«ТЕМАТИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНФРАСТРУКТУР ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ Материалы IX научной конференции по тематической картографии Иркутск, 9-12 ноября 2010 г. Том 1 Иркутск Издательство Института географии ...»

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Сибирское отделение

Институт географии им. В.Б. Сочавы

РУССКОЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО

Восточно-Сибирское отделение

ТЕМАТИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНФРАСТРУКТУР

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ

Материалы IX научной конференции

по тематической картографии Иркутск, 9-12 ноября 2010 г.

Том 1 Иркутск Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 2010 УДК 528.9 ББК Д171.9 Т32 Тематическое картографирование для создания инфраструктур пространственных данных / Материалы IX научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 9-12 ноября 2010 г.). – Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2010. – В 2-х т. – Т. 1. – 184 с.

В двух томах книги публикуются материалы, раскрывающие концептуальные, методические и технологические вопросы тематического картографирования при создании инфраструктур пространственных данных для территориального развития. Рассмотрены базовые пространственные данные, мультимедийные сетевые сервисы и тематические научные геопорталы в составе инфраструктур пространственных данных, процессы создания фундаментальных тематических серий карт и атласов, проблемы картографического образования. Проанализированы методические проблемы картографирования природных, социально-экономических, экологических и ресурсных факторов территориального развития при создании инфраструктур пространственных данных.

Материалы адресованы географам, картографам и другим специалистам, интересующимся современными проблемами картографирования для создания инфраструктур пространственных данных.

Материалы опубликованы в авторской редакции.

Ответственные редакторы:

доктор географических наук

, профессор В.М. Плюснин доктор географических наук, профессор Л.М. Корытный доктор географических наук, профессор А.Р. Батуев Thematic mapping for the creation of spatial data infrastructures / Proceedings of the 9th Scientific Conference on Thematic Cartography (Irkutsk, 9-12 November 2010). – Irkutsk: V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS Publishers, 2010. – In 2 vols. – Vol. 1. – 184 p.

The two volumes of the book publish the contributions dealing with conceptual, methodological and technological issues relating to thematic mapping in the creation of spatial data infrastructures for territorial development. Basic spatial data, multimedia network service and thematic scientific geoportals as part of spatial data infrastructures, the processes of generating fundamental theoretical sequences of maps and atlases, and the issues of cartographic education are considered. An analysis is made of the methodological issues relating to mapping of natural, socio-economic, ecological and resource factors of territorial development in the creation of spatial data infrastructures.

The proceedings is intended for geographers, cartographers and other specialists interested in contemporary mapping issues for the creation of spatial data infrastructures.

The proceedings is published as edited by the authors.

Материалы изданы при поддержке гранта РФФИ, проект №10-05-06112-г Утверждено к печати Ученым советом Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН ISBN 978-5-94797-155- ISBN 978-5-94797-156-9 (Т. 1) © Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН,

ПРЕДИСЛОВИЕ

Большая роль в разработке и развитии фундаментальных научных идей тематической картографии, внедрении в картографию современных методов и технологий исследования принадлежит специальным картографическим конференциям и совещаниям. Такие конференции на регулярной основе проводит Институт географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения РАН при активном участии Русского географического общества и Национального комитета картографов России.

Конференция по тематической картографии является площадкой, на которой ведущие специалисты и молодые картографы страны в живом творческом диалоге обсуждают наиболее фундаментальные научные проблемы, новейшие течения, подходы, методы и результаты своих исследований.

Конференции по тематической картографии начали созываться по инициативе Географического общества СССР. Первая (1964 г.) и вторая (1966 г.) состоялись в Ленинграде.

Третья конференция была проведена в Иркутске в 1968 году на базе Института географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР (первое название Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН). Она вошла в историю как первая Иркутская конференция по тематической картографии.

В 1977 г. Институтом была проведена вторая конференция "Картографическое обеспечение планирования территориально-производственных комплексов". В 1983 г. состоялась третья конференция "Картографическое обеспечение региональных народно-хозяйственных программ". Четвертая конференция по тематической картографии "Картографические методы исследования экологических проблем и оптимизации природопользования" состоялась в 1988 г. Пятая конференция "Ресурсно-экологическое картографирование на основе информационных технологий" проходила в Иркутске в 1993 г.

В 1996 г. конференция по тематической картографии вышла на международный уровень. Шестая Иркутская конференция проходила в рамках второй международной конференции "ИнтерКарто: ГИС для изучения и картографирования окружающей среды".

Седьмая научная конференции по тематической картографии "Картографическое и геоинформационное обеспечение управления региональным развитием" было проведено в г. Иркутске в году, а в 2006 г. состоялась восьмая всероссийская конференция по тематической картографии с международным участием “Геоинформационное картографирование для сбалансированного территориального развития”.

В настоящее время от совершенствования научного картографического и геоинформационного обеспечения тематических географических исследований и создания фундаментальных и полноценных инфраструктур пространственных данных зависит решение многих проблем устойчивого развития всех регионов и территорий России. Проектирование и реализация механизмов создания и поиска распределенных пространственных данных в составе национальных инфраструктур пространственных данных (ИПД) входят в число первоочередных задач осуществления долгосрочной программы формирования Российской ИПД согласно концепции ее разработки и развития.

Выявление места и роли информационных ресурсов, накопленных в учреждениях Российской Академии наук и вузов за последний период активного развития геоинформационных технологий в той их части, которая связана со сбором и обработкой пространственных данных для фундаментальных научных исследований показывает, что именно академическая наука наиболее готова к воплощению идеи интеграции информации и данных средствами ИПД и обеспечения широкого, равноправного и свободного доступа к ним.

Поэтому IX конференция по тематической картографии посвящена обсуждению широкого круга вопросов по основным теоретическим направлениям, методическим подходам и технологическим возможностям тематического картографирования для создания современных инфраструктур пространственных данных разного иерархического уровня с целью решения актуальных проблем территориального развития.

В представленных сегодня двух томах книги материалы IX всероссийской конференции по тематической картографии с международным участием «Тематическое картографирование для создания инфраструктур пространственных данных».

В первый том книги включены материалы по концептуальным, методическим и технологическим вопросам тематического картографирования при создании ИПД; базовым пространственным данным, сервисам и геопорталам в составе инфраструктур пространственных данных; фундаментальным тематическим сериям карт и атласам и современному картографическому образованию.

Второй том посвящен вопросам картографирования природных, социально-экономических, экологических и ресурсных факторов территориального развития при создании инфраструктур пространственных данных.

Представленные в книге новые научные знания, уникальный практический опыт и современные методы и технологии создания тематического картографического образа территории и картографической коммуникации географической информации будут способствовать созданию фундаментальных инфраструктур пространственных данных и эффективному обеспечению решения актуальных проблем сбалансированного территориального развития.

Материалы изданы при поддержке гранта РФФИ проект 10-05-06112-г

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ, МЕТОДИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

ТЕМАТИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ИНФРАСТРУКТУР

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОЛЬ И МЕСТО ТЕМАТИЧЕСКОЙ КАРТОГРАФИИ

В СИСТЕМЕ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

Мы живем в период, когда в развитых странах активно реализуются концепции и доктрины построения информационного общества, как основы роста качества жизни, развития экономики и повышения безопасности.

«Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации» утверждённая Президентом Российской Федерации 7 февраля 2008 года под номером ПР-212 предусматривает создание в стране единого информационного пространства и системы доступа к государственным информационным ресурсам различных организаций и населения.

Важной составляющей государственных информационных ресурсов является географически привязанная к местности информация об объектах местности, природных ресурсах, промышленной и социальной инфраструктуры, происходящих событиях и явлениях, то есть всё то, что является содержанием фундаментальной картографии.

При этом картографические произведения специального тематического содержания являются уникальным информационным ресурсом благодаря своей возможности в концентрированном виде в наглядной, легко воспринимаемой форме представлять большой объём знаний, как для граждан, так и для различных организаций и государственных учреждений.

Одним из характерных примеров таких произведений, созданных за последние годы можно назвать «Национальный атлас России» в четырёх томах, карта Российской Федерации в масштабе 1:2 500 000, карты Европы и Мира, серия карт на страны мира, серия учебных карт и атласов, геолого-геофизический атлас Тихого океана и ряд региональных атласов.

Особо следует выделить карты и атласы тематического и специального содержания, в том числе комплексные, создаваемые с использованием результатов научных исследований ведущих учёных, труда большого числа организаций и специалистов различных отраслей, различных официальных государственных источников информации (статистической, отчетные доклады и др.).

Ряд крупных картографических произведений специального назначения в последние годы изданы Министерством по чрезвычайным ситуациям, Федеральным агентством кадастра объектов недвижимости, Росгидрометом, Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова, Институтом географии РАН, Министерством обороны.

В то же время вызывает обеспокоенность тот факт, что эффективность использования данной картографической информации оставляет желать лучшего.

Причин здесь несколько. Это – недостаточная информированность граждан, специалистов, в том числе в сфере управления о наличии таких произведений. Это – не достаточное применение современных информационных технологий для облегчения доступа более широкого круга потенциальных пользователей к этой информации.

В большинстве случаев картографические произведения статичны, содержание их быстро устаревает.

А вид и форма этих произведений не позволяют эффективно их использовать в современных информационных системах.

Необходимы новые принципиальные решения, направленные на максимальное использование современных информационных технологий при создании и использовании картографической информации.

Решение этой задачи возможно при наличии актуальных пространственных географических данных и современных технологий их оперативного использования в сочетании с различной специальной (тематической) информацией. Система организации пространственных данных должна позволять в короткие сроки создавать различные тематические картографические материалы в электронной и бумажной формах и представлять потребителям, в том числе государственным органам власти, для анализа и подготовки принятия решений.

Пространственные данные должны стать составной органичной частью общей информационной инфраструктуры государства. Тематические данные готовятся различными ведомствами, научными организациями Академии наук Российской Федерации, научно-исследовательскими подразделениями высших учебных заведений и организуются, как правило, в виде баз данных.

Картографические основы для создания тематических карт на сегодняшний день, в основном, готовятся этими организациями самостоятельно в виде графических файлов, как правило, без географической привязки, а их актуализация, а также подготовка карт для потребителей, требует значительных трудозатрат.

Дальнейшая эффективность использования этой информации для оперативной подготовки к изданию новых фундаментальных произведений, а также специальной картографической продукции для органов государственной власти напрямую зависит от приведения данной информации в формализованную среду базы географических данных. Такая организация данных позволит организовать процесс оперативного обновления (мониторинга) этой информации. Она может стать источником не только подготовки картографических произведений, но и самостоятельным информационным ресурсом для органов государственной власти при решении задач стратегического планирования развития территорий, особенно учитывая наличие разнородной тематической информации, привязанной к единым координатам.

Для всех образовательных и научных структур, а также для населения вся информация или её часть может стать доступной через Интернет.

В конечном счёте, экономическая эффективность применения данной информации будет зависеть от того, насколько быстро создаваемые на её основе продукты дойдут до пользователей, и будут применяться для решения конкретных задач.

Для достижения этих целей необходимы следующие условия:

– организация географических данных в виде пространственных объектов, размещённых в среде реляционной СУБД;

– наличие технологии оперативного создания картографических основ различных масштабов из базы геоданных и с их использованием составления и подготовки к изданию тематических карт;

– организация специализированного геопортала, представляющего потребителям, и в первую очередь, органам государственной власти оперативный доступ к базе географических и пространственных данных и созданным на её основе различной тематической информации;

– наличие современной компьютерной и полиграфической техники, позволяющей эффективно работать с большими базами данных, быстро составлять и осуществлять печать картографических произведений.

Учитывая большой спектр задач, решаемых органами государственной власти, от социальноэкономических до военно-политических, и тот факт, что Российская Федерация является мегагосударством, имеющим геополитические интересы, является целесообразным иметь в России систему соответствующим образом организованных географических геопространственных с тематической информацией данных на территорию России и её регионы, а также на Мир в целом, включая более детальную информацию на регионы Мира, в которых присутствуют те или иные интересы Российской Федерации.

Для обеспечения всех этих условий предлагается создать Банк геопространственных тематических и географических данных на территорию Российской Федерации и страны мира. После введения банка в эксплуатацию возложить на него функции постоянного мониторинга географических и тематических данных и оперативного предоставления этой информации органам государственной власти в виде картографических произведений и информационного ресурса.

Мониторинг тематических данных может осуществляться совместно с представителями (министерства, ведомства, наука, образование) т. е. банк данных станет центром инфраструктуры пространственных данных такого уровня. Кроме того, в нём будет концентрироваться тематическая информация по субъектам Российской Федерации, что позволит готовить фундаментальные региональные картографические произведения.

Наличие Банка и новых технологий позволит в несколько раз сократить сроки подготовки к изданию как фундаментальных произведений, так и оперативной картографической продукции для обеспечения решения задач планирования развития территорий органами государственной власти. Организационно решение этих задач целесообразно возложить на специализированное государственное учреждение, основной задачей которого будет являться обеспечение органов государственной власти географической и тематической пространственной информацией.

На учреждение возложить следующие функции:

– создание Банка географических и основных тематических данных на территорию страны и зарубежные государства;

– ведение мониторинга географической и тематической информации в Банке данных;

– взаимодействие с другими элементами инфраструктуры пространственных данных, отвечающими за создание и ведение более детальной (топографической) информации, а также с производителями тематической информации;

– ведение специализированного геопортала, предоставляющего органам государственной власти и всем иным потребителям оперативный доступ к базе геоданных и созданным на её основе различным тематическим картам;

– плановое обеспечение органов государственной власти различной печатной картографической продукцией – настенные и настольные карты, атласы;

– оперативное обеспечение картографической информацией в электронной и бумажной форме различных мероприятий, проводимых органами государственной власти;

– подготовка к изданию фундаментальных государственных картографических произведений («Национальный Атлас России», атласы субъектов Российской Федерации, отраслевые атласы, специальные карты и т. д.).

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ ЛОГИСТИКА И КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ

Развиваемые в настоящее время на государственном уровне инфраструктуры пространственных данных включают пространственные информационные ресурсы, организационные структуры, правовые акты и нормативные механизмы, технологии создания, обработки и обмена пространственными данными, что в совокупности обеспечивает широкий доступ и эффективное использование пространственной информации населением, субъектами хозяйственной деятельности, общественными организациями, органами муниципального управления и государственной власти. Такая инфраструктура является средой обеспечения информации, рассматриваемая по аналогии с дорожной или телекоммуникационной сетью соответственно услуг транспортных перевозок и связи (Developing…, 2009). Подобные задачи решаются в рамках логистики – науки и практической деятельности по планированию, организации, управлению, контролю и регулированию движением материальных, энергетических и информационных потоков в пространстве и времени от их первичного источника до конечного потребителя. Геоинформационная логистика – это наука и деятельность по обеспечению географической информацией, ее хранению и распределению, преобразованию, производству новой информации, ее трансформации и транспортировке.

Геоинформационная логистика, реализуемая в инфраструктуре пространственных данных, – новый этап развития процедур информационного обеспечения фундаментальных и прикладных географических исследований. При подготовке и реализации проектов необходимо решать множество разнообразных проблем обеспечения, начиная от сбора информации до ее применения конечным потребителем. Полнота и эффективность используемых при этом логистических технологий во многом определяется на этих начальных и конечных этапах информационной работы, которая рассматривается в рамках информационной логистики. Геоинформационная логистика – одно из перспективных направлений информационной логистики и современной логистики в целом, поскольку именно здесь вплотную переплетаются пространственно-временной анализ системы данных и знаний, оценка и прогноз явлений, междисциплинарный подход при решении сложных задач, иерархическое, многослойное представление объектов исследования и управления.

Программное обеспечение (как в смысле программ деятельности, так и компьютерного программирования) рассматривается в рамках технологического подхода в геологистике, т. е. в аспекте алгоритмов и операций, которые необходимо совершить при доставке товаров от поставщика к потребителю. В геоинформационной логистике таким товаром (геоинформационным продуктом) являются геоизображения на различных носителях (таблицы данных, карты, схемы, снимки, ГИС-проекты и т. д.). Более широкий взгляд на геологистику подразумевает кроме этого анализ рынка поставщиков и потребителей, координацию спроса и предложения, гармонизацию интересов участников работы с геоизображениями. В геологистике важен также аспект управления геоинформационными потоками: наблюдение, контроль, нормирование, планирование использования, применение на практике. Отсюда вытекает возможность влиять на тактику и стратегию организаций с целью повышения эффективности их работы с территорией (координировать деятельность).

Для ученых-географов в информационной логистике наиболее интересен технологический подход:

что и как нужно делать, чтобы с наименьшими издержками получить наибольший геоинформационный эффект в установленное время и в установленном месте, в котором существует конкретная потребность в геоизображениях необходимого класса. Понятно, что эта задача ставится и решается как оптимизационная, причем с ориентацией на опережение спроса, что методически характерно для географии и определяет ее конкурентные преимущества на рынке информации.

Многие аспекты геоинформационной логистики рассматриваются в концепции экологического мониторинга, особенно первые этапы, связанные с получением пространственно-распределенной информации, ее первичной обработкой и представлении потребителю. Многие вопросы хорошо разработаны в технологии картосоставления. Создание инфраструктур пространственной информации и распространение новых геоинформационных технологий нацелено на приближение информации к потребителю за счет ее большей технической доступности, визуальной наглядности, содержательной интерпретируемости, оперативной изменчивости «под задачу». Это соответствует основным этапам технологического цикла логистики (логистического процесса): снабженческой (или закупочной), производственной, сбытовой и транспортной. На первом этапе ведется сбор географической информации или приобретаются имеющиеся пространственные данные у специалистов, в организациях и ведомствах. Производственная геологистика связана с этапом обработки информации. Сбытовая – направлена на реализацию геоизображений на практике, транспортная – доставка геоизображений по информационным сетям. Функции сбытовой и транспортной логистики в настоящее время эффективно реализуются в системе ГИС-Интернет.

В этой логистической цепи на каждом этапе предусматриваются различные формы хранения информации (на бумажных и магнитных носителях, в архивах, компьютерах, сети Интернет, на геопорталах).

Каждое звено цепи включает свои элементы: технические и программные средства, методическое обеспечение, управление потоками, кадры специалистов. В геоинформационной логистике все эти этапы прослеживаются и имеют свою специфику, а именно, логистический цикл начинается с карты и заканчивается картой требуемого тематического содержания. Технически этапы здесь реализуются средствами дистанционного зондирования Земли, компьютерными и геоинформационными системами, осуществляющими сбор, хранение, преобразование и представление геоинформации.

Наиболее существенное и пока слабо разработанное звено логистической цепи – производственная геоинформационная логистика, где с использованием различных методических и операционных подходов возникают новые геоизображения. Это звено наиболее наукоемко, и, прежде всего, оно требует глубоких географических знаний об основах территориальной организации географического пространства. Эти идеи развиваются в концепциях районирования, ландшафтно-типологического картографирования, аналитического и интерпретационного картографирования, правового и функционального зонирования, эколого-географической экспертизы, полисистемного моделирования, геоинформационных структур, классификации геосистем, извлечения знаний из космических геоизображений, выделения экологического каркаса территории и т. д. Методические приемы системного анализа геоизображений многообразны, но требуют дальнейшего развития и алгоритмизации. Их использование предполагает полноту и достоверность информации, ее постоянное обновление и возможность оперативной компьютерной обработки. Это достигается широким использованием дистанционных данных.

Понятно, что решение большинства из поставленных задач осуществляется в рамках географической науки. Здесь давно развивается фундаментальное направление географического обеспечения решения проблем охраны природы и рационального природопользования (работы К.П. Космачева, Б.Б. Прохорова, В.С. Михеева, Ю.И. Винокурова, В.В. Козина и др.). Методология обеспечения как один из разделов геоинформационной, или географической логистики становится основой производства новых географических данных и знаний, эффективность которого многократно возрастает при использовании геоинформационных систем и технологий. Одновременно с этим полезность многочисленных ГИС увеличивается пропорционально объему накопленных географами знаний и реализованных на их основе алгоритмов.

Новизна геологистического метода определяется не только свойственными логистики в целом, системного и поточного подходов и наличием сквозной все подчиняющей функции для оптимизации производства знаний, но, самое главное, – ориентацией на самовоспроизводство информации, его строе научное обоснование и наглядное представление, а также прямой работой с потребителями, где бы они ни находились.

Технология геологистического процесса формируется при решении прикладных задач ландшафтного планирования, оценки воздействий на окружающую среду, проведения экологической экспертизы, а также задач геоинформационного обеспечения математических моделей прогнозирования развития ситуации, территориального управления, организации собственно логистики производства и торговли.

Логистика – явление не только математическое и экономическое, но и географическое, проявляющееся в разных местах и различных масштабах в пространстве и времени на планете. Многие принципы и правила логистики родственны системным представлениям географии, а знания географии – полезны для организации логистических процессов. Особенно важной становится организующая функция логистики в формировании производственных и территориально- промышленных комплексов.

Основная задача логистики – планирование, управление и контроль движения материальных, энергетических, финансовых и информационных ресурсов в различных экономических системах. Потоковая интерпретация логистики становится основной в этой области знаний и деятельности. Это позволяет в обобщенном смысле рассматривать логистику как систему управления любыми экологическими и социально-экономическими потоками. В этом смысле логистическая деятельность, с одной стороны, создает динамическую геосистему регулирования территориальной организации, а с другой, – формирует разные уровни производственного и территориального управления развитием технологий, производств, городов и регионов, рассматривая такое развитие как логистический процесс. Такой взгляд позволяет перейти от абстрактной экономико-географической комплексности к конкретному описанию причин ее возникновения.

Современная логистика становится своеобразным образом мышления, основанном на логике и технологии. Она представляет реальность как технологические последовательности преобразования разноуровневых объектов от сырья до целых производств и регионов. Подобная модель реализуется в информационной логистике, организующей информационные потоки и технологии преобразования данных и знаний.

В информационном аспекте логистика – это метауровень управления экономическими системами, основанном на обладании уникальными данными и знаниями (матаданными и метазнаниями), позволяющими принимать стратегические решения точно по месту и времени. С такой же позиции выступает география по отношению к территории и к другим наукам, знания которых она синтезирует и картографирует, поэтому географию и похожие на нее дисциплины, например, медицину и технику, можно считать научной логистикой. Ученые-логисты ставят задачи, способствуют обеспечению исследователей научно значимой информацией и оценивают полученные результаты с позиций возможности их использования для решения конкретных проблем в разных ситуациях для определенных потребителей. Это – базис научноприкладных работ.

Основным принципом логистики является закон сохранения, из которого следуют все закономерности логистического процесса (сохранность грузов, средств предприятия, минимизация издержек, добавленной стоимости, отходов и т. д.). Следующий уровень – это сохранение предприятия как такового с его производственными и коммерческими связями, работающими технологиями, рынками сырья и сбыта. Далее речь идет о сохранении тенденций развития организации, ее своевременной перестройке в соответствие с требованиями общества и рынка.

В логике закон сохранения соответствует закону тождества: равенства самому себе на разных этапах процесса мышления. Прослеживается интересная связь закономерностей логистического процесса с проявлениями закона тождества, что указывает на неслучайное этимологическое сходство названий логики и логистики. В таком контексте логистика – это логика производственной и экономической деятельности, организационной работы в сфере управления потоками и изменениями (технологиями). Технология в этом случае – материализованная логика мышления, требующая при своей реализации творческой переработки материальных, энергетических, финансовых и информационных потоков. Технологически мышление реализуется посредством многочисленных правил вывода одного из другого. Эти правила могут быть представлены различными функциями последовательного отображения состояния в состояние, например, карты в карту.

Информационная логистика хорошо соответствует этим принципам и предполагает, что в начале логистической цепи необходимо установить точное содержание информативных элементов потока, которое не должно меняться в процессе транспортировки и хранения до начала переработки и потребления: нельзя подменять информацию и изменять его содержание. Это достигается средствами маркировочной идентификации (координации) информационных свойств, отраженных в метаданных.

Информационные технологии предлагают на рынок новый информационный продукт, удовлетворяющий потребности человека в познании, обучении, в эффективном принятии решений путем снятия неопределенности – переходе от незнания к знанию, от неоднозначности представлений к осознанному выбору. Как сам процесс производства и предоставления информации, так и данный переходный процесс, связанный с ее потреблением, находятся в поле логистики.

Логистическая концепция определяет конкурентоспособность географической науки при решении разнообразных задач территориального управления. Для полной реализации этого потенциала необходимо использовать современные методы геоинформационных технологий, обращая внимание в первую очередь на геологистический аспект исследований, т. е. использование географических представлений в процессе обработки пространственной информации. Для этого необходимо систематизировать накопленные географией знания и предложить эффективную концепцию геоинформационного производства, основанную на общих принципах информатики.

При анализе пространственной информации для географов характерно комплексное системное мышление, позволяющее представить сложные территориальные объекты как синтетическое целое. Реализуется многоаспектное описание реальности, в пространстве данных которого осуществляется их интеграция, причем каждый раз индивидуальным образом, что придает географическим знаниям необходимую для практического использования конкретность.

Возникает необходимость в развитии информационной географии, предметом которой является сбор, преобразование и представление информации географического содержания. Она работает с географическими данными и знаниями и в этом смысле является частью единой информационной науки, а с другой стороны, – научной основой геоинформационной логистики.

География также предлагает модель многоаспектного знания – полисистемную географию, использование которой другими науками даст возможность систематизировать имеющееся знание и получать новое знание, прежде всего, в виде математических моделей, отражающих разные стороны взаимодействия объектов. Каждая системная точка зрения на территорию связана с анализом специального пространства этой территории, обладающего индивидуальной геометрией. Системная карта строится как модель геометрии данного пространства. В связи с этим развивается взгляд на предмет картографии как науку о пространстве связей объектов территории при условии, что это пространство полисистемно расслоено и представлено разными геометриями. В этом смысле картография полипредметна, многомерна, т. е. изучает земное пространство в разных системных аспектах. Это свойственно и географии в целом и может быть положено как принцип в основу формирования методологии геоинформатики как высшей географии, опирающейся в равных отношениях на знание географии, картографии и математики.

В процедурах преобразования географической информации большое значение имеет метод моделирования. В математических моделях географических систем главное – не отражение пространственновременных закономерностей, а привязка модели к конкретному географическому положению, т. е. решение задачи идентификации уравнений модели.

В географии исторически формировался список основных географических характеристик, который необходим для полного описания территории как системы взаимодействия природы, хозяйства и населения территории. Предметом исследования информационной географии является выявления закономерностей пространственного распределения и связи этих характеристик, изменения типа связи от места к месту, что зафиксировано в концепциях географического положения, сравнительно-географических исследований, типологии, районирования и классификации географических систем. Базовым в анализе географической информации является постулат, что значения характеристик и особенности их связей есть функция типа географического положения (принцип интерпретации). Второй постулат утверждает, что путем преобразования информации характеристики и связи одной географической системы можно точно перевести в характеристики и связи другой системы (принцип гомологии). Это позволяет получать знания о мало исследованных системах и строить прогнозы.

Развитие информационной географии создает основу для формирования теоретических основ геоинформатики – высшей географии, метагеографии. Предметом исследования геоинформатики является разные виды и уровни информации (данные, знания, модели, теории, метатеории). Различие между информационной географией и геоинформатикой примерно такие же, как между политической географией и геополитикой или ландшафтной экологией и экологией ландшафта. В первом варианте речь идет о направлениях географической науки, а во втором – других наук, соответственно, информатики, политики и экологии. Объекты исследования совпадают, а модели и методы различаются. Предметом исследования информационной географии является географическая информация, а геоинформатики – информация в географии. В последнем случае информация понимается в более абстрактном смысле, хотя связь с географической реальностью полностью не утрачивается.

Географическая информация широко используется при решении проблем территориального управления. Современным инструментом ее хранения, преобразования и визуализации становятся геоинформационные системы. ГИС имеют разномасштабное проявление от программных продуктов и ГИС-проектов до региональных логистических систем регулирования информационных потоков в обществе (геологистики).

Региональная геоинформационная система, реализованная в форме региональной инфраструктуры пространственных данных, – один из существенных и самостоятельных блоков территориального управления.

Осмысление геоинформационной деятельности как логистического процесса позволяет совершенствовать использование географической информации на всех этапах научно-исследовательской работы, заимствовать имеющийся логистический опыт и естественным образом включать географические методы в технологию информационного производства и распределения. Основное содержание исследований в области геоинформационной логистики должно быть нацелено на поиск методов и алгоритмов преобразования географической информации, анализ и синтез геоинформации для ее тематического картографического представления.

Developing spatial data infrastructures: The GSDI Cook Book v.2.0 – Руководство по созданию Глобальной инфраструктуры пространственных данных. – 2009. – 171 р.

ПРИМЕНЕНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИСТОРИЧЕСКИХ

ВОДНЫХ ПУТЕЙ СЕВЕРА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ

Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, г. Москва Историко-научная экспедиция «Исторические водные пути Севера России XVIII-XX вв.» организована Отделом истории наук о Земле Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН.

В программу экспедиции входило изучение сохранившихся гидротехнических сооружений XVIII-XX вв., в том числе профилированных русел каналов, шлюзов, разводных мостов. Экспедиция проходила водными путями Русского Севера. Цель экспедиции заключалась в том, чтобы изучить сохранившиеся гидротехнические сооружения, а также экологическое влияние старинных и новых каналов и водохранилищ на природную среду прилегающих к этим сооружениям территорий на основе совокупности полевых работ, литературных, картографических и историко-географических источников информации. Результаты картографических работ экспедиции (визуальное дешифрирование и компьютерная обработка) с использованием старых карт (архивных и опубликованных) дали возможность проследить не только изменение природной обстановки, но и историю создания того или иного участка водного пути.

Для проведения полевых работ и последующей камеральной обработки полученных результатов (в особенности картографических работ) были подготовлены следующие материалы: архивные и опубликованные данные, обширный картографический материал по маршруту следования, состоящий из карт (старых в том числе), схем, лоций и др. По ходу работ проводилось визуальное дешифрирование изображения нефункционирующих каналов на космических снимках, полученных со спутников «Landsat 7», идентификация этих каналов на старых картах и современной местности. Камеральная обработка материалов экспедиции осуществлялась поэтапно: компьютерная обработка материалов экспедиции; подбор космоснимков Landsat 7, Aster, Modis, LISS на территорию прохождения экспедиции и их дальнейшее приведение в удобный вид для отображения особо важных объектов. Визуальное дешифрирование проводилось по снимкам «Landsat 7» и 10-ти-верстной карте Европейской России (XIX век) Ф.Ф.Шуберта, отобранных на всю территорию прохождения маршрута. Карты были приведены к единому масштабу и совмещены между собой. Далее эти карты были оцифрованы в GIS-пакете ArcView 3.2 визуально.

О состоянии водных путей и гидротехнических сооружений на них можно судить на примере СевероДвинской водной системы (Канал герцога Вюртембергского). В результате визуального дешифрирования (при совмещении карт) в районе населенного пункта Благовещение видно несовпадение водных путей.

Это говорит о том, что Вюртембергская водная система перестраивалась, переносилась и в конечном счете спрямлялась (о переносе Вюртембергской водной системы в литературных источниках не значится). Современная Северо-Двинская система в районе населенного пункта Благовещение находится южнее прежней. Участниками экспедиции был найден прежний нефункционирующий канал Вюртембергской системы с построенной на нем плотиной.

Анализ литературных, архивных и картографических источников с применением новейших компьютерных технологий при уточнении некоторых фактов строительства водной системы позволил воспроизвести историческую канву событий для дальнейших историко-научных изысканий. В 1823 г. в районе г.

Кириллов на плоском заболоченном водоразделе между Шексной, левым притоком Волги (ныне впадающей в Рыбинское водохранилище) и Порозовицей, вытекающей из оз. Благовещенское и впадающей в оз.

Кубенское, были проведены изыскания. В этом месте проходил древний волок важного водного пути освоения Заволочья. Отсюда шел и Великий путь на восток, в Сибирь. Этот путь лежал через р. Славянку (левый приток Шексны), затем волок до оз. Благовещенского, затем р. Порозовицу, вытекающую из этого озера и впадающую в оз. Кубенское, а из него вытекает Сухона, при слиянии которой с р. Юг возникает Северная Двина.

На месте Славянского волока была сооружена искусственная водная система со шлюзами и водораздельным каналом, соединившая бассейны рр. Волги и Северной Двины и названная в 1828 г. по имени главного управляющего путями сообщения «системой Герцога Александра Вюртембергского» (ныне Северо-Двинская). К 1825 г. относится начало работ, а в 1828 г. по новому пути прошли первые суда. Строителями был прорыт Топорнинский канал, соединивший Шексну с оз. Сиверским, расширен и углублен фарватер речек между водораздельными озерами. На Волжском склоне построено 5 шлюзов, поднимавших суда на 10 м, в том числе на 4 на Топорнинском канале. На Двинском склоне установлено 4 шлюза, опускавших суда на такую же высоту. Путь проходил по Топорнинскому каналу (7 км), оз. Сиверское (3,14 км), Кузьминскому каналу (1,17 км), оз. Бабье, или Покровское (2,26 км), р. Поздышка (2,13 км), оз.

Зауломское (4,48 км), Вазеринскому каналу (2,08 км), через водораздел к оз. Вазеринское (1,1 км), по второму Вазеринскому каналу (2,99 км), оз. Кишемское (1,71 км), Кишемскому каналу (2, 65 км), р. Иткла (0, 59 км), оз. Благовещенское (5,61 км), р. Порозовица (28, 15 км), оз. Кубенское (61,9 км), р. Сухона от истока до плотины и шлюза «Знаменитый» (7,47 км). Шлюз «Знаменитый» в 1834 г. (в истоке р. Сухона) строил инженер В.Я.Шишков, впоследствии известный писатель. В то время сооружение это считалось чуть ли не чудом гидротехники. Таким образом, Северо-Двинская система – семикилометровый канал от Топорни, Сиверское оз., еще 5 озер, связанных 4 каналами и 3 реками, Кубенское оз., р. Сухона. Длина современной Северо-Двинской системы: от Шексны до Сухоны – 127 км, из них 16 км – каналы, 40 км – шлюзованные реки, 71 км – озера (в основном Кубенское). В дальнейшем Северо-Двинская система неоднократно переделывалась и совершенствовалась. В 60-70 гг. XIX в. были углублены и расширены каналы, ликвидирована часть шлюзов (в 1880 г. шлюзов было 9). В 1921 г. построено 7 новых деревянных шлюзов, а плотина «Знаменитая» стала железобетонной; т. е. вместо 12 шлюзов – 7: 1 – на Верхней Сухоне, 2 – на Порозовице, 1 – на Кишемском и 3 – на Топорнинском каналах.

В период 1880-х гг. по 1920-е гг. Вюртембергская водная система была перенесена южнее прежнего местоположения. В первый период существования Северо-Двинской системы по ней осуществлялось оживленное судоходство; так в 1888 г. прошло свыше тысячи судов. В Петербург везли рыбу, пушнину, пиломатериал, а в Архангельск промышленные товары, дубовый лес. После создания железной дороги к Архангельску Северо-Двинский путь утратил свое значение. Несовершенная водная система не могла конкурировать с железнодорожным транспортом. В XX в. проводились работы по ее улучшению, однако роль системы, особенно после сооружения Беломоро-Балтийского канала, еще более уменьшилась. В настоящее время Северо-Двинская водная система обслуживает главным образом местную линию ВологдаКириллов.

Для более детального изучения местности картографические работы экспедиции включали обработку космоснимков. Данные космоснимков сначала были откалиброваны, затем проведены радиометрические преобразования и коррекция изображения, далее происходила трансформация снимков, создание синтезированного изображения из данных различного пространственного разрешения, корреляция данных разного пространственного разрешения, увеличение пространственного разрешения спектральных снимков с использованием панхроматического канала высокого разрешения.

Подобные картографические работы с использованием современных компьютерных технологий при идентификации различных водных объектов на старых картах и современной местности проводились Историко-научной экспедицией ИИЕТ РАН в 2005-2009 гг. Предложенная методика картографической идентификации различных природных объектов на старых картах и современной местности позволяет не только выявить ретроспективные изменения природной ситуации, но и неизвестные ранее данные по истории освоения и изучения территории ввести в научный оборот и использовать их в практических целях, в частности в рекреационно-туристических.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ – проект № 09-05-

ФОРМИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ

БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА НА ОСНОВЕ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ

ЦИФРОВЫХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ

Накопленные научные знания по изучению и картографированию различных территорий Байкальского региона, опыт создания крупных фундаментальных атласных произведений, разработанная методология системного многолистного тематического картографирования, картографического обеспечения ландшафтного планирования и эколого-хозяйственного зонирования территории, созданная обширная база данных в виде различных тематических слоев пространственной информации, а также возможность создания системы организации и управления ресурсами пространственных данных в виде инфраструктур пространственных данных в настоящее время резко актуализирует реализацию концепции создания новых фундаментальных цифровых картографических произведений.

Системное фундаментальное собрание цифровых тематических карт – в виде тематических серий карт или комплексного электронного атласа – позволяет систематизировать огромный, практически неограниченный по объему и разнообразию фактический материал для научного анализа и практического использования специалистами различного профиля. В условиях электронных технологий картографический метод превращается из вспомогательного в один из основных методов территориального управления, на основе которого процесс исследования может доводиться до принятия конкретных решений.

Цифровые версии карт и атласов соединяют картографические и геоинформационные принципы организации и представления пространственной информации, выражающееся в сочетании методов информатики в организации баз данных по тематическим и пространственным направлениям и картографического метода построения изображения, его преобразований в целях представления и получения новых знаний об объекте и предмете картографирования. Они представляют собой цифровые универсальные рабочие пространства, состоящее из покрытий и слоев. Пространства могут быть открыты для ввода разновременной цифровой информации о любых объектах и процессах территориального развития.

Для интерактивной работы пользователя с цифровой тематической картой разрабатываются системы геоинформационных запросов географических объектов. Под таким запросом понимается формирование порядка математически определенных пространственных и содержательных операций с целью оперативного получения географической информации об этом объекте или об его взаимодействии с другими объектами. Система запросов интегрирует в единое целое результаты векторизации тематических карт, их использования специалистами различных географических направлений и автоматизированного составления новых карт на основании требуемых запросов.

Центральное место в фундаментальном картографическом обеспечении развития региона должно принадлежать цифровому атласу как произведению нового типа, переосмысливающему и интегрирующему современные данные и знания о природе, ресурсах, экономике, экологии, истории, культуре и т. п., представляющему их в виде и формах, пригодных для решения проблем ресурсно-хозяйственного, экономически и экологически сбалансированного развития Байкальского региона.

В настоящее время Институтом географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Институтом динамики систем и теории управления СО РАН, Байкальским институтом природопользования СО РАН, Институтом природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Географическим факультетом МГУ, Институтом географии АН Монголии, с участием ряда других научных учреждений начинает осуществляться проект цифровой атласной информационной системы «Байкальский регион: природа и общество». Проект направлен на научное и информационное обеспечение охраны экосистемы озера Байкал и устойчивого социальноэкономического развития Байкальского региона в целом. Проект также тесно связан с фундаментальной проблемой информатизации общества и создания современной инфраструктуры пространственных данных для комплексных исследований природных, экономических и социально-демографических факторов территориального развития и для обоснования выбора моделей устойчивого развития для крупных регионов.

Сведенные в единую систему цифровые картографические и аэрокосмические материалы, оформленные как гипермедийная атласная информационная система, способная воспроизводить электронные карты, гипертекст, серию карт-прогнозов, карт-эталонов, карт-рекомендаций, дадут возможность полной комплексной характеристики состояния Байкальского региона и определения стратегии его устойчивого развития. Созданная обширная база данных цифрового атласа будет служить основой для разработки регионального блока фундаментальной цифровой инфраструктуры пространственных данных. На основе цифровых карт и баз данных атласа предполагается разработка типографского варианта фундаментального настольного атласа, ориентированного на устойчивое развитие Байкальского региона.

Создание цифрового тематического атласа является сложной методологической, научно-технической и организационно-практической задачей. Оно начинается с концептуального и детального объектнопредметного изучения картографируемой действительности.

При разработке проекта цифрового атласа «Байкальский регион: природа и общество» применялся опыт концептуализации (принцип двухрядной содержательно-функциональной классификации карт) и структуризации (блочно-модульная организация структуры атласа), примененные при создании атласа «Иркутская область: экологические условия развития» (2004). При подготовке конкретных карт используется опыт параметризации (определение тематических сюжетов карт и параметров объектно-предметного картографирования) и опыт формализации (определение и подбор образно-знаковых моделей оформления тематического и специального содержания), примененные при создании Серии электронных карт «Природа, хозяйство и население Байкальского региона» (2009).

Концептуальная основа создания цифрового варианта комплексного регионального атласа предусматривает следующие основные принципы: системное и тематическое разнообразие и мультимасштабность исходного материала; сочетание макрорегионального и локального уровня анализа информации;

анализ информации по проблемным узлам и ареалам; пригодность для управления (наличие карт для оценки, нормирования, мониторинга, регулирования).

Следующий этап – выбор подходящей ГИС-оболочки. При этом определяющими факторами служат:

возможность реализации информационно-поисковых функций; возможность интегрированной обработки картографических и текстовых данных; удобные формы диалога с пользователем и наличие инструментальных средств для этого; возможность легкой адаптации атласа к изменениям форм входных и выходных документов, а также структуры базы данных; наличие разнообразных моделей данных, специализированных по задачам обработки информации, тесно интегрированных между собой в поддерживающей атлас информационной системе; гибкость к выбору архитектуры поддерживающей атлас системы, в том числе автономного или распределенного варианта; открытость по отношению к внешним программам и наличие разнообразных интерфейсов с ними.

Необходимо при этом учитывать, что интерфейс должен отражать потребности и специфику работ двух групп пользователей: системного пользователя, обеспечивающего функционирование атласа, и конечного пользователя, ориентированного только на получение необходимой информации.

Завершающим направлением работ по созданию атласа является проектирование баз данных для каждого его тематического системного блока. При этом особое значение имеет установление масштабной иерархии для цифровой картографической основы и определение соотнесения масштаба изображения к размерности картографируемой территории. Необходимость установления масштабной иерархии для базовых карт очевидна, т. к. она связана с детальностью и точностью изображаемых явлений всего атласа.

В целом масштаб карты имеет в ГИС-среде нечеткое выражение по сравнению с принятым для печатных карт: изображение на экране монитора легко масштабируется, и во многих ГИС-продуктах экранное изображение не привязано к конкретному масштабу.

Предлагаемая технология ориентирована на совместный учет различных подходов к представлению территориальной информации. Традиционный подход к представлению такой информации основан на административной модели территории региона: республика (область) – район (город) – предприятие – участок. Другой подход, основанный на природной модели районирования территории, предполагает рассматривать ее как иерархию совокупностей: природная зона – природный район – тип местности (или тип земель) – природный выдел. Третий подход, основанный на применении методов и средств автоматической классификации, реализуется в виде алгоритмов и программ зонирования территории. Этим обеспечивается многоуровневая детализация информации о территории, начиная с макрорегиона и заканчивая отдельным пространственным объектом. Все карты должны быть увязаны в единую систему координат, каждый пространственный объект должен быть описан строго определенным набором семантических характеристик и определенными наборами геометрической информации, соответствующими по точности и детальности разным масштабным уровням. Важным процессом этого этапа является проектирование графических атрибутов пространственных объектов, образующих в совокупности систему условных знаков для каждого системного тематического блока и слоя.

Следующее направление работ включает этапы сбора, цифрования и формирования базы пространственных данных. Сюда входят процессы цифрования карт, планов и схем разными технологиями, координатная и смысловая увязка различных материалов и данных, формирование цифровых моделей объектов.

При конкретном создании ряда карт атласа могут вначале разрабатываться авторские макеты базовых тематических карт атласа в варианте твердых копий, а затем они оцифровываются.

Накопленный к настоящему времени по региону картографический и другой материал служит информационной основой для дальнейшего картографирования. Этот материал нуждается в обновлении, в переосмыслении, изменении и развитии в связи с коренными сдвигами в понимании задач управленческой деятельности, в структурах управления, в том числе территориального – через экономически акцентированные и экологически ориентированные (выделенные, привилегированные) территории, через принципы и механизмы саморазвития. Это справедливо и в свете нового видения роли и места Байкальского региона как участка Мирового наследия.

Выходные варианты цифровых карт Байкальского региона будут оформлены в виде настольного атласа. В настоящее время проведена особая работа по созданию необходимых географических основ цифрового картографирования. Приведены к единой геодезической системе координат и подготовлены цифровые топографические основы Байкальского региона в целом, региона уровня субъекта Российской Федерации, муниципальных районов и городов российской части Байкальского региона, аймаков и городов Монголии, расположенных в бассейне озера Байкал. Созданы цифровые тематические контурные основы для локализации картографируемых данных. В качестве таких основ при картографировании разных географических явлений использовались ландшафтные карты и карты использования земель.

Разработаны структуры тематического наполнения атласа на разных масштабных уровнях. В содержательном отношении атлас имеет сложную структуру и состоит из пяти крупных специальных блоков (вводного и четырех тематических) и ряда разделов. Блоки атласа сформированы в зависимости от величины пространственного охвата, административно-территориального и масштабного уровней картографирования.

Первый – вводный – блок рассматривает Байкальский регион как макрорегиональную систему развития и как составную часть единой евроазиатской и общероссийской глобальных систем развития. Электронные карты этого блока призваны отобразить географическое положение, границы, природнотерриториальный состав и административно-территориальное устройство Байкальского региона.

Во втором (первом тематическом) блоке будут объединены карты, составленные на всю территорию Байкальского региона – субъекты Российской Федерации: Иркутскую область, Республику Бурятию, Забайкальский край, аймаки Монголии, расположенные в бассейне озера Байкал. Масштабы карт этого уровня в выходном настольном варианте атласа: 1:2 500 000, 1:5 000 000, 1: 4 000 000, 1:7 500 000. В блок включены несколько разделов последовательно отображающих основные проблемные факторы и условия развития: природные (I раздел), экономические (II раздел), социально-демографические (III раздел), экологические (IV раздел).

Третий блок атласа будут объединять тематические карты, составленные на уровне муниципальных районов в российской части и аймаков в монгольской – Слюдянский район Иркутской области, Кабанский район Республики Бурятия, Петровск-Забайкальский район Забайкальского края и Хубсугульский аймак Монголии. Блок имеет также четыре тематических раздела, соответствующих во многом тематике разделов второго блока с масштабами 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000.

Четвертый блок включает карты муниципальных образований на уровне городских округов: Иркутск, Улан-Удэ, Чита, Улан-Батор с масштабами карт 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000 и четырьмя тематическими разделами, подобными третьему блоку. Ряд карт этого блока будут приспособлены для целей контроля, управления и принятия решений на локальном уровне при создании муниципальных ГИС.

Таким образом, цифровой атлас с учетом всех возможностей не только представляет собой набор иллюстративных картографических материалов, но и становится совокупностью связанных баз данных, сформированных на единой концептуальной и методической основе. Такая база данных поддерживается инструментальными средствами ГИС, позволяющими решать пользовательские задачи – продуцировать на основе базовых карт неограниченное множество производных карт и других иллюстративных и отчетных материалов различного вида и содержания.

В настоящее время все готовые тематические слои цифрового атласа «Байкальский регион: природа и общество» сводятся в специальную интерактивную систему, которая будет представлять собой многоцелевую информационно-справочную структуру, позволяющую формировать и поддерживать единую информационную базу, осуществлять поиск и выдачу пользователю требуемых материалов в текстовом и картографическом виде на экране монитора и с помощью периферийных устройств графического вывода данных получать необходимые твердые копии.

1. Атлас. Иркутская область: экологические условия развития. – М. – Иркутск: Роскартография, Институт географии СО РАН, 2004. – 90 с.

2. СD-диск «Природные ресурсы, хозяйство и население Байкальского региона». Серия карт. – Иркутск: Издво Ин-та географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2009.

ИНТЕГРАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАГЛЯДНОГО

КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРИ ТЕМАТИЧЕСКОМ КАРТОГРАФИРОВАНИИ

Московский государственный университет геодезии и картографии, г. Москва Пространственные данные, которые сейчас можно получить в свободном доступе в сети Интернет (цифровые модели рельефа (ЦМР), материалы многозональных космических съемок и продукты их обработки (ДДЗ), векторные базы геоданных), открывают большие возможности при решении различных задач, в том числе, и в области картографии. Однако, существующие разнородные пространственные данные зачастую несопоставимы и нескоординированы между собой, что приводит к трудностям при их совместном использовании. В свою очередь создание инфраструктуры пространственных данных (ИПД) в России призвано систематизировать большой объем пространственных данных, обеспечить широкий доступ к ним через сеть Интернет и эффективное их использование гражданами, субъектами хозяйствования и органами власти.

ИПД существует и успешно развивается в США, Канаде, Австралии, Болгарии, Индии, Малайзии и др. странах. В Российской Федерации в настоящее время разработана концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных.

Компьютерное моделирование местности постепенно становится неотъемлемой частью в науках о Земле, а также в прикладных областях – экологии, земельном кадастре, навигации и др. При этом широко используется трехмерная картографическая визуализация, позволяющая всесторонне исследовать ситуацию, связанную с определенными явлениями.

В настоящее время в разных странах накоплен большой опыт в разработке систем трехмерного картографического моделирования. Среди программных продуктов для трехмерного моделирования местности следует отметить следующие: MapRender 3D Pro (Digital Widsdom Inc., США), MicroDEM (автор Peter Guth из Oceanography Department, U.S. Naval Academy, США), Natural Scene Designer (Natural Graphics, США), World Constraction Set (3D Nature, США), Visual Nature Studio (3D Nature) и др.

В работе были исследованы зарубежные источники пространственных данных, так как в России, в силу объективных причин, недостаточно развиты или доступны национальные или региональные цифровые базы данных, новейшие космические изображения, данные разных съемок и т. д. Основные характеристики источников пространственных данных, рассмотренных при проведении исследования, были сведены в Таблицу 1.

Были проведены детальные исследования источников пространственной информации разного масштаба, полученных по результатам данных дистанционного зондирования Земли.

Среди них особый интерес представляют материалы съемок SRTM DEM и ASTER DEM. Данные ЦМР получены c использованием методов дистанционного зондирования, что выгодно отличает их от ЦМР полученных в результате векторизации топографических карт (ETOPO5, GTOPO30). Несмотря на это ETOPO5, GTOPO30 также являются прекрасным источником данных о рельефе поверхности для целей мелкомасштабного картографирования.

полнофункциональное программное обеспечение ГИС, где производится сборка векторного каркаса карты, обновление контуров, проекционная трансформация и другие Рис. 1. Единый алгоритм интеграции пространственных данных.

представляет возможность использования различных пространственных данных для повышения качества, полноты, достоверности, современности и выразительности картографической информации (рис. 1).

Наша работа направлена на получение наглядного, реалистичного картографического изображения в тельные источники пространственной информации [Ветрова В.В., 2009г.]. Материалы космических съемок могут быть использованы также для моделирования отдельных элементов ландшафта или в качестве эталонов при разработке текстур (рис. 2) и цветового решения живописной гипсометрической шкалы.

В качестве основного эталона при разработке стилизованных текстур различных элементов ландшафта, также как и при разработке цветового решения используется изображение рисунка ландшафта на космических и аэро- снимках с воспроизведением особенностей рисунка в соответствии с основными дешифровочными признаками, по которым данный ландшафт опознается на фотоизображении: тон изображения, цвет, конфигурация и текстура или рисунок изображения. При создании текстур необходимо руководствоваться выразительностью, достоверностью, точностью и эстетичностью получаемого результата.

Наряду с имеющимися материалами многозональных съемок в Интернете представлены и различные продукты их обработки, использование которых открывает дополнительные возможности при моделировании территории. Например, MODIS Vegetation Continuous Fields (содержит три тематических слоя, синтез которых позволяет получить 100 % покрытие земли: процент древесной растительности, процент травянистой растительности, процент пустошей (разрешение 500 м)). Данный ресурс может быть испольРис. 3. Африка (MODIS, VCF + MODIS Composites – зован, например, при создании карт природных зон (рис. 3).

В статье были затронуты лишь отдельные аспекты получения наглядного реалистичного картографического изображения с использованием современных источников пространственных данных и новых технологических и программных возможностей [Ветрова В.В., Нырцова Т.П., 2006 г.].

Систематизация большого объема пространственных данных остается приоритетной задачей для обеспечения эффективного их использования при создании современной картографической продукции.

Ветрова В.В. Современные методы и подходы при создании комплексных карт с наглядным представлением земной поверхности // Сбор. статей по итогам междунар. науч.-технич. конф., посвящ. 230-летию основания МИИГАиК. – Вып. 2. В 2-х ч. – Ч. I. – М.: Изд-во МИИГАиК, 2009. – 216 с.

Ветрова В.В., Нырцова Т.П. Современные технологии в создании карт для широкого круга потребителей // Изв.

вузов. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2006. – № 6. – С. 122-130.

СЕМИОТИКА РЕГИОНАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

В основе регионально-типологического подхода при изучении и картографировании геосистем лежит принцип двухрядной классификации геосистем [1]. Геосистемы представлены геомерами – однородными природными образованиями, геохорами – разнородными природные комплексами, классификациями и их компонентами.

Регионально-типологический принцип наиболее полно был использован при составлении карты «Ландшафты юга Восточной Сибири» [2]. Научное обоснование этого метода дано в трудах В.С. Михеева [3, 4].

Геомеры обычно выделяются по типологическому признаку, геохоры – индивидуальному. Геомеры и геохоры могут иметь разные размеры, различаются они и размерностью (рангом геосистем). Иерархия или классификация геомеров обычно строится по схеме «род-вид». В отношении геомеров – таксонов – применяют таксономическому классификацию, т. е. классификацию «видов».

Классификация геохор, выделяемых по индивидуальному признаку, обычно имеет форму подчинения «часть-целое». Геохоры – синтаксоны или сообщества; их классификация синтаксономическая.

Выделение и картографирование геомеров обычно проводится на типологической основе. Геохоры могут быть объектами как картографирования, так и районирования. Районирование преимущественно проводится на основе индивидуального принципы; как синоним используется понятие «региональное районирование».

Регионально-типологический подход является универсальным приемом картографирования и районирования геосистем, имеет широкий диапазон возможностей [5, 6]. Содержание подхода отражает структурно-логическая схема, представленная на рис. 1.

Рис. 1. Структурно-логическая схема изучения и картографирования Легенда к рисунку: А – регион, В – 2 – геосистемы, выделяемые по типологическому признаку, 3 – геосистемы локального (топологического) уровня. Классы двойного пересечения: 4 – регионально-типологический подход в системе отношений индивидуальное (единичное) – типичное (всеобщее), 5 – типы локальных геосистем топологической размерности 6 – регионально-топологический подход, соотношение геосистем региональной и локальной (топологической) размерности в системе отношений «целое-часть». Класс тройного пересечения: 7 – ядро системы. Комплексный подход, учитывающий категории «всеобщее-единичное» и свойства размерности (иерархичности) в системе отношений «род-вид», «часть-целое». Соотношения геосистем: 8 – геомеры регионально-топологического ряда, отражающего таксономическое соотношение геомеров регионального и топологического уровня, 9 – геомеры регионально-типологического ряда, отражающего таксономическое соотношение геомеров, выделяемых по индивидуальному, либо типологическому признаку, 10 – геохоры регионально-топологического ряда, отражающего таксономическое соотношение геохор регионального и топологического уровня, 11 – геохоры регионально-типологического ряда, отражающего таксономическое соотношение геохор, выделяемых по индивидуальному, либо типологическому признаку, 12 – регионально-топологический анализ геосистем (соотношение геохор и геомеров различной размерности, выделяемых по регионально-топологическому признаку), 13 – регионально-типологический анализ геосистем (соотношение геомеров и геохор, выделяемых по индивидуальному и типологическому признаку).

В любом языке, в том числе картографическом, выделяют его семиотические аспекты – синтактику, семантику, сигматику и прагматику. Каждый знак является элементом целостной знаковой системы. Семантический аспект раскрывает содержательное значение языка карты, его легенды. Синтаксический аспект раскрывает картографическую форму отображения пространственной системы знаков и их взаимного расположения, локализованных в точки, линии и площади. Прагматический аспект – это восприятие карты, функция ее целевого использования, предмет научного познания и практического применения. Сигматический аспект заключается в установлении соответствия формы содержанию знака, денотантных и десигнатных свойств картографических объектов, символизирующих свойства разных картографируемых объектов.

Для обозначения системы связей знаковой систем и отображения объектов обычно используется треугольник Фреге.

В системе тройного пересечения синтаксических, семантических и прагматических аспектов карты формируется логическая конструкция картосемиотики, система ее гносеологических и онтологических представлений (рис. 2).

При пересечении трех кругов – базовых аспектов семиотики, формируется семь секторов. Секторы 1, 2 и 3 – чистые классы, инварианты основных категорий: прагматики семантики и синтактики.

Прагматические отношения наполняют предметным содержанием формальную логико-методологическую конструкцию. Сектор 4 – восприятие содержания. Сектор 5 – восприятие формы. При пересечении кругов синтактики и семантики формируется сектор 6, представляющий сигматический аспект картографии, отражающий отношение знака или слова к его содержанию.

Ядро семиотической системы – сектор 7, сигнификат. Ему придается ведущее значение – это концепт карты, ее идея, «философский камень». Сигнификат (от лат. significatum – значимое) – значимое понятийное содержание имени или знака.

Термин «сигнификат» как понятийное содержание имени или знака восходит к средневековой схоластической логике, в частности к Иоанну Солсберийскому. В XX веке термин снова вошел в употребление благодаря работам Ч.У. Морриса [9]. Приблизительно соответствует терминам «значение», «интенсионал», «концепт», «смысл» в современной логике.

Содержание сигнификата раскрывается через понятия референт (рефрент)-сектор, де- Рис. 2. Логико-методологическая модель картосемиотики.

нотат-сектор и десигнат-сектор. Референт (от 1 – восприятие и использование; 2 – содержательное значелат. referens – относящий, сопоставляющий) – ние знака; 3 – форма знака; 4 – восприятие содержательного любой предмет или явление действительно- значения; 5 – восприятие формы знака; 6 – соотношение сти как таковой вне зависимости от отобразначению; 7 – сигнификат.

жения на карте. Денотат (от лат. denotatum – обозначенное) – форма имени или знака. Десигнат (от лат. designatum – означаемое) – значение слова или знака, субъективный образ денотата.

Их пересечение – это соотношение объекта, его формы и содержания – картосемиотическое ядро; в научно-познавательном значении соответствует сигнификату. Указанная конструкция по форме и содержанию является картосемиотическим представлением треугольника Фреге.

Принцип двухрядной классификации предполагает разработку картографической модели в виде сопряженной иерархии геомеров и геохор на основе анализа их индивидуальных (региональных) и типологических свойств. Поэтому при разработке картографического языка карт регионально-типологического содержания необходимо применение принципа структурно-функционального подобия в отношении синтаксического, семантического, сигматического и прагматического аспектов карты.

Легенда карты индивидуального районирования с классификацией геохор должна быть семантически согласована с легендой карты типологической карты, отражающей геомеры. Язык графологической коммуникации и морфологическая структура карт индивидуального районирования и типологических карт синтаксически должны дополнять друг друга и иметь общий принцип картографического отображения.

Речь идет о подобии системы картознаков и способов изображений. Карты должны разрабатываться с учетом свойств стилистического подобия в сигматическом и прагматическом отношении Синтаксический аспект при составлении регионально-типологических карт заключается в разработке элементов знаковой системы и формировании на ее основе синтаксической (хорологической) структуры.

Пространство геомеров отображается в виде точек, линий, площадей и др. элементов, формирующих ареалы. Хорологическое и типологическое отображение геосистем различных типов и ранга осуществляется с использованием мономорфных и полимоморфных площадных картознаков.

Семантический аспект заключается в разработке содержания карты, создании картографического языка. В легенде карты языковые знаки имеют определенное смысловое значение. Иерархия в легенде строится в виде системы соподчинительных таксонов на типологической карте и синтаксонов на карте индивидуального районирования.

Геохоры как гетерогенные образования отображаются комбинаторикой знаков, используется их более сложное синтетическое представление по мере усложнения иерархической структуры.

Восприятие формы и содержания картознаков должно быть простым и доступным. Степень подробности зависит от масштаба карты и прагматических соображений. Мысленные образы познающего субъекта при составлении географических карт и картографических методах исследования наполняют конкретным содержанием отношения между знаком (денотатом) и обозначающих их объектом (десигнатом).

Сигматический аспект при регионально-типологическом картографировании заключается в использовании принципа подобия при разработке картознаков, легенд карт и морфологической основы типологических карт и карт индивидуального районирования.

Логико-методологическая конструкция регионально-типологической карты, ее концепция, план выражения – стратегическая задача. Ее решение в контексте составления и использования карт, применения картографического метода исследования и использования сигнификата как ядра картосемиотических построений.

Таким образом, применение картосемиотики при составлении и использовании региональнотипологических карт позволяет по-новому представить этот процесс в виде научно обоснованной, формализованной и логически непротиворечивой системы картографического моделирования и исследования географического пространства. Это повышает информационную емкость тематических карт, усиливает их коммуникативную и интерпретационную функцию.

1. Ландшафты юга Восточной Сибири. Карта М 1: 1 500 000 / В.С. Михеев, В.А. Ряшин. – М.: ГУГК, 1977. – 4 л.

2. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. – Новосибирск: Наука, 1978. – 317 с.

3. Михеев В.С. Ландшафтно-географическое обеспечение ТерКСОП бассейна оз. Байкал. – Иркутск, 1988. – 4. Михеев В.С. Ландшафтный синтез географических знаний. – Новосибирск: Наука, 2001. – 216 с.

5. Абалаков А.Д., Седых С.А. Регионально-типологический подход как инструмент научно-теоретической интерпретации географических знаний // Мат. IV Всерос. науч.-методич. конф. «Системы географических знаний». Иркутск: Ин-т географии СО РАН, 17-19 ноября 2008 г. – Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2008. – С. 12-17.

6. Абалаков А.Д., Седых С.А. Регионально-типологическое изучение и картографирование геосистем: анализ применения и основные положения. – География и природ. ресурсы. – 2010. – № 4. – С. 20-29.

7. Володченко А. e-Lexicon. Картосемиотика. – Дрезден, 2009. – 61 с.

8. Берлянт А.М. Виртуальные геоизображения. – М.: Научный мир, 2001. – 56 с.

9. Моррис Ч.У. Основания теории знаков / Семиотика. Сборник переводов. Под ред. Ю.С. Степанова. – М.:

Радуга, 1982. – 348 с.

ПРОГНОЗНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ КАК ОСНОВА ЭКОЛОГИЧЕСКИ

ОРИЕНТИРОВАННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ЮГЕ СРЕДНЕЙ СИБИРИ

В последнее время в Сибири все острее поднимаются вопросы рационального природопользования.

При этом рационализация увязывается не только и не столько с ресурсными аспектами природопользования, но на первую позицию выдвигаются экологические его характеристики. Рациональность природопользования в значительной степени определяется его экологичностью, т. е. оценкой тех последствий, которое оно несет для качества окружающей среды. В этом плане даже сам ресурсный аспект природопользования рассматривается как элемент тесно сопряженный с экологическими возможностями (природными и антропогенными ограничениями) и последствиями использования ресурса в конкретном регионе.

Все это в первую очередь относится к растительности как источнику разнообразных биоресурсов, как к важному (критическому) компоненту природных геосистем, функционально контролирующему в них развитие и интенсивность многих процессов, а также как к точному индикатору состояния окружающей среды, подвергающейся воздействию различных антропогенных факторов. Именно растительность, ее состояние определяют значительную часть эколого-ресурсного потенциала той или иной территории, что определенным образом влияет на характер ее социально-экономического развития. Таким образом, растительность является важным фактором территориального развития, стимулируя или сдерживая (ограничивая) его. Учет этого влияния, как геоботанический аспект ландшафтного планирования, имеет самостоятельную прикладную ценность и требует дальнейшего теоретического и методического развития.

Накопленный опыт показал, что наиболее эффективным в этом плане является геоботаническое прогнозирование, как отраслевой элемент географического прогнозирования. При этом геоботаническое прогнозирование рассматривается как единое системное многоэтапное картографическое исследование растительности, ориентированное на формирование представлений о составе и структуре растительности будущего в условиях современных или планируемых режимов природопользования. Оно эффективно применимо в равной степени, как при разработке общих схем территориального планирования, так и при разработке ОВОСов для конкретных хозяйственных проектов.

Высокая эффективность геоботанического прогнозирования определятся информационной и методологической связностью, а также масштабной сопряженностью картографических работ всех трех этапов – инвентаризационного, оценочно-прогнозного и прогнозно-рекомендательного. Центральным звеном здесь являются универсальные геоботанические карты, созданные на основе структурно-динамических и географо-генетических принципов многомерной классификации растительных сообществ, предложенных В.Б. Сочавой (1979) и нашедших свое развитие в разработках современной картографии растительности в рамках сибирской (иркутской) школы тематического картографирования биоты (Белов, Лямкин, Соколова, 2002).

В своих работах В.Б. Сочава справедливо указывал на картографическую связность прогнозногеоботанических исследований. Геоботанический прогноз, говорил он, начинается с карты и завершается ею. Это естественно, т. к. универсальная карта растительности отражает основные особенности ее пространственно-географической структуры, как компонента геосистем разной размерности, во всех ее эволюционно-динамических проявлениях. Соответственно, все дальнейшие оценочные и прогностические исследования, опирающиеся на такую информационную базу, получают свою точную географическую и топо-экологическую привязку и соответствующее отражение на всех специальных картах, выполненных в сопряженном масштабе.

Такие прогнозно-геоботанические исследования были выполнены нами в районах юга Средней Сибири и Прибайкалья в рамках плановых работ лаборатории биогеографии Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН по проблеме оптимизации природопользования в этих регионах. При этом были учтены основные направления хозяйственного использования территории. В первом случае, на юго-западе ЛеноАнгарского водораздела, в верховьях р. Илги, основу составляло лесное хозяйство, с выборочной промышленной заготовкой древесины, то во втором, в Серенной Приольхонье, на Кочериковской подгорной равнине, основное внимание уделялось возможностям развития в этом районе организованной рекреации.

Для каждого района была составлена универсальная геоботаническая карта на структурнодинамических принципах классификации подразделений растительности. Для Илгинского участка был выбран масштаб 1:100 000, а для Кочериковского – 1: 25 000. При их составлении были использованы собственные материалы натурных исследований, материалы лесной таксации и космические снимки из Интернет-источников (Google Earth). Эти карты составляли основу инвентаризационного этапа прогнозных исследований. Их подробные легенды и соответственно карты раскрывали не только флористическую, пространственно-ценотическую и динамическую структуру современного растительного покрова, но и давали информацию об особенностях экотопов подразделений растительности. Все растительные сообщества с учетом их динамического состояния были отнесены к конкретным эпитаксонам, объединяющим коренные и производными фитоценозы.

Уже в процессе составления универсальной геоботанической карты начинаются прогностические исследования, с выделением коренных и производных сообществ и формированием из них эпитаксонов как структурно-динамических комплексов. Такой динамический подход к типизации и классификации растительных сообществ повышает информационную прогностическую ценность составленной карты растительности, т. к. на ней находят отражение не только современные деструктуивные и восстановительные динамические процессы в растительном покрове, но и степень нарушенности его, а также его динамический потенциал, что важно для дальнейших оценочно-прогнозных исследований.

В необходимых случаях, при наличии дополнительной палеогеографической информации, на этом инвентаризационном этапе целесообразно составить карту восстановленной растительности, т. к. она дает возможность получить более полное представление о фито-экологическом потенциале территории, а также оценить эволюционные тенденции в растительности. Полученные таким ретропрогнозным способом представления об эволюционном потенциале растительности необходимы для более полного понимания современных динамических процессов в ней, развивающихся под влиянием спонтанных и антропогенных факторов.

Оценочно-прогнозный этап исследований нацелен на решение нескольких задач экологического, ресурсного и хозяйственного характера. Наиболее комплексной является, естественно, оценка экологического потенциала растительности. С одной стороны необходима оценка потенциала устойчивости растительных сообществ к основным антропогенным факторам воздействия, а с другой – необходимо выявление и оценка функциональной роли растительности в геосистемах, неотъемлемой частью которых они являются.

Проблема оценки потенциала устойчивости растительности, несомненно, является центральной в прогностических исследованиях, т. к. в ней находят отражение фундаментальные аспекты структурной организации растительности, с учетом ее спонтанной и антропогенной динамической изменчивостью. Но в этом случае нас интересуют только утилитарные представления о потенциале устойчивости растительности к фоновым антропогенным факторам – пожарам, рубкам, сенокошению, рекреации, или техногенному загрязнению атмосферного воздуха и др., характерным для того или иного региона. На Илгинском полигоне основное внимание уделялось пирогенной устойчивости растительности, а на Кочериковском участке, где предполагается развитие рекреации, кроме пирогенной устойчивости анализировалась и рекреационная устойчивость. Были составлены соответствующие карты пирогенной и рекреационной устойчивости растительности с выделением относительно устойчивых, среднеустойчивых и неустойчивых сообществ. Для Кочериковского участка проведено сопоставление этих двух факторов деструкции растительности и составлена обобщенная карта антропогенной устойчивости растительности.

Оценка функциональной (экологической) роли растительности в геосистемах изучаемых территорий важна с позиции выявления основных (предпочтительных) функциях растительных сообществ, сохранение которых имеет приоритетное хозяйственное значение. Картографическая оценка проводилась по основным группам (классам) функций растительности – фитопродукционной, гидросфероформирующей и почвоформирующей. На их основе были составлены сводные карты экологических функций растительности, с выделение основных (предпочтительных) и второстепенных функций. Интересно в этом плане интересно сравнить функциональные особенности восстановленной и современной растительности. Хорошо видно ослабление или даже изменение основных функции в результате произошедших антропогенных изменений в растительности.

Анализ ресурсного потенциала растительности проводился в соответствии с хозяйственным статусом территорий. На Илгинском полигоне, расположенном в лесохозяйственной зоне, леса которой отнесены преимущественно к промышленно-эксплуатационной категории, основное внимание уделялось оценке существующего и потенциального ресурсов лесов и нелесной растительности. На Кочериковском участке, расположенном в зоне с особым природоохранным статусом, где леса отнесены к I группе, и где предполагается развитие рекреации, основное внимание уделялось эстетической ценности растительности.

Сопоставление функциональной (экологической) роли растительности и ее ресурсного потенциала проводилось по двум направлениям. На Илгинском полигоне такой анализ проводился для каждого выдела универсальной геоботанической карты с выявлением хозяйственной ценности каждого растительного сообщества. Преимущество в этой оценке отдавалось экологическим характеристикам сообществ, значимых для хозяйства. Только после этого рассматривался ресурсный потенциал сообществ. В результате была составлена оценочно-прогнозная карта хозяйственной (социально-экономической) ценности растительности, где определяются возможности оптимального использования растительного потенциала территории. На ее основе можно переходить к прогнозно-рекомендательному этапу исследований.

При оценке ресурсного потенциала важную роль имеет информация о восстановительнодинамическом потенциале каждого растительного сообщества современной растительности. В лесах он просматривается через породный и возрастной состав древостоя, его бонитет, наличие, состав и состояние подроста, в луговых и кустарниковых сообществах – через особенности их пространственной структуры и наличия возобновления древесных пород. Этот потенциал хорошо просматривается через составление условно-прогнозных карт растительности, с временным интервалом в 150-200 лет. Такая карта прогнозной растительности была составлена на Илгинский полигон. Временной лаг был выбран в 200 лет, что обеспечивало условную возможность полного возобновления нарушенных лесов. По это карте четко просматривались возможности восстановления ресурсного потенциала лесов исследуемой территории, что важно для последующей хозяйственной оценки растительности.

На Кочериковском участке такой по-контурный анализ хозяйственной (социально-экономической) ценности был признан нецелесообразным, т.к. оценка экологической (средозащитной) роли растительности, ее эстетической ценности и антропогенной устойчивости, проведенные для каждого выдела современного растительного покрова района, нашедшего свое отражение на универсальной геоботанической карте, сама по себе показала хозяйственную ценность их, учет которой необходим (обязателен) при рекреационном освоении этой территории. Здесь более уместно зонирование территории, выделение прибрежной, подгорной и горной зон, с определением основных типов рекреации и параметров ограничений (регламентации) рекреационной деятельности.

Завершающий, прогнозно-рекомендательный, этап картографических исследований растительности, опирающийся на весь комплекс информации, полеченный в ходе целевых сопряженных по масштабу работ, должен предоставлять систему оптимального (рекомендательного) природопользования с учетом экологических и ресурсных особенностей растительности. Картографический прогноз рекомендаций также может быть выполнен для каждого выдела современного растительного покрова, как это было выполнено для Илгинского полигона, или для выделенных зон хозяйственного (рекреационного) освоения, как на Кочериковском участке. В последнем случае это объясняется тем, что здесь проходит граница Прибайкальского национального парка и Байкало-Ленского заповедника, и, следовательно, территория имеет разный природоохранный статус, определяющий различные возможности развития рекреации.

Для Илгинского полигона было выбрано три направления оптимизации деятельности – хозяйственное использование (промышленные рубки, сбор кедрового ореха, сенокошение и др.), санация территории (активная и пассивная), преимущественно через восстановление лесной растительности, и запрет на хозяйственную деятельность (частичный или полный), там, где растительность выполняет важную экологическую (средозащитную) роль. Все это обеспечит неистощительное экологически сбалансированное использование растительных ресурсов на этой территории.

Для Кочериковского участка для каждой зоны с учетом средозащитной роли растительности, ее устойчивости к антропогенным факторам и особенностям ее эстетических характеристик рекомендовано развитие своего типа рекреационного использования территории – стационарного (лечебнооздоровительного, автотуризма и др.) или транзитного (лодочно-круизного, спортивно-оздоровительного, эколого-познавательного и др.), с различной степенью регламентации, нацеленной на сохранение особо ценных растительных сообществ и соблюдения норм по охране природной среды уникального озера Байкал. Естественно, для территории Байкало-Ленского заповедника рекомендуется развитие только транзитного туризма научно-образовательного или эколого-познавательного характера.

Подобные прогнозно-рекомендательные карты оптимизации природопользования, выполненные в сопряженном масштабе с универсальными геоботаническими картами и специальными оценочными, создают полноценную научно-обоснованную базу для принятия экологически оправданных хозяйственных решений в области природопользования в сибирских регионах, растительность которых характеризуется низкой устойчивостью к антропогенным воздействиям. Такие картографические прогнозногеоботанические базы могут эффективно использоваться как при территориальном планировании развития любого региона Сибири, так и при экологическом обосновании конкретных хозяйственных мероприятий. Поэтому прогнозно-картографические исследования растительности Сибири должны получить дальнейшее развитие, особенно в плане определения экологически целесообразных пределов ее устойчивости в рамках формирующихся новых систем природопользования.

Белов А.В., Лямкин В.Ф., Соколова Л.П. Картографическое изучение биоты. – Иркутск: Облмашинформ, 2002.

Сочава В.Б. Растительный покров на тематических картах. – Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979. –

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ПОЧВЕННОЙ БИОТЫ

Масштабы многогранной деятельности животных в значительной мере определяются пространственно-временной организацией сообществ и характером взаимодействия отдельных компонентов биоты с факторами среды на локальном, топологическом и региональном уровнях. Тематические карты, отражая распространение животных, являются основой для выяснения связей между организмами и абиотической средой и понимания роли тех или иных видов в биогеоценозах.