Определение границ городских агломераций России: создание модели и результаты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение границ городских агломераций России: создание модели и результаты

Александр Райсих

Аннотация

Статья является продолжением статьи (Райсих 2020), где была сформулирована проблема определения границ городских агломераций или делимитации городских агломераций, исходя из мирового опыта. При этом было подчеркнуто, что методика оценки границ городских агломераций должна быть основана, с одной стороны, на доступных для всех стран исходных данных, а с другой - на накопленном мировом опыте с обеспечением приемлемого приближения ко многим уже применяемым моделям делимитации.

Целью настоящей статьи является выработка и апробация модели делимитации городских агломераций, основанной на международном и отечественном опыте и подходящей для условий России и иных стран мира.

На основании доступных данных были проанализированы результаты применения различных методик делимитации городских агломераций, выявлены их преимущества и недостатки. В итоге была предложена авторская модель делимитации городских агломераций. Сделанная на ее основании оценка состава и границ городских агломераций России показала достаточно высокую степень приближения к уже существующим моделям делимитации городских агломераций (которые, как правило, построены на использовании исходных данных, не оцениваемых статистическими органами большинства стран мира, включая Россию).

Ключевые слова: городская агломерация, делимитация городских агломераций, ядро агломерации, урбанизированный ареал, метрополитенский ареал, объединенный метрополитенский ареал.

Annotation

DEFINING THE BOUNDARIES OF URBAN AGGLOMERATIONS IN RUSSIA:

MODEL CREATION AND RESULTS

Alexander Raystkh

The article is a continuation of the article (Raysikh 2020), where the problem of defining the boundaries of urban agglomerations or delineating urban agglomerations based on world experience was formulated. At the same time, it was emphasized that the methodology for assessing the boundaries of urban agglomerations should be based, on the one hand, on the source data available to all countries, and, on the other hand, on accumulated world experience, ensuring an acceptable approximation to many already used models of delimitation.

The purpose of this article is to develop and test a model of the delimitation of urban agglomerations based on international and domestic experience and suitable for the conditions of Russia and other countries of the world.

Based on the available data, the results of using various methods of urban agglomeration delimitation were analyzed, and their advantages and disadvantages were identified. As a result, the author's model of urban agglomeration delimitation was proposed. The assessment of the composition and boundaries of urban agglomerations in Russia made on this basis showed a fairly high degree of approximation to existing models of urban agglomeration delimitation (which, as a rule, are based on the use ofraw data that are not evaluated by statistical agencies in most countries of the world, including Russia).

Key words: urban agglomeration, delimitation of urban agglomerations, agglomeration core, urbanized area, metropolitan area, combined metropolitan area.

В России 42% населения проживают в городах, насчитывающих свыше 250 тыс. жителей, и еще 17% проживают в зонах функционального влияния этих городов Оценка автора на основе методики оценки метрополитенских ареалов, изложенной в данной статье и данных (Росстат 2020).. Таким образом, около 60% общего числа жителей страны сосредоточены на этих высокоурбанизированных территориях.

В настоящее время становится необходимым комплексное развитие таких территорий, называемых городскими агломерациями. Прилегающие к крупным городам территории с расположенными на них поселениями - наиболее подготовленный для градостроительного освоения резерв, что объясняется близостью социальноэкономических ресурсов города-центра, развитостью сети инженерных и транспортных коммуникаций, сохранившимися пространственными резервами роста и др. (Малоян 2012).

В зарубежных странах применяются различные понятия и методики, определяющие понятия «городские агломерации». Но их можно четко структурировать по применению двух основных подходов, можно сказать, двухэтапного подхода к определению городских агломераций:

1) морфологического для выделения ядра агломерации - непрерывной зоны населенных пунктов (или частей населенных пунктов);

2) функционального для выделения всей городской агломерации, определяемой как область взаимодействия между ядром агломерации и периферией агломерации (т.е. остальной области городской агломерации за исключением ее ядра), состоящей из соседних муниципалитетов (частей муниципалитетов), которые демонстрируют значительную взаимосвязь с ядром.

Ранее условились (Райсих 2020), что для различения ядра агломерации и всей городской агломерации будем использовать наиболее распространенные термины - урбанизированный ареал (УА) для ядра агломерации и метрополитенский ареал (МА) для городской агломерации.

До недавнего времени термин «городские агломерации» в нормативно-правовых актах России не был определен. С принятием Стратегии пространственного развития Российской Федерации на период до 2025 г. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации №207-р от 13 февраля 2019 г. URL: http://static.government.ru/media/files/UVAlqUtT08o60RktoOXl22JjAe7irNxc.pdf было введено два термина городских агломераций: крупные и крупнейшие городские агломерации. К первым относится «совокупность компактно расположенных населенных пунктов и территорий между ними с общей численностью населения 500 тыс. человек - 1000 тыс. человек, связанных совместным использованием инфраструктурных объектов и объединенных интенсивными экономическими, в том числе трудовыми, и социальными связями», а ко вторым - то же самое, только с общей численностью населения свыше 1 млн человек. Можно заметить, что приведенные определения опираются на функциональный подход, но, в отличие от определений близких к ним метрополитенских статистических ареалов (MSA) США или функциональных урбанизированных ареалов (FUA) Евросоюза Подробно о методах расчета MSA и FUA см. (Райсих 2020)., не содержат в себе количественных критериев маятниковой трудовой миграции (МТМ). Но это и понятно - официальная статистика по МТМ в России отсутствует.

Основная проблема в определении городских агломераций состоит не в поиске приемлемого определения того, что такое городская агломерация, является ли определенное скопление населенных пунктов городской агломерацией, а в критериях определения границ городских агломераций, основанных на объективных, доступных критериях и показателях. Как объект градостроительного проектирования агломерация должна иметь границы, соответствующие цели ее создания как комплексообразующей системы (Малоян 2012).

Государствами применяются различные критерии делимитации урбанизированных ареалов (УА) (Райсих 2020):

1) критерий минимально допустимой плотности населения - включаются смежные ячейки квадратной или квартальной Ограниченные дорогами или природными объектами кварталы застройки. сетки с плотностью выше предельной (Швейцария, Евросоюз в целом по европейским странам, а также в странах, применяющих еще и критерий максимально допустимых разрывов по автодорогам);

2) критерий максимально допустимых разрывов между зданиями - измеряется расстояние по прямой линии (скандинавские страны, Англия и Уэльс, Франция);

3) критерий максимально допустимых разрывов между застройкой вдоль автодорог - определяются минимальные разрывы между границами застройки вдоль нескольких вариантов автодорог (США, Канада, Австралия).

Необходимо отметить, что основная трудность в применении критериев делимитации УА к российским городам состоит в отсутствии статистических данных по жилым районам и кварталам крупных городов численностью хотя бы 5-10 тыс. человек, которые могут являться строительными блоками для формирования УА. Административные районы крупных российских городов, за исключением Москвы и Санкт-Петербурга, построены, как правило, по секторальному принципу с примерно равной численностью населения от 100 до 300 тысяч человек. Население небольших удаленных районов города при этом не выделяется. Этим можно объяснить практически полное отсутствие работ по делимитации УА среди отечественных исследователей. При этом делимитация городских агломераций (МА) в работах отечественных ученых определяется исходя из изучения функциональных зависимостей центрального города в административных границах, а не урбанизированного ареала, с периферией агломерации (Райсих 2020).

Критерии делимитации городских агломераций, ПРЕДЛОЖЕННЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ УЧЕНЫМИ

Советскими и российскими учеными проведены многочисленные исследования вопросов, связанных с делимитацией метрополитенских ареалов (МА), базирующиеся на применении функционального подхода к городским агломерациям. В рамках этого подхода можно выделить следующие основные критерии делимитации МА:

1) интенсивности маятниковой трудовой миграции (МТМ);

2) транспортной доступности;

3) гравитационный.

Критерий интенсивности МТМ, как было показано ранее (Райсих 2020), фактически является единственным применяемым зарубежными статистическими ведомствами для делимитации МА. Для включения административной единицы в МА необходимо ее соответствие прямому Минимально допустимая доля трудоспособного населения административной единицы периферии агломерации, работающего в ядре агломерации или в остальных административных единицах агломерации. или обратному Минимально допустимая доля рабочих мест в составе административной единицы периферии агломерации, на которых работают жители других административных единиц агломерации. критерию маятниковой миграции.

В России широкое применение критерия интенсивности МТМ пока невозможно из- за отсутствия сколько-нибудь реальных (и публикуемых) статистических данных. Определенную информацию, по-видимому, сможет предоставить предстоящая всероссийская перепись населения 2020 г. В ее утвержденных бланках впервые с 1970 г. появилась серия вопросов о трудовой маятниковой миграции URL: https://gks.ru/storage/mediabank/rasp08112019-%202648-%D1%80.pdf (дата обращения 12.05.2020)..

С опубликованием результатов переписи (ориентировочно в 2023 г.) у широкого круга исследователей появятся первичные статистические данные, в том числе для делимитации городских агломераций по критерию интенсивности МТМ. Пока же работы отечественных исследователей по данному вопросу связаны с оценкой величины МТМ по отдельным российским агломерациям замещающими методами.

Так, Ю.Ю. Шитова и Ю.А. Шитов (2016) оценивали величину МТМ Московской агломерации как результат миллионов индивидуальных передвижений от места жительства до места работы, которые в свою очередь определялись на основе информации по ИНН работодателей по данным пенсионного фонда РФ, налоговой службы и реестров по российским фирмам и компаниям. А.Г. Уляева, Л.И. Мигранова (2017) при оценке Уфимской агломерации скорректировали оценку трудовых мигрантов, вычитая из численности трудоспособного населения среднегодовую численность работников организаций, числа женщин, находящихся в декретном отпуске (условно приравнивая к численности детей, родившихся в текущем году), числа потенциальных студентов (условно - население от 18 до 23 лет), число занятых в малом и среднем бизнесе, безработных и численности убывшего населения трудоспособного возраста (последнее рассчитывалось, исходя из доли убывших в суммарном населении).

К Московскому урбан-форуму 2017 была проведена оценка ряда агломераций на основе анализа больших данных (Big Data) Акишин А. (2017). 3 часа на дорогу до работы: исследование московской агломерации. URL: https://zen.yandex.ru/media/strelkamag.com/3-chasa-na-dorogu-do-raboty-issledovanie-moskovskoi-aglomeracii- 5a149944865165a7e788fbc4 (дата обращения 12.05.2020).. В качестве критерия были использованы данные мобильных операторов "большой тройки" («Билайн», «МТС», «Мегафон») о биллинге абонентов. Авторы методики определяли границы агломераций Москвы, Санкт- Петербурга, Екатеринбурга, Новосибирска, Казани и еще ряда городов по критерию 15% прямой миграции, но не указали период замеров (вероятно, не меньше недели). В результате площадь Московской агломерации получилась равной 26 тыс. км2, затронув даже восток Смоленской области и тем самым многократно превышая по площади любую другую сопоставимую по населению агломерацию в мире (Шанхай, Лондон, Париж, Нью - Йорк, Токио).

А.Г. Махрова и Р.А. Бабкин (2018) с использованием аналогичных данных провели оценку фактического населения Москвы и пригородов в летний / осенний выходной / рабочий день в рабочее / нерабочее время по четырем зонам в городе и четырем в области в зависимости от удаленности от центра, а также по четырем секторам пригородной зоны (север, восток, юг, запад). Для делимитации городских агломераций здесь может представлять интерес выявленная картина миграций Авторы критерии делимитации не предлагали.: первый (ближайший) пояс Московской области и новой Москвы характеризуется существенными суточными колебаниями МТМ (17%), второй пояс - превышением недельных колебаний МТМ над суточными (18-27% против 11%), третий пояс - еще большими недельными колебаниями МТМ (35%) и огромными сезонными (75%) и почти незаметными суточными (5%), четвертый пояс - ослабеванием всех видов пульсаций (26% - сезонные, 25% - недельные, 3% - суточные). Соответственно, муниципалитеты с похожей картиной МТМ могут включаться в тот или иной пояс агломерации.

Ю.Ю. Шитова, Ю.А. Шитов, В.В. Власов (2019) также на основании данных «большой тройки» мобильных операторов о биллинге абонентов провели оценку потерь времени при пользовании общественным транспортом в Московской агломерации в зависимости от удаленности от центра Москвы, времени и дня недели поездки, что может применяться для определения границ Московской агломерации.

Критерий транспортной доступности считался основным до сбора статистическими ведомствами информации о величинах МТМ. Он состоит в определении изохрон времени доступности от центра агломерации, т. е. линии, соединяющей точки на земле с одинаковой временной доступностью от центра (агломерации). В СССР, а потом в России, этот метод получил наиболее широкое распространение.

В СССР были разработаны две основные методики по делимитации городских агломераций с помощью этого критерия: 1) методика Института географии АН СССР; 2) методика ЦНИИП градостроительства.

Методика института географии (ИГ) АН СССР (Лаппо 1978) состоит из следующих этапов: 1) последовательно в порядке уменьшения населения отбираются города с населением не менее 250 тыс. человек - кандидаты на ядра агломераций; 2) определяются города и поселки городского типа (пгт) в пределах 2-часовой доступности от ядра агломерации и в пределах 0,5-часовой доступности от больших и средних городов на периферии городской агломерации; 3) проверяются на развитость агломерации по коэффициенту развитости

Кразв = P*№*m + N*n),(1)

где P - людность городской агломерации, млн чел. Под «людностью городской агломерации» авторы методики понимают численность населения главных городов агломерации, превышающих 250 тыс. человек.; М и N - количество городов и пгт соответственно; m и n - доли в суммарной численности населения агломерации городов и пгт соответственно.

Для признания агломерации сформированной Кразв должен быть не меньше 1,0.

Одно из очень уязвимых мест в этой методике, по нашему мнению, связано с использованием статуса населенного пункта. Поселки городского типа (пгт) в постсоветское время массово и по-разному в различных регионах страны переводились в сельские населенные пункты. При этом нормативно установленные критерии, что есть город, а что - пгт, в России отсутствуют. Так, численность населения самого крупного (на 1 января 2020 г.) сельского населенного пункта (станица Каневская, Краснодарский край) составляет 44 тыс. жителей (44,4 тыс. человек по данным Всероссийской переписи населения 2010 г. (Росстат 2010), 44,0 тыс. человек - оценка на 1 января 2020 г.), численность населения самого маленького города - 405 жителей (Иннополис в Татарстане) (Росстат 2020), а пгт - еще меньше.

На этот недостаток обращали внимание и сами авторы методики (Лаппо, Полян, Селиванова 2007). Представляется, что возможно оценивать развитость агломераций через категорию «населенный пункт» (вместо город или пгт) или, что еще лучше, через категорию урбанизированных ареалов (УА). К примеру, вместо городов учитывать УА численностью населения свыше 20 тыс. жителей, а вместо пгт - УА численностью от 5 до 20 тыс. жителей. Таким образом, получится усовершенствованная методика оценки развитости агломераций, не зависящая от статуса и границ населенных пунктов.

Методика ЦНИИП градостроительства (Листенгурт 1975) схожа с методикой ИГ АН СССР, но вместо коэффициента развитости для проверки состоятельности агломерации используются коэффициент агломеративности (отношение плотности сети городских поселений к среднему кратчайшему расстоянию между ними) и индекс агломеративности (отношение численности городского населения внешней зоны к городскому населению всей агломерации). Кроме того, не используются 0,5-часовые изохроны от городов на периферии агломерации.

На основе этих двух методик П.М. Полян, И.Н. Заславский и Н.И. Наймарк (1988) предложили унифицированную методику делимитации городских агломераций, состоящую из следующих этапов: 1) отбираются города - потенциальные центры агломераций с численностью населения свыше 100 тыс. человек; 2) устанавливается зона потенциального действия агломерационных связей:2-часовая (брутто) изохрона транспортной доступности центра, совмещенная с 0,5-часовой изохроной от больших и средних городов, расположенных на периферии; 3) если при этом во внешней зоне окажется не менее двух городских поселений и система успешно преодолеет тест на развитость (Кразв), то выделенную систему поселений следует отнести к разряду сложившихся городских агломераций.

Необходимо отметить, что задача оценки развитости агломераций, применяемая в описанных выше методиках, во многих исследованиях если и рассматривается, то рассматривается как второстепенная по отношению к задаче делимитации городских агломераций (Пузанов, Попов 2017). На наш взгляд, тут нет противоречий: первоначально должна быть проведена делимитация городских агломераций по объективным критериям морфологического и (или) функционального подхода - т. е. надо определить, какие границы должны быть при прочих равных условиях, а не императивно задавать границы административным подходом. Тогда и сравнение агломераций по их развитости, выявление дисбалансов развития различными методами и с использованием различных показателей, прежде всего, экономических11, будет объективнее.

Российскими учеными при оценке отдельных агломераций использовались различные методы. А.И. Стрельников, О.С. Семенова (2010) осуществляли оценку границ Красноярской агломерации путем замеров интенсивности транспортного движения различными видами транспорта между населенными пунктами агломерации в период пиковой маятниковой миграции и определяли границы агломерации в местах резкого падения интенсивности движения.

Делимитация границ Екатеринбургской агломерации, проведенная Н.Р. Ижгузиной (2014), осуществлялась путем первоначальной оценки границ по 0,5-, 1-, 1,5- и 2-часовым изохронам, причем время было переведено в расстояние, исходя из средней скорости движения 75 км/ч, а затем на основе изучения интенсивности движения общественного транспорта была выбрана 1-часовая изохрона. Подобную методику для Уфимской агломерации применила А.Г. Уляева (2016), когда оценивала время транспортной доступности для районов, проверяемых на включение в агломерацию, как отношение среднего расстояния от ядра агломерации до центра района и от ядра агломерации до наиболее отдаленного поселения района к средней скорости движения на автомобиле.

Серьезную работу по определению границ городской агломерации на примере Санкт-Петербурга провели М.Е. Монастырская и О.А. Песляк (2019). Границы агломерации устанавливались по границам муниципальных образований и определялись последовательно по четырем методам:

1) по критерию транспортной доступности: от 60 - 90 - 120 минут соответственно;

2) по критерию слитности застройки (морфологический критерий): 200 - 250 - 500 метров расстояние между застройкой соответственно, при этом к застроенным территориям относили жилые и промышленные территории, парки, сады, скверы, кладбища, аэропорты, дороги, водные объекты, берега которых сообщаются друг с другом посредством мостов или паромов;

3) по «демографическому» критерию - по плотности расселения, превышающей среднюю величину плотности муниципального образования и без разрывов;

4) на основе функциональных связей (изучение маятниковой миграции) - включаются муниципальные образования, более 10% численности населения которых являются трудовыми маятниковыми мигрантами Наиболее полный анализ методик оценки развитости агломераций с предложением собственной методики, включая индикаторы дисбаланса, и апробированием на 4 российских агломерациях проведен Институтом экономики города (Пузанов, Попов 2017). Так как официальные данные о доле маятниковых трудовых мигрантов отсутствуют, авторы оценивали ее на основе двух первичных данных из следующих (каких - не указано): 1) официальных деперсонализированных данных государственных органов власти (Пенсионный фонд РФ, Федеральная налоговая служба) об официальной регистрации граждан и официальном месте работы; 2) данных социологических опросов; 3) данных о количестве отправленных пассажиров по железнодорожным станциям пригородных направлений железной дороги; 4) данных о локализации активности в сетях мобильной связи; 5) данных геопространственной привязки информации из социальных сетей и интернет- приложений..

Отметим в данной работе смешение всех перечисленных выше используемых подходов и критериев: 1 и 4 - это функциональный подход, описывающий агломерацию, т.е. МА, включающий ядро агломерации и ее периферию, 2 и 3 - морфологический, описывающий только ядро агломерации, т. е. УА. Соответственно, площадь агломерации при применении морфологического подхода оказалась меньшей, чем при использовании функционального подхода.

Г.С. Юсин с коллегами (Юсин, Раев, Алексеева 2015) оценил количество российских агломераций численностью 100 тыс. человек и более, однако методика делимитации в тексте отсутствует, впрочем, как и состав агломераций (кроме 17 агломераций- миллионников). Состав приведенных в тексте агломераций-миллионников неясен (это тем более так, ибо не показана методика этого выделения): наличествует Владивостокская агломерация, в которую включена Находка, расположенная на расстоянии 180 км от Владивостока. При этом отсутствует Краснодар, только в городском округе которого более 1 млн жителей - и это без пригородов, образующих с Краснодаром слитную застройку.

Подход, основанный на критерии транспортной доступности, принят и в Обосновывающих материалах (Минэкономразвития 2018) к Стратегии пространственного развития Российской Федерации на период до 2025 г. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации № 207-р от 13 февраля 2019 г.

URL: http://static.govemment.ru/media/files/UVAlqUtT08o60RktoOXl22JjAe7irNxc.pdf Крупные агломерации в Стратегии были определены как агломерации с численностью населения в центральном городе (ядре) не менее 500 тыс. человек и транспортной доступностью от окраин городской агломерации до ее ядра 1,5 часа (2 часа - для Московской и Петербургской агломераций). Приведен был состав агломераций и их визуализация.

Е.В. Антонов и А.Г. Махрова (2019) осуществили делимитацию границ с их визуализацией для крупных российских агломераций свыше 500 тыс. жителей по четырем вариантам:

1) минимальный, когда в состав агломерации включаются только муниципальные образования (МО), граничащие с ядром агломерации;

2) базовый, исходя из локализации большей части населения МО в пределах 2-часовой изохроны транспортной доступности от ядра Получившиеся границы агломераций, за небольшими исключениями, соответствуют границам агломераций, указанных в Обосновывающих материалах Стратегии пространственного развития на период до 2025 г. (Минэкономразвития 2018).;

3) расширенный, исходя из локализации хотя бы части населения МО в пределах 2часовой изохроны транспортной доступности от ядра;

4) максимальный - по экономическим микрорайонам (ЭМР) Е.Е. Лейзеровича (Лейзерович 2010).

Варианты 2 и 3 характеризуют применение критерия транспортной доступности. Вариант 1 формально можно отнести к морфологическому подходу, хотя он применяется к скоплениям зданий, а не к МО, и из-за больших площадей МО его применение даёт очень противоречивые результаты. Делимитация границ агломераций по экономическим микрорайонам (вариант 4), на наш взгляд, методологически не обоснована, так как ЭМР покрывают всю территорию страны и являются зонами преимущественного влияния центра агломерации вне зависимости от расстояния до ядра. Соответственно, сомнению может быть подвергнут вывод, что они являются аналогами американских MSA. Заметим, правда, что Московский ЭМР Лейзеровича существенно меньше 2-часовой изохроны, и его границы находятся между минимальным и базовым вариантами.

Резюмируя, необходимо отметить некоторые недостатки использования критерия транспортной доступности для делимитации городских агломераций:

• параметры интенсивности движения и среднего времени передвижения на общественном транспорте - по многим городам сложно найти актуальные расписания и, следовательно, правильно их оценить;

• при оценке среднего времени передвижения на личном автотранспорте большое значение приобретает скорость движения на автодорогах вследствие пробок;

• оценка в минутах/часах на преодоление одного и того же расстояния может существенно отличаться для агломераций в разных странах и частей одной страны из- за недоучета ряда дорог в платформах «Яндекс.Карты» или «Google.Maps». Поэтому для широкого применения методики делимитации к агломерациям разных стран эффективнее использовать расстояние;

• дискретность методики, характеризующаяся скачкообразным увеличением размеров агломерации в случае роста населения ядра агломерации сверх порогового уровня.

Гравитационный критерий состоит в применении к делимитации городских агломераций гравитационной модели Рейли-Конверса (Лимонов 2014: 133). В ней сила взаимодействия жителей периферийной зоны с центром притяжения (ядро) уменьшается в степенной зависимости по мере удаления от центра притяжения. При достижении определенного предельного расстояния, рассчитываемого от центра (центральной точки) агломерации, сила притяжения ядра городской агломерации уже будет не столь существенной и агломерационный эффект практически перестанет действовать. Поэтому можно считать, что любые точки, расположенные дальше этого предельного расстояния, уже не входят в агломерацию. Таким образом, итоговая модель зависимости имеет следующий вид:

где Lj - предельное расстояние агломерации, км; Pt, Nj = Ру/1000 - население урбан-ареала (или главного города) j, образующего метро-ареал, чел. и тыс. чел. соответственно; x, k - коэффициенты; v - показатель степени.

Показатель степени v может принимать различные значения для различных задач: исторически v = 2 из формулы закона всемирного тяготения, а например, в работе (Жиро 1960) v = 6 для области выбора продуктов питания, v = 2,7 для области выбора промышленных товаров (Занадворов, Занадворова 2003: 129). Применительно к нашей задаче можно говорить о допустимой области выбора места работы, исходя из места жительства и (или), наоборот, выбора места жительства, исходя из места работы.

Гравитационную модель для делимитации городских агломераций в зависимости от численности населения главного города агломерации при v = 3 предлагали Ю.Л. Пивоваров (2002) по формуле (3) и С.Н. Соколов (2015) по формуле (4) применительно к агломерациям Ханты-Мансийского автономного округа - Югра.

где Lj - зона влияния городаj, км; Ру - население городаj, чел.; Nj- население города j, тыс. человек.

Ю.Л. Пивоваров исходил из оценки зон влияния в 25 км для смежных городов численностью населения 50 тыс. жителей и более. По такой формуле получается зона влияния для 1-миллионного города в 63 км, для 5-миллионного Санкт-Петербурга в 108 км, 12-миллионной Москвы в 144 км. На наш взгляд, для крупнейших городов размеры агломерации получаются слишком большими.

При применении формулы (4) С.Н. Соколова оказывается, что в Московскую агломерацию необходимо включать Тверь, Тулу и Калугу, а Рязань и Владимир - нет, что вызывает много вопросов.

В литературе встречалось предложение определять предельное расстояние агломерации, при котором плотность населения внутри окружности, очерчивающей агломерацию, составит 100 чел./км2 15 (Нефедова, Аверкиева, Махрова 2016: 52), что эквивалентно формуле:

При применении формулы (5) в агломерацию Москвы будут включены все 5 ближайших областных центров, а для города с населением 50 тыс. человек получится расстояние агломерации в 12 км, тогда как расстояние от центра до окраин многих таких городов больше.

На наш взгляд, гравитационный критерий может служить хорошим методом для проверки результатов применения различных критериев в разных странах. Исходя из площади Sj агломерации j, можно рассчитать среднее предельное расстояние по прямой от центра агломерации Rj и исследовать степенную зависимость среднего предельного расстояния от населения агломерации Qj:

где - площадь агломерации (МА) j, км, находящаяся в степенной зависимости Необходимо отметить, что учитывается население только главного города. от населения этой же агломерации (МА) Q, тыс. чел.; x, к = \fbjn - коэффициенты; w = 2*v - показатели степени.

В заключение обзора критериев делимитации городских агломераций с применением функционального подхода хотелось бы отметить, что критерий интенсивности МТМ является предпочтительным к применению, когда есть официальные статистические данные о размерах маятниковой трудовой миграции из одного муниципалитета в другой. При их отсутствии применяют иные критерии: транспортной доступности и гравитационный. Однако в то время как критерий интенсивности МТМ показывает существующую картину взаимодействия, гравитационный и транспортной доступности - теоретическое оптимальное взаимодействие, важное для экономического, производственного и транспортного планирования, но не описывающее текущую (и возможно быстро меняющуюся) ситуацию. Таким образом, одновременное применение обоих методов (гравитационный или транспортной доступности и интенсивности МТМ) позволяет оценить существующие и перспективные проблемы и дисбалансы в формировании рынков труда, размещении социальных служб, исходя из транспортной доступности и др.

Выбор модели делимитации урбанизированного ареала

Исходя из поставленной цели определить доступную модель делимитации, дающую достаточно достоверные результаты, интересным, с практической точки зрения, видится опыт США по делимитации урбанизированных ареалов (Райсих 2020). На основании проанализированного опыта и имеющихся данных предлагается следующая модель делимитации урбанизированных ареалов (УА):

1) определяются скопления строений (домов, зданий и сооружений) на расстоянии не более 100 м до ближайшего строения (в упрощенном виде это область сплошной застройки населенных пунктов);

2) величина разрывов в застройке с обеих сторон автомобильной дороги Дороги с паромными переправами не принимаются в расчет. между скоплениями строений не должна превышать:

• единичный разрыв - не более 2 км Как в Канаде; в США - 0,5 мили, в Австралии - 1,5 км. с учетом исключений территорий, которые невозможно застроить Мосты и гидротехнические сооружения (дамбы, плотины), дороги, к которым примыкают объекты транспортной инфраструктуры (аэропорты, железнодорожные станции, АЗС, автостоянки), а также кладбища, обустроенные городские парки, стадионы. или не более 5 км без исключения таких территорий В США - 6 миль (9,7 км).;

• минимальные суммарные разрывы по одной из не более чем пяти выбранных дорог - не более 5 км В США - 4 мили (6,4 км), в остальном соответствует критериям, принятым в США. с учетом исключения территорий, которые невозможно застроить, при расчете от скопления строений с наибольшей численностью населения или от скопления, численность жителей которого превышает 50 тыс.;

3) после этого границы УА корректируются по границам населенных пунктов, более 50% населения которых проживает в скоплениях, включенных в УА, за исключением частей населенных пунктов, образующих самостоятельные УА численностью более 5 тыс. жителей или единичный разрыв в застройке до которых составляет более 10 км.

Дополнительную сложность расчета урбанизированных ареалов в России создает несоразмерность административно-территориального деления низового уровня: постоянно идущий процесс укрупнения поселений, ликвидация поселений вследствие преобразования муниципальных районов в городские округа, наличие огромных разрывов между частями одного города, доходящих до 100 км Микрорайон Вынгапуровский города Ноябрьск отстоит от основной части города на 100 км при отсутствии какой-либо застройки между ними.. Даже если выбрать поселения в качестве «строительных блоков» для формирования УА там, где они еще существуют, то максимальные разрывы между границами населенных пунктов, входящих в одно поселение, составляют десятки, а то и сотни километров. Следовательно, в качестве «строительных блоков» для формирования УА необходимо использовать населенные пункты. При этом нами, с целью упрощения оценки множества УА при небольшой погрешности, было принято допущение объединения населенных пунктов, наиболее близко расположенных друг к другу, если их общая численность составляет менее 100 человек. А для объективности оценки УА города (или административных районов города) с удаленными микрорайонами приходилось оценивать численность населения этих удаленных микрорайонов, составляющих самостоятельные УА, исходя из произведения пропорции избирателей, живущих в них, в общем количестве избирателей города на население самого города (или административных районов города).

Выбор модели делимитации метрополитенских ареалов

Чтобы достичь цели статьи по выработке модели делимитации городских агломераций, т.е. метрополитенских ареалов (МА), подходящей для условий России, наиболее достоверным методом видится проведение регрессионного анализа зависимости площади сформированных зарубежных МА по различным показателям от их населения с применением гравитационного критерия. И в дальнейшем, исходя из результатов анализа, построить модель делимитации МА по гравитационному критерию.

Вначале, с помощью гравитационного критерия Рейли-Конверса, по оцененным статистическими ведомствами разных стран агломерациям и агломерационным образованиям исследуем полученные величины степени v и коэффициента к в формуле (6) аппроксимирующей функции (рисунок 1, верхний график). Кроме этого, можно провести наглядное сравнение полученных по аппроксимирующей функции размеров средних расчетных радиусов (радиусов) для агломерации численностью 1 млн и 50 тыс. жителей

(рисунок 1, нижний график). Исходные данные и ссылки на источники приведены в таблице П1 Приложения.

Рисунок 1. Характеристики аппроксимирующих функций для агломерационныхобразований разных стран

Источник: Расчеты автора (таблица П-1 Приложения).

Примечания: Размеры пунсонов определяются величиной коэффициента детерминации аппроксимирующей функции R2; красным шрифтом отмечено наблюдение, принятое автором за основу формирования метрополитенских агломераций.

Автором были проведены исследования для различных известных видов агломераций, применяемых зарубежными странами, классифицированных по пяти основным видам: 1) BUA (Built-up areas) - дословно: застроенные территории, это УА, определенные по критерию минимально допустимой плотности населения, включают только полностью застроенные территории; 2) собственно урбанизированные ареалы - UA (Urban areas), определенные по критерию минимально допустимых разрывов, включают также незастроенные территории внутри территорий застройки; 3) «агломерации» - такое определение к ним применяется в своих странах (Agglomeration), как правило, они ничем не отличаются от UA; 4) метрополитенские ареалы (MA, Metropolitan areas) - учет агломерационных образований ведется под этим названием, хотя не везде они ему соответствуют, наряду с CMA определяются по административным границам; 5) CMA (Combined metropolitan areas) - объединенные метрополитенские ареалы США.

Из рисунка 1 следует, что многие урбанизированные ареалы (BUA, UA и собственно, «агломерации») характеризуются почти одинаковой плотностью территории: показатель степени v близок к 2, но не меньше. Это объяснимо, так как чем населённее УА, тем больше плотность застройки городского центра и его территория. К примеру, различается «одноэтажная Америка» (BUA США) - огромные городские территории одинаковой плотности населения (1-, 2-этажной застройки), но с наличием у крупных городов плотно застроенных кварталов (даунтауны) - показатель степени немного выше 2, а огромные по площади территории характеризуются большим значением k, чем у европейских BUA.

Показатель степени метрополитенских ареалов (МА, СМА) заметно выше уровня одинаковой плотности (v=2) и, за исключением нескольких серий наблюдений, находится в диапазоне от 3 до 5. Это объясняется включением в МА больших по площади незастроенных территорий из-за перехода на административные границы и большей плотностью населения у более населенных агломераций.



Рисунок 2. Метрополитенские ареалы США

Источник: City population. USA: Combined Metropolitan Areas. URL: http://citypopulation.de/en/usa/combmetro/

Примечание: К востоку от красной линии показана выборка CSA, MSA для дальнейшего анализа.

На наш взгляд, для определения зависимости площади от населения лучше всего подходят метрополитенские статистические ареалы (Metropolitan statistical area, MSA) Соответствует термину «метрополитенский ареал» (МА), принятому в статье. и комбинированные статистические ареалы (Combined statistical area, CSA) Соответствует термину «комбинированный метрополитенский ареал» (КМА), принятому в статье., рассчитываемые в США - они характеризуются средним среди наблюдаемых стран предельным уровнем маятниковой трудовой миграции - 25%, а также учитывают полицентричность агломераций. Автором были проведены исследования зависимости площади американских агломераций от их населения в четырех случаях: 1) моноцентрические MSA в целом по США с Пуэрто-Рико; 2) моноцентрические MSA к востоку от красной линии Как видно из рисунка 2, к востоку от красной линии более мелкая нарезка на графства, по которым устанавливаются границы MSA и CSA. на рисунке 2; 3) полицентрические CSA в целом по США с Пуэрто-Рико; 4) полицентрические CSA к востоку от красной линии на рисунке 2.

В результате коэффициент детерминации R-квадрат, показывающий устойчивость взаимосвязи показателей, принимает максимальное значение 72% для полицентрических CSA восточной части США. Это можно объяснить тем, что MSA США, также как и функциональные урбанизированные ареалы (FUA) Евросоюза, - это территория, «обрамленная с краёв» другими агломерациями, которые построены на базе близко расположенных друг к другу УА численностью более 50 тыс. жителей Наглядно было показано на примере агломерации Рейн-Рур (Райсих 2020).. Исходя из этого получается, что на карте полицентрические CSA восточной части США, присоединившие обратно эти «обрамленные» территории, выглядят вполне округло (рисунок 2).

Зависимость среднего предельного радиуса CSA восточной части США от проживающего в них населения дает показатель степени v = 4,00, т. е. показывает степенную зависимость квадратичного корня площади от населения, а коэффициент к равен 9,89, округлённо к = 10 (таблица П-1 Приложения). Эту зависимость предлагаем взять за основу формируемой модели делимитации метрополитенских ареалов.

Хотя есть ряд факторов, говорящих о необходимости как увеличения, так и уменьшения коэффициента к, оставим его значение без изменения. Факторами, увеличивающими коэффициент к, являются: 1) необходимость учета населения УА, а не МА в формуле модели; 2) оценка предельного расстояния МА не по прямой линии, а по автодорогам. Факторами, уменьшающими коэффициент к, являются: 1) расширение территорий МА сверх расчетного предельного расстояния за счет включения территорий, находящихся в зоне тяготения другого УА, уже включенного в данный МА; 2) завышенные границы американских CSA, на основе которых предложена модель делимитации МА, по сравнению с аналогичными по населению МА других стран.

Сравним полученные результаты с результатами делимитации городских агломераций России согласно Обосновывающим материалам к Стратегии пространственного развития России на период до 2025 г. (далее - СПР; Минэкономразвития 2018), а также с полученными Е.В. Антоновым и А.Г. Махровой (2019) (таблица П-1 Приложения). Заметим, что агломерации, рассчитанные по СПР, очень близки к агломерациям, рассчитанным по базовому варианту. Наибольшие коэффициенты детерминации показали агломерации, рассчитанные по СПР (53%), базовому Включая муниципальные образования, полностью расположенные в пределах 2-часовой транспортной доступности. (52%) и расширенному Включая муниципальные образования, хотя бы частично расположенные в пределах 2-часовой транспортной доступности. (47%) варианту согласно (Антонов, Махрова 2019). Зависимость среднего предельного радиуса агломераций от их населения, рассчитанная по данным методикам, характеризуется степенной функцией корня третьей-четвертой степени. При этом средний предельный радиус по аппроксимирующей степенной функции CSA восточной части США оказывается между значениями по СПР и базовому варианту с одной стороны, и расширенному варианту с другой стороны, для агломераций численностью 50 тыс. и 1 млн жителей, а для такой агломерации, как Московская (20 млн жителей) Оценка Московской агломерации по базовому, расширенному вариантам и по СПР дает численность населения 21 млн жителей, оценка по модели МА, выработанной в данной статье - 20 млн. - значительно меньше значений радиусов по всем этим вариантам. Что касается МА других стран, то рассчитанные на их основе средние предельные радиусы оказываются существенно меньше и американских CSA и MSA, и всех указанных выше вариантов расчета российских агломераций.

Следовательно, распространенный среди российских специалистов критерий 1,5часовой и, тем более, 2-часовой транспортной доступности для делимитации границ агломерации немного завышает границы даже по сравнению с полицентрическими метрополитенскими ареалами США.

На основании выполненных расчетов сформулируем модель делимитации метрополитенских ареалов (МА).

В метрополитенские ареалы (МА) включаются статистические единицы районного уровня (муниципальные образования, поселения, сельские округа), центры которых расположены от центра города, образовывающего урбанизированный ареал (УА), на расстоянии по автомобильным дорогам не более:

где Lj - предельное расстояние, км; Pj, Nj = Pj/1000 - население УА, образующего МА, человек и тыс. человек соответственно.

Один МА в полном составе включается в состав другого МА, если расстояние между центрами этих МА не больше предельного. Если какая-либо статистическая единица районного уровня попадает по формуле (7) одновременно в два или более МА, то она включается в состав того МА, относительное расстояние Отношение расстояния от центра статистической единицы до центра МА к предельному расстоянию МА. до центра которого меньше.

Проведенное исследование показало, что использование гравитационного критерия для делимитации городских агломераций дает очень хорошее приближение к результатам делимитации МА статистическими ведомствами зарубежных государств, основанным на применении критерия интенсивности маятниковой трудовой миграции (МТМ).

Его использование применимо к делимитации российских агломераций как в качестве замещающей модели при отсутствии данных о величинах МТМ, так и в качестве модели, показывающей потенциальные возможности взаимодействия городов и территорий.

Используя гравитационный критерий делимитации городских агломераций, сформулируем также модель делимитации полицентрических МА. Полицентрическим МА (аналогом американских CSA - объединенных статистических ареалов) может быть объединенный (комбинированный) метрополитенский ареал (ОМА или КМА). К некоторым из таких агломерационных объединений, характеризующихся выраженной полицентричностью, может быть применен термин конурбация - городская агломерация полицентрического типа, имеющая в качестве ядер несколько более или менее одинаковых по размеру и значимости городов или городских территорий. Используем два ограничения:

1) условием объединения МА в ОМА должно стать наличие статистических единиц районного уровня (муниципальные образования, поселения, сельские округа), которые можно включить по нашей модели делимитации МА в оба МА; 2) численность населения присоединяемых МА должна быть выше порогового уровня Подобное ограничение есть в США, где не рассчитываются микрополитенские ареалы численностью менее 10 тыс. человек..

Соответственно предлагаем следующую модель делимитации объединенных метрополитенских ареалов (ОМА).

Несколько метрополитенских ареалов численностью населения свыше 10 тыс. человек Исходим из порогового уровня микрополитенского статистического ареала США. в каждом могут создать объединенный метрополитенский ареал (ОМА), если имеются населенные пункты, которые по нашей модели делимитации МА можно включить одновременно в два и более из этих МА. При этом связь между любыми двумя МА, включенными в ОМА, может проходить не более чем через два МА.

Последнее ограничение справедливо для избегания формирования длинных цепочек МА, включаемых в ОМА, а с другой стороны, позволяет классифицировать в ОМА все общепринятые российские полицентрические агломерации Например, агломерации Самара - Тольятти, Ростов-на-Дону - Таганрог - Шахты, выделяемые в работах (Полян 2014; Минэкономразвития 2018; Антонов, Махрова 2019) и многих других.. Для России это, прежде всего, справедливо для Северного Кавказа, где, не будь этого ограничения, мог бы быть сформирован ОМА от Пятигорска до Дербента.

Объединенные метрополитенские ареалы могут являться базисом для формирования экономических микрорайонов России (Лейзерович 2010), но это тема другого исследования.

Апробация разработанных моделей делимитации УРБАНИЗИРОВАННЫХ АРЕАЛОВ, МЕТРОПОЛИТЕНСКИХ АРЕАЛОВ И ОБЪЕДИНЕННЫХ МЕТРОПОЛИТЕНСКИХ АРЕАЛОВ НА ПРИМЕРЕ РОССИЙСКИХ агломераций

На основе определенных моделей делимитации УА, МА и ОМА автором была проведена оценка состава и границ большого числа российских агломераций.

Рисунок 3. Сравнение характеристик выбранной модели делимитации метрополитенских ареалов и аппроксимирующих функций для метрополитенских ареалов разных стран

Источники: Расчеты автора (таблица П-1 Приложения); данные о площади муниципальных образований России: Госкомстат РФ, База данных показателей муниципальных образований России, URL: https://www.gks.ru/dbscripts/munst/munst33/DBInet.cgi#1.

Примечания: Размеры пунсонов определяются величиной коэффициента детерминации аппроксимирующей функции R2; красным шрифтом отмечены: наблюдение, принятое автором за основу формирования метрополитенских агломераций, результаты оценки по выбранной модели российских агломераций; синими стрелками показано движение модели от выбранного образца до фактических результатов оценки.

На дату переписи 2010 г. в России насчитывалось 2490 урбанизированных ареалов численностью не менее 5 тыс. человек, 1137 метрополитенских ареалов численностью не менее 10 тыс. человек По аналогии с принятой в США классификацией из них собственно метрополитенские ареалы численностью свыше 50 тыс. человек - 323, микрополитенские ареалы численностью от 10 до 50 тыс. человек - 814 ., 848 объединенных метрополитенских ареалов, включая одиночные метрополитенские ареалы. Оценка осуществлялась по границам муниципальных образований низового (3-го) уровня России - городским и сельским поселениям в составе муниципальных районов, а также по частям городских или муниципальных округов, включая сельсоветы, и по отдельным населенным пунктам Некоторые урбанизированные ареалы также разделялись по частям населенных пунктов (городов)..

Рисунок 4. Границы крупнейших городских агломераций России

Результаты оценки российских МА и ОМА (рисунок 3 и таблица П-1 Приложения) показывают, что коэффициент к аппроксимирующей степенной функции оказывается равен8 вместо 10 (занижен на 20%) при неизменном показателе степени (v = 4). Однако такое полученное занижение вполне приемлемо, так как по своим размерам метрополитенские ареалы России получаются расположенными между МА других стран и американскими МА (MSA и CSA).

В итоге в России были выделены следующие крупные агломерации численностью свыше 500 тыс. человек по состоянию на 1 января 2020 г.:

1) урбанизированные ареалы: 17 численностью свыше 1 млн человек и 25 численностью от 0,5 до 1 млн человек (таблица П-2 Приложения);

2) метрополитенские ареалы: 21 численностью свыше 1 млн человек и 38 численностью от 0,5 до 1 млн человек (таблица П-3 Приложения);

3) объединенные метрополитенские ареалы: 29 численностью свыше 1 млн человек и 34 численностью от 0,5 до 1 млн человек (таблица П-4 Приложения).

Наглядная визуализация получившихся границ российских агломераций (УА, МА и ОМА) приведена на рисунке 4.

Обсуждение результатов

Применение моделей делимитации УА, МА и ОМА открывает широкие возможности для различных экономико-географических, демографических исследований структуры расселения населения и тенденций урбанизации. В таблицах П-2, П-3, П-4 Приложения показан рост крупных агломераций России и их составляющих в течение второго десятилетия XXI века - с момента переписи 2010 г. по 1 января 2020 г. Видно, что население России ускоренными темпами стягивается крупными агломерациями и их рост в 5-8 раз превышает рост населения страны: население 42 крупных УА выросло на 8,9%, 59 крупных МА - на 7,1%, 63 крупных ОМА - на 6,1%, в то время как население России за этот период выросло только на 1,1% Без учета Крыма и Севастополя.. Доля в населении России крупных УА, МА и ОМА за эти годы выросла на 2,8-3,2% и составляет теперь 39,0; 56,0 и 63,4% соответственно.

...