Методика геоінформаційного математично-картографічного моделювання проектної регіональної екомережі в басейні Росі

Проведена у цілому комплексна оцінка складників стійкості і ефективності функціонування змодельованого варіанта екомережі басейну Росі і її елементів, спільно із врахуванням диференційованих у роботі, необхідних для створення екомережі типів природоохоронних заходів (супутніх і оптимізаційних; оперативних і довготермінових; функціональних: запобіжних, розподільчих і компенсаційних; структурних: протиерозійних, організаційно-господарських, агротехнічних, меліоративних, інженерно-технічних і т.ін.; структурно-функціональних: законодавчих, економічних, науково-технічних, технологічних, організаційно-технічних з їх комплексуванням тощо) може правити за приклад реалізації і сприятиме практичному втіленню методичних розробок роботи в конкретні проектні рішення із стабілізації стану та відновлення довкілля.

Висновки

У дисертації обґрунтовано і розроблено методику геоінформаційного математично-картографічного моделювання проектної регіональної екомережі із тестуванням і першочерговою реалізацією методики на прикладі території басейну Росі. Головними висновками роботи є:

1. Дотримуючись сучасних поглядів на зміст природоохоронної стратегії проектування і створення екомереж на регіональному рівні доцільно оперувати з поняттям мережної біоландшафтної територіальної структури (БЛТС) певного регіону. За елементи останньої правлять природні ядра та екокоридори біоландшафтного різноманіття (як квазігеосистеми БЛТС), що являють собою актуальний за структурою природний каркас регіону. Регіональну ж екомережу слід розглядати як певну за складом мережну сукупність квазігеосистем БЛТС, початково ідентифікованих і остаточно обраних за заданим набором критеріїв біоландшафтного різноманіття і стану цих квазігеосистем з метою їх поточного або перспективного збереження, охорони і відновлення зі створенням оптимізованого регіонального природного каркаса. Елементами екомережі є вже її природні ядра і екокоридори з їх буферними зонами та зони потенційної ренатуралізації у вигляді потенційних ядер, екокоридорів або буферних зон. Об'єктивно обумовлена суперпозиційним поєднанням природних і антропогенних чинників складність проектування екомережі як комплексного природоохоронного просторового об'єкта високого рівня, потребує специфічного застосування сучасних геоінформаційних математично-модельних технологій підтримки і супроводу цього проектування.

2. Розроблена алгоритмічна схема моделювання проектної екомережі містить чотири, послідовні за втіленням, складники, а саме: 1) створення базової основи моделювання; 2) ідентифікація ядер і інших ареалів біоландшафтного різноманіття; 3) цільове категорування регіону з вирізненням і поетапним уточненням елементів можливого каркасу екомережі за умовами їх формування та станом; 4) моделювання варіанта власне проектної екомережі за її основними елементами. При цьому весь процес моделювання екомережі поділяється на два взаємопоєднаних підпроцеси: 1) математично-картографічного моделювання, що базується на застосуванні власне математичних, математично-картографічних та супутніх до них моделей; 2) геоінформаційного моделювання, що визначає і реалізує принципи і підходи до просторового аналізу і моделювання засобами ГІС.

3. У підпроцесі математично-картографічного моделювання екомережа формалізується як системний територіальний мегаоб'єкт спеціального природоохоронного статусу і режиму природокористування у вигляді мережі. Остання являє собою певну сукупність квазігеосистем БЛТС, функціонально диференційованих та координатно заданих вже як взаємопоєднані елементи власне екомережі відповідно до розроблених біоекосистемних, геосистемних та комплексних критеріїв ідентифікації і вимогового рівня природно-каркасної значущості та критеріїв бажаного рівня стану зазначених квазігеосистем за їх стійкістю, надійністю і ефективністю та запропонованих визначень, класифікаційних ознак і доцільних природно-соціально-економічних функцій екомережних елементів. При цьому територія регіону задається як набір випадкових та детермінованих полів об'єктів моделювання, а запропонована концептуальна схема підпроцесу, віддзеркалюючи загальну алгоритмічну схему, передбачає покрокове відтворення 4 модельних структур регіону - базової, початкової, проміжної і кінцевої, на основі чого елементи екомережі, початково ідентифіковані як можливі, послідовно полікритеріально трансформуються у остаточний змодельований варіант проектної регіональної екомережі.

4. Обґрунтована методика підпроцесу геоінформаційного моделювання містить сукупність принципів і підходів до певного картографічного подавання, формування і організації як просторових об'єктів, комплексного просторового аналізу та візуалізації обраними засобами ГІС елементів модельних структур регіону, заданих концептуальною схемою першого підпроцесу моделювання. Поетапна реалізація методики має зводитися до створення і послідовного застосування електронних баз даних (БД) "Регіональна екомережа" з їх взаємопоєднаними 3 окремими блоками ("Ландшафтна територіальна структура", "Антропогенна і природно-антропогенна підсистема території" та класифікаційно-критеріальним) і 1 гіперблоком "Модельні структури і параметри", набір з власних 3 блоків якого віддзеркалює найбільш істотні результати моделювання (запитів), що відповідають певній модельній структурі території, включаючи елементи екомережі.

5. Для створення можливості ефективного застосування модельних ГІС-технологій вирішена полікритеріальна задача вибору оптимального розміру ковзних неперетнутих шестикутних вікон ("стільників") для збалансованого, інформаційно-значущого, достатньо точного та зіставного (через ізолінії) визначення у їх центрах параметрів біоландшафтного різноманіття. Спосіб вирішення базується на доцільному поєднанні критеріальних умов максимально можливої некорельованості унормованих параметрів різноманіття у всіх сусідніх "стільниках", а отже їх найбільшої інформативності, та умов мінімально можливої відносної помилки визначення таких параметрів при обмеженнях на число їх вимірів.

6. Комплексна характеристика регіону за фізико-географічними, ландшафтними, геоекологічними, біогеографічними та созологічними особливостями його території та інтенсивністю антропогенного впливу на неї довела репрезентативність вибору басейну Росі для відпрацювання методики моделювання. Це обумовлюється насамперед відчутним різноманіттям регіональної, досить часто геотонної за змістом БЛТС, типовістю, подекуди унікальністю, цінністю генофонду та високою мірою натуральності певних елементів цієї структури, зважаючи і на переважання аграрного сектора у регіональному природокористуванні, а також вичерпання у наявних схемах можливостей розширення у регіоні складу елементів міжрегіональної екомережі за її ознаками.

7. У результаті тестування і першочергової реалізації розробленої методики створені електронні БД "Регіональна екомережа басейну Росі" та отриманий змодельований варіант такої проектної екомережі, який містить 3 її підсистеми. Структуру екомережі складають типізовані за класифікаційними ознаками 65 природних ядер, у т.ч. 14 регіональних та 9 підсистемних "ключових", 86 екокоридорів, у т.ч. 6 підсистемосполучних і, додатково, 18 екокоридорів, що є ймовірними як сполучні з сусідніми регіонами, а також 19 зон потенційної ренатуралізації та 24 орієнтовно визначені спільноконтурні буферні зони.

8. Урахування метасистемної сполучності і комплексності диференційованих у роботі, необхідних для створення екомережі типів природоохоронних заходів сприятиме практичному втіленню методичних розробок, обґрунтованих і перевірених у роботі, у конкретні рішення із стабілізації стану та відновлення довкілля у регіональних програмах, схемах і проектах природокористування та формування екомережі.

екомережа каркасний геоінформаційний

Список опублікованих праць здобувача за темою дисертації

Статті

1.Корогода Н.П. Використання ГІС для вирішення проблем збереження біорізноманіття (на прикладі транскордонного басейну Дніпра) // Наук. праці УкрНДГМІ. - 2003. - Вип. 252. - С.144-149.

2.Самойленко В.М., Корогода Н.П. Особливості геоінформаційного математично-картографічного моделювання екомережі в містах // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - 2005. - Том 7. - С.234-243 (здобувач - збір даних, проведення досліджень, аналіз і узагальнення їх результатів з персональним загальним внеском 90%; Самойленко В.М. - методична постановка задачі із загальним внеском 10%).

3.Самойленко В.М., Корогода Н.П. Концептуальна схема математично-картографічного моделювання екомережі // Фізична географія та геоморфологія. - 2005. - № 47. - С.145-154 (здобувач - збір даних, проведення досліджень, аналіз і узагальнення їх результатів з персональним загальним внеском 70%; Самойленко В.М. - методична постановка і супровід вирішення задачі із загальним внеском 30%).

4.Корогода Н.П., Самойленко В.М. Методика геоінформаційного моделювання проектної регіональної екомережі // Вісник геодезії та картографії. - 2005. - № 2(37). - С.46-52 (здобувач - збір даних, проведення досліджень, аналіз і узагальнення їх результатів з персональним загальним внеском 80%; Самойленко В.М. - методична постановка і супровід вирішення задачі із загальним внеском 20%).

5.Корогода Н.П. Використання ГІС при проектуванні екомереж // Вісник КНУ імені Тараса Шевченка. Географія. - 2005. - Вип. 51. - С.47-48.

Тези доповідей

6.Корогода Н.П. Використання геоінформаційних систем для аналізу стану біорізноманіття // Тези доповідей ІІ Міжнародної науково-практичної конференції "Географічна наука і освіта в Україні". - К.: ВГЛ "Обрії", 2003. - С.143-144.

7.Корогода Н.П. Використання ГІС для вирішення проблем збереження біорізноманіття (на прикладі транскордонного басейну Дніпра) // Тези доповідей ІІ Всеукраїнської наукової конференції “Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія”. - К.: Ніка-центр, 2003. - С.157-158.

8.Корогода Н.П., Павлюков С.С. ГІС-аналіз проекту будівництва судноплавного каналу через територію Дунайського біосферного заповідника // Тези доповідей YІІ Міжнародної науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”. - К.: Вид-во КПІ, 2004. - С.131 (здобувач - методична постановка задачі, проведення досліджень, аналіз і узагальнення їх результатів з персональним загальним внеском 80%; Павлюков С.С. - збір та узагальнення вихідних даних із загальним внеском 20%).

Размещено на Allbest.ru