической характеристики состояния сельскохозяйственных угодий, подверженных процессам зарастания древесно-кустарниковой растительностью, нами принят показатель степени зарастания сельскохозяйственных угодий. Количественным выражением степени зарастания является проективное покрытие зарастающей растительности, выраженное в условных баллах, абсолютные значения которых определяются как соотношение заросшей площади к площади всего участка сельскохозяйственных угодий. Выбор данного показателя обусловлен тем, что проективное покрытие зарастающей растительности наиболее достоверно характеризует состояние сельскохозяйственных угодий. Кроме того, показатель проективного покрытия достаточно легко определяется дистанционными методами.

В результате определены следующие балльные значения степеней зарастания (таблица 1).

Таблица 1 Балльная оценка степени зарастания по показателю проективного покрытия (Пп)

Значение показателя (Пп, %)	Оценочное состояние (в баллах), Бп
0-5	0
5-15	1
15-30	2
30-50	3
50-70	4
70-100	5

Для проведения балльной оценки использовалась шкала порядка (ранговая шкала), которую целесообразно применять в случаях, когда следует упорядочить объекты в соответствии с какой-либо качественной характеристикой, при этом не требуется производить точные измерения.

На качественное состояние зарастающих угодий и скорость развития процессов зарастания особое влияние оказывает тип растительности, формирующейся на участках неиспользуемых сельскохозяйственных угодий.

Для определения интенсивности процессов зарастания нами выделены три основных типа процессов зарастания сельскохозяйственных угодий:

- травянистая растительность (бурьянистая стадия);

- кустарниковая растительность;

- древесная растительность (лиственные, хвойные или смешанные породы).

Поэтому в зависимости от типа зарастающей растительности вводится специальный коэффициент (таблица 2), характеризующий качественную составляющую оценки степени зарастания сельскохозяйственных угодий.



Рис. 6. Результаты подспутниковых исследований зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-устарниковой растительностью на территории землепользований Калужской и Кировской областей.

Таблица 2 Коэффициенты интенсивности процессов зарастания

Показатель	Коэффициент (Ки)
Травянистая растительность	0,5
Кустарниковая растительность	1
Древесная растительность	2

При присвоении коэффициентов в первую очередь учитывалось влияние показателя на качественное состояние сельскохозяйственных угодий, то есть наносимый ущерб (объем культуртехнических мероприятий по восстановлению сельскохозяйственных угодий).

В результате балл зарастания Бз определяется по следующей формуле:

Бз = Бп * Ки,

где Бп - степень зарастания по показателю проективного покрытия в баллах; земля сельскохозяйственный угодье лесорастительный

Ки - коэффициент интенсивности процессов зарастания.

Таким образом, каждому участку сельскохозяйственных угодий присваивается балл, который возрастает по мере интенсификации процессов зарастания, т.е. путём взвешивания влияния основных параметров создается рейтинговая (балльная) шкала оценки зарастания сельскохозяйственных угодий (таблица 3).

Таблица 3 Балльная оценка состояния зарастающих сельскохозяйственных угодий

Характеристика зарастания с.-х.угодий	Значение Бп * Ки	Балл качественного состояния, Бкс
Условно отсутствует	0-2	5
Слабое	2-4	4
Среднее	4-6	3
Сильное	6-8	2
Сверхсильное	8-10	1

2.3. Классификация сельскохозяйственных земель по балльной шкале оценки качественных и количественных характеристик территории.

К основным критериям, на основании которых определяется общее качественное состояние сельскохозяйственных земель в данной работе, выраженное в баллах, отнесены:

1. Технологические характеристики полей (участков) сельскохозяйственных угодий (Бт):

- конфигурация полей;

- удаленность полей от хозяйственного центра.

2. Природно-географические условия исследуемой территории:

- рельеф (Бр);

- климатические особенности (Бк);

- почвенное плодородие (Бпп).

При проведении балльной оценки на основе выбранных критериев определяется степень воздействия каждого фактора с учетом диапазона его изменений на качественное состояние сельскохозяйственных земель.

В результате рассчитывается общий балл комплексной оценки качественного состояния сельскохозяйственных угодий на основе влияния различных факторов по следующей формуле:

Б = Бкс+Бт+Бк+Бр+Бпп

По результатам проведенных подспутниковых исследований с учетом природно-климатических условий территории, качественных и технологических характеристик полей каждому участку присвоен балл комплексной оценки, который определяется как сумма баллов оценки каждого фактора: зарастание, тип почв, природно-климатические и технологические характеристики.

2.4. Оценка современной и потенциальной опасности зарастания сельскохозяйственных угодий.

Для оценки опасности развития процессов зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью строится прогноз развития негативных процессов на основе многолетних данных мониторинга зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью: по имеющемуся числовому ряду значений площадей зарастающих угодий строятся несколько линий тренда, из которых по максимальному коэффициенту аппроксимации выбирается одна, по которой и строится прогноз развития негативных процессов при сохранении существующей тенденции.

По данным составленного прогноза зарастания сельскохозяйственных угодий на основе комплексного анализа влияния различных факторов (природно-климатические условия, качественные и технологические характеристики полей) на проявление и развитие процессов зарастания составляется прогнозная карта современной и потенциальной опасности зарастания используемых сельскохозяйственных угодий.

Прогноз зарастания сельскохозяйственных угодий на территории землепользования СХП «Барятино», составленный на основе временных трендов, показал, что при сохранении существующей тенденции к 2015 году зарастет древесно-кустарниковой растительностью 3280 га сельскохозяйственных угодий, что составит около 80% всех сельскохозяйственных угодий СХП «Барятино» Тарусского района Калужской области. Прогноз зарастания сельскохозяйственных угодий на территории землепользования СХП «Карино» показал, что при сохранении существующей тенденции к 2015 году зарастет древесно-кустарниковой растительностью 3280 га сельскохозяйственных угодий, что составит около 95% всех сельскохозяйственных угодий СХП «Карино» Слободского района Кировской области.

При планировании хозяйственного использования сельскохозяйственных земель на локальном уровне (на уровне сельскохозяйственного предприятия) нами учитываются следующие факторы:

- текущее качественное состояние сельскохозяйственных угодий (степень зарастания);

- тип почв;

- технологические характеристики полей (конфигурация полей и удаленность от хозяйственного центра).

После того, как определены наиболее плодородные и пригодные по своим качественным и технологическим характеристикам сельскохозяйственные угодья и запланированы восстановительные мероприятия на пахотных угодьях, осуществляется планирование хозяйственного использования менее плодородных и непригодных к выращиванию сельскохозяйственных культур земель.

3. Планирование хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения

Обоснованное с экологической и экономической точки зрения планирование хозяйственного использования сельскохозяйственных земель способствует эффективному управлению земельными ресурсами, сохранению плодородия и природно-ресурсного потенциала. Методический алгоритм предложенной в работе модели планирования дальнейшего использования сельскохозяйственных угодий, зарастающих кустарником и мелколесьем, предполагает введение специальных показателей, в том числе характеризующих региональные социально-экономические особенности исследуемой территории.

При разработке восстановительных мероприятий в рамках запланированного хозяйственного использования сельскохозяйственных земель на территории исследуемых землепользований нами за основу приняты сценарии социально-экономического развития регионов в соответствии с долгосрочными Стратегиями социально-экономического развития, Программами развития сельского хозяйства и другими региональными программами.

Планирование в первую очередь должно основываться на направлении социально-экономического развития территории, что позволит на региональном этапе определить основные направления хозяйственного использования земель на районном уровне. А затем на основе оценки природно-климатических, технологических и агроэкологических показателей участков сельскохозяйственных угодий осуществляется планирование хозяйственного использования сельскохозяйственных земель на районном уровне в разрезе землепользований сельскохозяйственных предприятий. При планировании хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий необходимо учитывать возможность проведения межхозяйственного землеустройства для оптимизации существующих землепользований.

В качестве целевого сценария социально-экономического развития Калужского региона нами выбран в соответствии со Стратегией социально-экономического развития региона оптимальный сценарий социально-экономического развития. На начальных этапах в ближайшие 4-7 лет планируется придерживаться инерционного сценария развития. На отдельных территориях, имеющих предприятия, связанные с заказами естественных монополий (государственных корпораций), целесообразно придерживаться сценария индустриального развития территории. Обеспечив, таким образом, за счет существующих специализаций районов стабильное развитие региона в целом на следующем этапе планируется осуществить планомерный переход на сценарий «многофокусное развитие», который обеспечит развитие отдельных районов, получивших на первом этапе слабое развитие.

В соответствии с текущей динамикой численности сельского населения в Тарусском районе рассчитана потребность (планируемая обеспеченность) сельского населения в сельскохозяйственных угодьях. В Тарусском районе в последние годы наблюдается положительная тенденция изменения численности сельского населения. По составленному прогнозу с учетом эффективной работы региональных программ по стабилизации демографической ситуации в сельской местности численность сельского населения Тарусского района к 2020 г. составит 11721 человек. Таким образом, потребность в пахотных угодьях на расчетный период составит 997 га. Учитывая перспективные потребности региона в целом нами при планировании принимались во внимание перспективы использования земель сельскохозяйственного назначения для удовлетворения потребностей населения Москвы в сельскохозяйственной продукции. Кроме того, на землях с высокой степенью деградации угодий (3 степень зарастания и выше) запланированы мероприятия по организации рекреационной зоны, охотничьих угодий и пр.

Согласно Стратегии социально-экономического развития Кировского региона в качестве целевого сценария социально-экономического развития Слободского района нами принят инновационный сценарий. По составленному прогнозу с учетом реализации мероприятий в рамках региональных программ по улучшении демографической ситуации в сельской местности численность сельского населения к 2020 г. составит 22 379 человек. Таким образом, потребность в новых пахотных угодьях на территории Слободского района отсутствует. Главным образом, это обусловлено тем, что перспективным направлением развития сельскохозяйственной отрасли в районе, который относится к центральной зоне агропромышленного комплекса региона, является переработка сельскохозяйственной продукции.

На основе проведенной комплексной оценки качественного состояния сельскохозяйственных угодий (зарастание древесно-кустарниковой растительностью), природно-климатических условий территории и технологических показателей полей составлены картосхемы планируемого хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий на территории землепользований СХП «Барятино» Тарусского района Калужской области и СХП «Карино» Слободского района Кировской области (рисунок 7).

В результате запланированы следующие рекомендуемые варианты хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий:

СХП «Барятино» Тарусского района Калужской области
Хозяйственное использование	Площади зарастающих сельскохозяйственных угодий, га
Восстановление пашни, га	492 (529)
Кормовые угодья, га	922
Лесовосстановление (и другое несельскохозяйственное использование), га	557
СХП «Карино» Слободского района Кировской области
Хозяйственное использование	Площади зарастающих сельскохозяйственных угодий, га
Восстановление пашни, га	282 (314)
Кормовые угодья, га	1686
Лесовосстановление (и другое несельскохозяйственное использование), га	2178

Рис. 7. Планирование хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий землепользований СХП «Барятино» и СХП «Карино»

Таким образом, учитывая перспективы регионального развития АПК (на примере Слободского района Кировской области и Тарусского района Калужской области) рассчитаны прогнозные показатели хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий на районном уровне. Далее с учетом проведенной оценки комплексного состояния сельскохозяйственных угодий и предложений по их использованию предлагаются конкретные мероприятия по восстановлению сельскохозяйственных угодий. Подобный подход позволяет наиболее эффективно решать задачи управления земельными ресурсами во взаимосвязи с региональными перспективами использования земель и текущим качественным состоянием земель сельскохозяйственного назначения.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Выявлены закономерности и отличительные особенности распознавания по космическим снимкам сельскохозяйственных угодий на различных стадиях зарастания древесно-кустарниковой растительностью. Развитие процессов зарастания происходит в зависимости от природно-климатических условий территории. К примеру, выявлены отличительные особенности процессов зарастания применительно к различным лесорастительным зонам (Кировская и Калужская области) Нечерноземья. Учитывая эти особенности можно значительно повысить достоверность распознавания по космическим снимкам зарастающих сельскохозяйственных угодий, в том числе и определение стадий развития процессов зарастания.

2. Исследована динамика и интенсивность процессов зарастания сельскохозяйственных угодий по многолетним наблюдениям с применением данных дистанционного зондирования. Составлены карты зарастания сельскохозяйственных угодий древесно-кустарниковой растительностью за ряд лет. В 2010 - 2012 гг. проведены подспутниковые исследования зарастания сельскохозяйственных угодий на территории отдельных землепользований различных лесорастительных зон Нечерноземья. Выявлены основные стадии развития процессов зарастания применительно к условиям различных лесорастительных зон.

4. Для оценки комплексного влияния природно-климатических условий территории исследования, технологических характеристик полей осуществлено зонирование территории и составлена балльная шкала оценки качественного состояния сельскохозяйственных угодий.

5. Составлен прогноз потенциальной опасности зарастания древесно-кустарниковой растительностью сельскохозяйственных угодий на основе полученных данных многолетней динамики состояния сельскохозяйственных угодий, а также оценки природно-климатических и технологических характеристик исследуемой территории.

6. На основании проведенной оценки даны предложения по планированию хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий с учетом природно-климатических условий территории землепользований. Определены основные факторы, влияющие на планирование хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий, с учетом проведенной балльной оценки зарастания сельскохозяйственных угодий. В результате составлены картосхемы возможного хозяйственного использования сельскохозяйственных угодий с точки зрения экономической и экологической целесообразности их хозяйственного использования.

7. Разработан механизм планирования хозяйственного использования земель сельскохозяйственного назначения на региональном уровне с учетом перспективного социально-экономического развития региона в целом.

ОСНОВНЫЕ ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ

1. Шаповалов Д.А., Белорусцева Е.В. Оценка динамики и прогноз развития негативных процессов на землях сельскохозяйственного назначения Калужской области с применением ГИС-технологий // Научный журнал «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель» - 2009 - №9 - с. 34-43.

2. Белорусцева Е.В. Исследование динамики зарастания сельскохозяйственных угодий на основе данных дистанционного зондирования (на примере Тарусского района Калужской области)// Сборник научных трудов Государственного университета по землеустройству «Проблемы управления земельными ресурсами страны на современном этапе» - Москва, 2010

3. Белорусцева Е.В. Проблемы использования отечественных данных дистанционного зондирования для решения задач мониторинга земельных ресурсов // Сборник научных трудов по результатам VI Международной научно-практической конференции «Проблемы землеустройства и кадастра недвижимости в реализации земельной политики государства» (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства) - Москва, 2010 - с. 13-15.

4. Белорусцева Е.В. Оценка динамики и прогноз деградации сельскохозяйственных угодий Калужской области на основе данных дистанционного зондирования // Сборник научных трудов по результатам VI Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Землеустройство, кадастр и геопространственные технологии» - Москва, 2010 - с. 24 - 30.

5. Ведешин Л.А., Белорусцева Е.В. Исследования Земли из космоса на пилотируемых космических кораблях (ПКК) и долгосрочных орбитальных станциях (ДОС) // Научный журнал «Авиакосмическое приборостроение» - 2011 - №7 - с. 27-34.

6. Ведешин Л.А., Шаповалов Д.А, Белорусцева Е.В. Космические информационные технологии для решения сельскохозяйственных задач // научный журнал «Экологические системы и приборы» - 2011 - №9 - 3-10 с.

7. Белорусцева Е.В. Мониторинг состояния сельскохозяйственных угодий Нечерноземной зоны Российской Федерации // сборник статей «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» - 2012 - Том 9 №1 - с. 57-64.

Размещено на Allbest.ru

...