Ландшафтный анализ приречных территорий (на примере города Москвы)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность работы. В условиях современных многонаселённых городов большую градостроительную и экологическую роль играют городские реки и прилегающие к ним территории. Существующий уровень благоустройства большинства таких территорий не позволяет решить потребности горожан в рекреации без нарушения природной среды. На сегодняшний день на большинстве территорий вдоль рек проводятся научные обследования. Актуальной проблемой явилось практическое применение результатов научных обследований в проектах благоустройства и озеленения. Актуальность работы состоит в том, что в работе предлагается методика ландшафтного анализа в качестве инструмента для практического применения материалов научных обследований и предпроектных изысканий. Применение такой методики ориентировано на принятие научно-обоснованных проектных решений.

Целью работы является разработка методики и практических рекомендаций по ландшафтному анализу приречных территорий, который бы позволил принимать научно-обоснованные проектные решения по благоустройству и озеленению, ориентированные на сохранение природных территориальных комплексов без снижения интенсивности рекреационного пользования ими.

Основные задачи исследования:

1) обобщить результаты анализа натурных данных объектов исследования;

2) предложить методику ландшафтного анализа для приречных территорий г. Москвы и территорий со схожими пространственными характеристиками;

3) разработать практические рекомендации для принятия научно-обоснованных проектных решений по благоустройству и озеленению территорий вдоль рек многонаселённых городов.

Объектами исследования стали территории вдоль рек в границах природных заказников «Воробьёвы горы», «Долина р. Сетуни», природно-исторического парка «Москворецкий», ландшафтного заказника «Долина р. Сходни в Куркино» и территории, прилегающие к р. Лихоборке в г. Москве.

Новизна работы состоит в том, что в работе предложена методика ландшафтного анализа в качестве инструмента для применения материалов научных обследований и предпроектных изысканий при принятии научно-обоснованных проектных решений по благоустройству и озеленению, учитывающих специфику приречных территорий.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1) обобщённые результаты анализа натурных обследований объектов исследования;

2) методика ландшафтного анализа приречных территорий.

Практическая ценность и значимость работы:

1) предложена методика ландшафтного анализа приречных территорий, ориентированная на сохранение природных территориальных комплексов;

2) предложены практические рекомендации для приятия научно-обоснованных проектных решений по благоустройству и озеленению приречных территорий.

Достоверность полученных результатов и выводов исследования. Выводы и обобщения базируются как на собственных исследованиях, проведённых в 2008-2013 годы, так и на основе разработанной программы работ с использованием компьютерных программ AutoCAD, Civil 3D, Mathcad, MapInfo, Office для графической и математической обработки полученного материала, а так же на анализе ранее опубликованных материалов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научно-технических конференциях МГУЛ (Москва, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013), X международной научно-практической конференции «Леса Евразии - подмосковные вечера» (Москва, 2010), VII Международной конференции ландшафтных архитекторов (Санкт-Петербург, 2013).

Внедрение результатов. Методика ландшафтного анализа и практические рекомендации, представленные в диссертационной работе, использовалась на предприятии ИП Федосеевой для проектирования на основании договоров подряда объектов ландшафтной архитектуры, расположенных на примыкании к р. Москва и р. Десна. Также основные результаты исследования были использованы в научно-исследовательской работе студентов кафедры ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства, учебном процессе при подготовке специалистов по специальности «Инженер садово-паркового и ландшафтного строительства».

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 8 научных статьях в период с 2009 по 2013 годы, в том числе, 2 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Основные результаты диссертационной работы соответствуют п. 16 «Озеленение населенных пунктов, условия озеленения и техническое обслуживание» из паспорта специальности 06.03.03 «Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними».

1. Состояние проблемы исследования и уровень её решения

ландшафтный дизайн приречной озеленение

Был выполнен обзор тематической литературы отечественных и зарубежных источников. Изучено современное состояние вопросов проектирования, эксплуатации, правового регулирования территорий вдоль рек в границах многонаселённых городов. Анализ тематической литературы показал, что к территориям вдоль рек, как правило, применяются приёмы проектирования благоустройства, как для объектов общегородского значения и пользования. Отсутствуют оценочные критерии качества благоустройства.

На основании тематического обзора литературных источников в работе выделено 4 подхода к освещению вопросов анализа территорий вдоль рек: 1) научно-исследовательский [Материалы пятого всемирного конгресса охраняемых территорий, 2004; Теоретические и практические аспекты устойчивого природопользования, 2004; Мониторинг состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы, 1997; John Kilgo, 2005; Magasi, 2003; Travis Beck, 2000]; 2) проектный [Казаков Л.К., 2008; Колбовский Е.Ю., 2008; Нойферт Э., 2011; Теодоронский В.С., 2008; Alfred Niesel, 2002; Charles Wharris 2008; Florian Beigel, 1999; Fryirs Kirstie, 2012; Wolfgang Lomer, 2001]; 3) исполнительно-эксплуатационный [Машинский В.Л., 2001; Martin Prominski 2012; Schropfer, 2012]; 4) законодательный [Федеральный закон № 7 от 10.01.2002; Федеральный закон № 3 от 15.02.1995; Федеральный закон N 174 от 23.11.1995; Постановление Правительства № 857 от 07.12. 2004; Постановление Правительства N 87 от 16.02.2008].

Анализ иностранного опыта включил изучение опыта восстановления и сохранения береговых территорий морей и океанов с расположенными на них заповедниками, самовосстанавливающимися ландшафтами, территориями бывших индустриальных центров, ставших искусственно созданными природными комплексами. Функциями благоустройства территорий здесь стали: защита береговой линии и оздоровление городской среды; повышение способности территории к самовосстановлению; получение посетителями опыта общения с природой; сочетание естественных природных, социальных потребностей и экономической выгоды. Особое внимание при обзоре тематических источников уделялось растущей интенсивности рекреационного пользования территориями и существующим способам решения этого вопроса. Отмечено, что разработка целей и стандартов ведётся совместно ландшафтными архитекторами и членами управлений восстанавливаемых территорий. Анализ иностранного опыта показал, что целям и задачам проектов восстановления береговых территорий отвечает применение технологий экологически чистого дизайна и экологического зелёного строительства, а так же участие в концепции постоянного устойчивого развития экономических, экологических и социальных аспектов человеческого существования; участие в интегрированной энергетической и климатической программах; участие в программах по сертификации территорий; использование экологически чистых строительных материалов; восстановление и очистка воды и жизни в ней; использование природных и растительных материалов, способных поглощать загрязняющие вещества и пр.

Анализ литературных источников показал, что сохранение и восстановление территорий вдоль городских рек является вопросом сохранения природных территориальных комплексов города, городского экологического каркаса. На основании выводов, полученных в результате изучения состояния проблемы исследования и уровней её решения, были выделены территории со сходными пространственными характеристиками. Эти территории стали объектами исследований.

2. Объекты исследования и их специфика

На основании выводов, полученных в результате обзора существующих методов анализа территорий вдоль рек и изложенных в главе 1, в работе была поставлена задача исследовать характеристики некоторых выборочных объектов, расположенных в приречной зоне города Москвы, описать объекты исследования и определить их специфику.

В качестве принципов программы работ выступали:

1) принцип сохранения существующего природного потенциала территорий и восстановления утраченных ресурсов территории;

3) принцип формирования комфортной среды для посетителей и социальной направленности.

В качестве основных принципов выбора объектов исследования использованы следующие:

1) расположения природного территориального комплекса (в том числе особо охраняемых природных территорий) на примыкании к реке;

2) активное использование территорий горожанами для кратковременного отдыха в черте мегаполиса;

3) наличие достаточного числа картографического материала об объекте. Территории объектов исследования можно отнести к группе антропогенных ландшафтов, преимущественно, со слабоизменённым рельефом, суммарная площадь, которых составляет 2536 га.

Определена специфика территорий вдоль рек многонаселённых городов на примере объектов исследования, которая состоит в том, что:

1) территории окружены транспортными и пешеходными коммуникациями различного статуса и скоростного режима; городской (жилой, не жилой и коммерческой) застройкой; имеют, в основном, линейную форму, ориентированную вдоль русла реки;

2) в значении для города, - приречные территории участвуют в формировании его экологического каркаса;

3) на ряде территорий имеются объекты исторического значения (памятники архитектуры, археологические объекты);

4) проектные решения по благоустройству приречных территорий должны учитывать водную деятельность реки (паводки, половодья), гидрологические процессы и геоморфологические особенности территории. В условиях постоянно наступающего города проявляются гидрологические процессы, характерные для городских участков (по сезонам года и в многолетнем аспекте). Система укреплённых набережных вдоль ряда московских рек преобразовала исторически сформировавшиеся русла рек и прилегающие к ним территории. Многие реки мелеют, заиливаются, в них сбрасываются бытовые отходы и сточные воды. На первый план выходит сохранение функций реки;

5) приречные территории обладают рядом важных функций, среди которых: ресурсные функции, социально-экономические, общие функции. Ресурсная функция, в свою очередь, включает: ресурсоохранную (сохранение на территориях строгого режима охраны вод, почв, растений, животных и их сообществ; чистоты атмосферного воздуха; взятые под охрану природные объекты); ресурсообогащающую (увеличение биомассы растений и животных; продолжение почвообразовательных процессов; снабжение чистой водой и т.д.); ресурсовосстановительную (восстановление нарушенных или утраченных частей экосистемы при проведении биотехнических и регуляционных мероприятий отдельных видов растений и животных). Ценными ресурсами приречных территорий являются воды, рельеф, почвы, существующие растения, эстетический потенциал территорий.

С учетом описанной специфики, в работе введено понятие «приречные территории», которое может быть использовано в ландшафтном проектировании для описания территорий вдоль рек, текущих в границах многонаселённых городов.

Приречные территории - это природные территориальные комплексы, замкнутые транспортными коммуникациями, застройкой и рекой, заключающие в себе ценные природные и эстетические ресурсы, требующие особого подхода при проектировании благоустройства и озеленения.

3. Программа работ для объектов исследования

Разработана программа работ для исследования существующего состояния благоустройства и некоторых ландшафтных характеристик приречных территорий, принятых в качестве объектов и описанных в главе 2. Существующее состояние благоустройства оценивалось с позиций функциональной организации, применённых инженерных решений, эстетической выразительности отдельных участков. Изучалось функциональное использование исследуемых территорий во времени. Результаты фиксировались в таблицах и схемах этих территорий.

Результаты исследования объектов распределялись по двум блокам.

В первый блок вошли результаты исследования состояния благоустройства и озеленения объектов исследования. Выделены следующие аспекты анализа: анализ исторических срезов и разработка типовой функциональной модели объектов исследования. Установлены принципы функционального освоения исследуемых территорий: 1) использование данных территорий обусловлено пойменным рельефом местности; 2) распространение ряда планировочных доминант благоустройства территорий имеет связь с градостроительной планировкой г. Москвы и носит радиальный характер; 3) ряд планировочных векторов благоустройства направлено по касательной к руслу реки. Типовая функциональная модель благоустройства описывает сценарии функционирования объектов, включенных в исследование. Для анализа типовой функциональной модели использованы различные модели принятия решения [Гиг Дж., 1981]. На основании разработанной функциональной модели объектов исследования выявлена необходимость пересмотра подходов к функциональному зонированию территории и пересмотру требований к технико-экономическим показателям территории, уровню и качеству благоустройства. В ходе исследования выявлены конфликты функционального использования исследованных территорий, которые описаны в работе.

Во второй блок вошли результаты обследования состояния природных компонентов исследуемых природных территориальных комплексов. Этому предшествовало изучение существующих материалов научных обследований этих территорий, изучение данных геоинформационных систем и других отчётов, к ранее проводившимся обследованиям территорий. Было обнаружено, что в данных материалах отсутствовал единый подход к ландшафтному обследованию территории. С позиции принятия проектных решений по благоустройству, отсутствие подхода к обобщению и детальному ландшафтному осмыслению приречных территорий усложняет данный процесс. В работе было предложено обследование территорий по заранее выбранным ландшафтным характеристикам описывающих некоторые показатели состояния природной среды, значимые при принятии проектных решений.

Предлагаемая программа работ предопределила использование следующих способов ведения исследовательских работ:

1. Способ картирования. Способ применялся для определения анализируемой области объекта исследования. Принцип работы с анализируемой областью состоит в следующем: 1) на инженерно-топографический план объекта проектирования наносится граница исследования, транспортные коммуникации, линия уреза воды; 2) наносятся линии градостроительного регулирования, границы режимов градостроительной деятельности и охранных зон; 3) наносятся прилегающие к границе проектирования магистрали и застройка (с ситуационного плана); 4) на инженерно-топографический план накладывается сетка квадратов (для объектов проектирования, площадью до 100 га, - площадь одного квадрата составляла 4 га; 5) квадратам картограммы присваиваются порядковые номера (горизонтально - буквенные обозначения; вертикально - цифровые обозначения); 6) номера вносятся в электронную таблицу. Выбор площади анализируемого участка обусловлен тем, что работа проводилась с картографическим материалом в масштабе 1:20 000. Картирование территорий (нанесение на карты территорий) было применено для разработки «Схемы исторических срезов объектов исследования», «Маршрутной карты экспертов», «Схемы существующего благоустройства объектов исследования», «Схемы ландшафтных выделов».

2. Маршрутно-визуальный (натурный) способ. Оценка состояния исследуемых территории, производилась маршрутно-визуальным способом с личным участием автора и с помощью специалистов в области ландшафтной архитектуры (экспертов), согласно разработанной маршрутной карте.

3. Экспертная оценка. При выборе экспертного состава предъявлялись следующие требования: наличие профильного высшего образования (инженер садово-паркового и ландшафтного строительства, стаж работы по профессии от 2 лет, работа в частных и государственных организациях, отсутствие персональной заинтересованности в результатах оценки). Все эксперты были ознакомлены с программой работ. Оценка объектов проводилась группами по 4 человека на протяжении 8 дней. Период проведения экспертной оценки: июнь 2011 г.

Дополнительно проводился социологический опрос посетителей объектов обследования, который выявил потребность посетителей в пользовании данных объектов для транзита и отдыха.

В работе были обобщены результаты анализа натурных данных и установлено, что существующий уровень благоустройства территорий не способствует сохранению природных комплексов и не обеспечивает ряд важных рекреационных функций территорий. Программа работ подтвердила актуальность поставленной в работе проблемы.

На основании анализа обобщенных результатов исследования была предложена методика ландшафтного анализа для объектов исследования, расположенных в г. Москве и объектов со схожими пространственными характеристиками.

4. Методика ландшафтного анализа приречных территорий

Изложена суть методики ландшафтного анализа приречных территорий. В основе методики лежат принципы ресурсо- и экологосбережения, ресурсо- и экологовосстановления, ресурсо- и экологоохраны. Методика ландшафтного анализа предусматривает 4 этапа анализа территорий. Структура методики ландшафтного анализа представлена в таблице (табл. 4.1).

Определение показателей шло по принципу приоритетности участия их в определении функциональной зоны территории:

1) показатели, необходимые для определения функциональной зоны территории;

2) показатели, необходимые для определения целесообразности работ (дополнительные факторы, влияющие на значения показателей).

В зависимости от удалённости городских дорог и застройки до входов посетителей на территории, интенсивности застройки, её типа, скоростного режима дорожного движения должны предлагаться мероприятия по защите территорий. Категории мероприятий описаны в практических рекомендациях. После определения типа требуемых мероприятий по защите территории, необходимо определить степень её сохранности этих территорий. Любые природные территориальные комплексы внутри города требуют сохранения и необходимы научно-обоснованные решения о типах мероприятий: восстановление, сохранение или изменение до уровня искусственно созданных природные комплексов с характерным ландшафтом и условиями местности, где они расположены. Описываемые характеристики должны быть ориентированы на прогнозирование потенциала территории к самовосстановлению и выявление территорий, требующих сохранения и особого бережного отношения. Кроме того, необходимы правила принятия решений по оценке качества благоустройства в соответствии с определёнными предъявляемыми требованиями. Эти требования должны лечь в основу критериев качества. В связи с тем, что существующая функциональная организация исследуемых территорий не позволяет улучшить состояние компонентов природных комплексов, в работе предложена функциональная организация приречных территорий. Принцип распределения функциональных зон состоит из 2 шагов (1- определение потенциала одного участка; 2 - определение потенциалов участков для всей территории на основе весов описанных показателей). Принцип может быть использован при капитальном ремонте, реконструкции существующего благоустройства исследуемых территорий, так и создания нового благоустройства на приречных территориях.

Таблица 4.1 - Структура методики ландшафтного анализа приречных территорий

где: D - показатель оценки влияния условий города; K - показатель оценки качества благоустройства и озеленения; L - показатель оценки ландшафтных характеристик территории; Zn - функциональная зона приречной территории; PZn - потенциал участка территории; F - функции благоустройства.

Показатели, необходимые для определения функциональной зоны территории: Dk -диапазон комфорта, поступательный тип влияния условий города; D1 - диапазон 1, - поступательный тип влияния условий города; D2 - диапазон 2, - поступательный тип влияния условий города; D3 - диапазон 3,- агрессивный тип влияния условий города; D4 - диапазон 4, - агрессивный тип влияния условий города; Dd - диапазон дискомфорта, - агрессивный тип влияния условий города; K1 - показатель наличия условий акустического комфорта; K2 - показатель реализации потребностей посетителей в контакте с природой; K3- показатель степени соответствия функционального назначения благоустроенных зон их существующему функциональному использованию; K4- показатель степени реализации потребностей посетителей в рекреации без ущерба для прилегающих территорий; L1 - стадия рекреационной дигрессии; L2 - индекс состояния насаждения; L3 - категория информативности ландшафта;.

Показатели, необходимые для определения целесообразности работ: Da - дополнительные факторы; К5 - показатель степени сохранности исторически сформировавшегося рельефа; К6 - показатель качества функционального зонирования; L4 - рекреационная плотность; L5 - балл рекреационной оценки.

На первом этапе методики предложена оценка влияния условий города на приречные территории. Необходимость в такой оценке состоит в том, ближнее воздействие на приречные территории, которое происходит от транспортных коммуникаций и застройки, носит самый разрушительный характер для этих территорий (шумовое, газовое загрязнение, загрязнение твёрдыми бытовыми отходами и пр.).

В работе предложено выделять диапазоны влияний условий города в соответствии с предложенным графиком зависимости показателей удалённости от застройки, удалённости от транспортных коммуникаций, ширины объекта исследования:

Dk - ширина объекта от 500 до 1000 м, удалённость застройки от 250 до 1000 м, удалённость транспортных коммуникаций от 250 м до 500 м;

D1 - ширина объекта от 1000 до 2000 м, удалённость застройки свыше 1000 м, удалённость транспортных коммуникаций от 500 до 1000 м.;

D2 - ширина объекта от 250 до 500 м, удалённость застройки от 100 до 250 м, удалённость транспортных коммуникаций от 100 до 250 м и свыше;

D3 - ширина объекта до 250 м, удалённость застройки до 100 м, удалённость транспортных коммуникаций от 10 до 100 м;

D4 - ширина объекта до 250 м, удалённость застройки до 10 м, удалённость транспортных коммуникаций до 10 м;

Dd - ширина объекта до 100 м, удалённость застройки до 10 м, удалённость транспортных коммуникаций до 10 м.

Для каждого из предложенных диапазонов влияния условий города определены рекомендации по благоустройству и озеленению.

Установлено косвенное влияние дополнительных факторов внутри этих диапазонов. Среди дополнительных факторов (Da) выделены следующие:

1) радиус обслуживания. Радиус обслуживания влияет на время в пути до объекта, транспортную доступность, доступность инфраструктуры;

2) уникальность места. Уникальность места обусловлена условиями комфорта, возможностями новых видов рекреационной деятельности, открывающимися видами на город;

3) влияние уклона территории. Величина уклона влияет на возможности перемещения по территории, на микроклиматические условия (влажность, освещённость).

На втором этапе методики предложена оценка качества благоустройства и озеленения приречных территорий. Необходимость такой оценки вызвана возникшей в ходе реализации программы работ субъективностью мнений экспертов в отношении качества благоустройства объектов, вошедших в исследование, в связи с отсутствием критериев качества благоустройства.

В работе предложены следующие критерии качества благоустройства и озеленения приречных территорий:

1) наличие условий акустического комфорта;

2) реализация потребностей посетителей в контакте с природой;

3) степень соответствия функционального назначения благоустроенных зон их существующему функциональному использованию;

4) степень реализации потребностей посетителей в рекреации без ущерба для прилегающих территорий;

5) степень сохранности исторически сформировавшегося рельефа;

6) качество функционального зонирования.

На третьем этапе методики предложена оценка ландшафтных характеристик территорий. Необходимость такой оценки была определена в ходе реализации программы работ. Пространственно-равномерная оценка ландшафтных характеристик территории необходима для принятия научно-обоснованных проектных решений.

Предлагается проводить оценку ландшафтных характеристик территорий в 3 шага:

1) оценка ландшафтных характеристик природных территориальных комплексов. В работе предложена оценка следующих показателей: стадия рекреационной дигрессии (закладывание трансект вдоль дорожно-тропиночной сети) [ОСТ 56-100-95]; балл рекреационной оценки [Основы лесопаркового хозяйства, 2008]; рекреационная плотность [Основы лесопаркового хозяйства, 2008]; категория информативности ландшафта. В работе введён термин «информативность ландшафта», который определяется как количество визуальной информации, получаемой человеком о характерном для данной части природного комплекса рельефе местности;

2) выделение ландшафтных выделов, характеризующихся определенным визуальным обликом, обусловленным однородным типом растительности, видовым составом древесных и травянистых, классом возраста, сомкнутостью, рельефом и другими визуальными сходствами;

3) построение системы линейных пространственных связей между ландшафтными выделами в структуре всей площади объект.

В результате полученная сеть ландшафтных выделов территории входит в структуру предлагаемой функциональной организации благоустройства и озеленения объектов проектирования.

На четвёртом этапе методики предложена оценка функциональной организации приречных территорий. Необходимость пересмотра функциональной организации приречных территорий определяется следующими индикаторами существующего положения благоустроенной территории:

1) использование посетителями территорий, не отведённых под рекреацию и не оборудованных для неё;

2) дорожно-тропиночная сеть территории не реализует свою основную функцию - обеспечение транзита посетителей внутри объекта. Существующие доли функциональной организации регулируются требованиями к балансу территорий общего пользования.

В работе впервые предложена функциональная организация благоустройства и озеленения приречных территорий. Она учитывает типы влияния условий города на такие территории. Долевое соотношение функциональных зон определено исходя из данных, полученные при оценке существующего благоустройства объектов исследования, оценке состояния природной среды, данных о площадях установленных ландшафтных выделов на объектах исследования, данных о существующем нормировании благоустройства и озеленения для объектов общего пользования, результатах статистической обработки данных исследования. Результаты представлены в таблице (табл. 4.2).

Для достижения предлагаемого баланса функциональных зон рекомендуются следующие мероприятия, связанные с перераспределением активности посетителей: регулирование границ объектов проектирования; создание системы централизованных входов-доступов на территорию (для равномерного распределения посетителей по территории); увеличение числа видов пользования; увеличение разнообразия видов рекреационной деятельности; организация взаимосвязи между видами рекреационной деятельности на территории; формирование простой взаимосвязи между рекой и городской средой; создание системы навигации по объекту проектирования и пр.

Таблица 4.2 - Функциональная организация благоустройства и озеленения для приречных территорий, выступающих в качестве объектов проектирования