Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние и проблемы управления земельными ресурсами 9
1.1 Земельные ресурсы как объект управления 9
1.1.1. Особенности управления земельными ресурсами 9
1.1.2. Земельные ресурсы: понятие и основные свойства 14
1.2 Современная структура управления земельными ресурсами.. 20
1.2.1. Структура управления земельными ресурсами в РФ... 20
1.2.2. Землеустройство как механизм УЗР 24
1.2.3. Зарубежный опыт 29
1.3 Информационное обеспечение УЗР 40
1.3.1. Общие вопросы информационного обеспечения управления 40
1.3.2. Государственный земельный кадастр и мониторинг земель как информационная база УЗР 42
1.3.3. Картографическое обеспечение УЗР 49
Глава 2 Методология геоинформационного менеджмента земельных ресурсов 53
2.1 Информатизация управления земельными ресурсами 53
2.1.1. Особенности информатизации УЗР 53
2.1.2. Анализ применения геоинформационных технологий в УЗР за рубежом 56
2.1.3. Отечественный опыт. Автоматизированная инфор мационная система ведения Государственного земельного кадастра 61
2.2 Концепция геоинформационного менеджмента земельных ресурсов 68
2.3 Обоснование административно-бассейнового подхода для целей ГМЗР 71
2.4 Методические подходы к геоинформационному менеджменту земельных ресурсов 76
Глава 3 Земельные ресурсы воронежской области 86
3.1 Природные условия 86
3.1.1. Климат 86
3.1.2. Почвообразующие породы и геологическое строение... 90
3.1.3. Рельеф 91
3.1.4. Водный режим 93
3.1.5. Растительность и животный мир 94
3.1.6. Почвенный покров 96
3.2 Социально - экономические условия 100
3.3 Земельный фонд Воронежской области: структура, использование и состояние 104 3.3.1. Структура, динамика и использование земельного
фонда 104
3.3.2. Антропогенная нагрузка на земли 107
3.3.3. Дегумификация и истощение почв 111
3.3.4. Переувлажнение, подкисление и засоление земель 113
3.3.5. Эрозия почв 116
3.4 Земельно-ресурсное районирование Воронежской области 119
Глава 4 Модель управления качеством в системе геоинформационного менеджмента земельных ресурсов воронежской области 126
4.1 Методические аспекты управления качеством земельных ресурсов 126
4.2 Региональный уровень 138
4.3 Муниципальный уровень 140
4.4 Локальный уровень 145
4.5 Рекомендации по применению геоинформационных технологий для совершенствования управления земельными ресурсами региона 151
Заключение 154
Литература
- Земельные ресурсы: понятие и основные свойства
- Отечественный опыт. Автоматизированная инфор мационная система ведения Государственного земельного кадастра
- Растительность и животный мир
- Муниципальный уровень
Земельные ресурсы: понятие и основные свойства
В системе управления выделяют управляемую подсистему (объект управления и элементы внешней среды, оказывающие влияние на него) и управляющую подсистему (субъект управления и его окружение), осуществляющую функции управления, к которым относятся планирование, организация, координирование (регулирование), контроль (учет и анализ). В процессе управления выделяют три цикла, которые делятся на стадии. Управляющая система по каналам обратной связи получает информацию о состоянии объекта управления. Эта информация фиксируется субъектом управления, нака пливается, анализируется и перерабатывается в решение по воздействию на объект управления. Полученное решение является управляющей информацией, которая передается управляемой подсистеме по каналу прямой связи. Выполняя принятое решение, управляемая подсистема переходит в некоторое новое состояние, и информация об этом передается субъекту управления для выработки новой управляющей стратегии [13, 84, 97, 184] (см. рис. 1.1).
Таким образом, управление земельными ресурсами основано на общих принципах управления, но имеет и свою специфику. Процессы управления земельными ресурсами неразрывно связаны с процессами эффективного их использования.
При определении любого вида производственного использования земли необходимо учитывать качество почвенного покрова. Законодательством всегда признавался приоритет сельскохозяйственного использования земли, однако на деле промышленные отрасли нередко имели преимущество при выборе земельных участков. Благоприятные технологические свойства обрабатываемых земель обеспечивали экономию капитальных вложений, но это наносило ощутимые потери сельскому хозяйству и экономике в целом. В современных условиях предоставление промышленным предприятиям ценных угодий связано с жесткими ограничениями и большими платежами за их отвод. Необходимо решать сложные задачи по организации межотраслевого распределения земли с позиций не ведомственной, а народнохозяйственной эффективности, исходя из принципов рыночной экономики.
Удовлетворение неуклонно возрастающих общественных потребностей возможно двумя способами. Расширение аграрного производства по средствам вовлечение в него новых земель - экстенсивный тип развития. Интенсификация предполагает повышение эффективности использования уже освоенных земель. Сельское хозяйство развивается, переходя к более интенсивным культурам, к высокопродуктивному животноводству, что в экономическом плане означает концентрацию капитала на той же земельной площади вместо распространения его на новые участки. Интенсивное землепользова ниє - объективная необходимость и общая тенденция агропромышленного производства в экономически развитых странах с ведущей ролью промышленности, абсолютным и относительным увеличением городского и уменьшением сельского населения.
Во многом определяет уровень интенсификации сельского хозяйства концентрация средств производства, неразрывно связанных с землей, по образному выражению, «пустивших в нее корни» [116]. Они имеют стационарный характер и служат человеку в качестве проводника его воздействий на землю как предмет труда. К ним относятся: производственные постройки (животноводческие фермы, склады, предприятия и т.д.), водохозяйственные и мелиоративные сооружения (каналы, пруды и водохранилища и др.), про-тивоэрозионные сооружения, транспортные сети и сооружения, многолетние насаждения (сады, защитные древесные и кустарниковые насаждения) и т.п. Чем лучше оборудована и оснащена территория, тем выше эффективность землепользования.
В последнее время происходит ускоренная интеграция функций земли как главного средства производства и пространственного территориального базиса, развиваются различные формы кооперации земледелия и животноводства с перерабатывающими предприятиями, всей инфраструктурой. Земля становится территориальной и производственной основой функционирования агропромышленного комплекса как единого целого. При этом резко возрастают требования к качеству земель, их продуктивности и плодородию, техническому и технологическому обеспечению производства, экологической безопасности.
Вместе с тем, по нашему мнению, следует четко различать понятия «управление земельными ресурсами» и «управление землепользованием», «управление сельскохозяйственным производством» и т.п., поскольку целью землепользования (сельскохозяйственного производства и т.п.) является получение продукции, товара. А управление земельными ресурсами должно иметь целью сохранение и улучшение земельных ресурсов, их производст венных свойств и экологической ценности. Решение этой задачи тесно связано с организацией рационального землепользования, которое невозможно без учета взаимосвязей внутри всей природно-хозяйственной системы. Следует подчеркнуть, что такие системы имеют территориальную организацию, поэтому использование географических подходов позволяет повысить эффективность управления ими (см. пункт 1.1.2).
Рациональное использование земли - это использование, соответствующее интересам развития народного хозяйства в целом, наиболее эффективное в достижении целей, для которых она предоставлена, обеспечивающее оптимальное взаимодействие с окружающей средой, охрану земли в процессе ее эксплуатации и при ее предоставлении [116]. Рациональное использование земли неотделимо от ее охраны.
По мнению Б.И. Кочурова, в связи с интенсификацией и ростом антропогенной нагрузки на земли необходимо на научной основе осуществлять взаимодействие факторов окружающей среды, повышение их хозяйственной ценности. При этом, социально-экономический процесс производства органически переплетается с естественным процессом воспроизводства, что определяет эффективность сельского хозяйства на основе взаимоотношения человека с природой [80].
Отечественный опыт. Автоматизированная инфор мационная система ведения Государственного земельного кадастра
Нами для регионов с интенсивным сельскохозяйственным производством предлагается система ГМЗР, которая должна быть организована в соответствии со структурой управления земельными ресурсами региона и включать три уровня: региональный, муниципальный и локальный. Основным элементов ГМЗР является земельная информационная система (ЗИС), так как требования и объемы имеющейся информации о земельных ресурсах настолько велики, что ее обработка, анализ и использование невозможны без современных аппаратно-программных средств. ЗИС также следует строить по иерархическому принципу (см. рис.2.7) [162].
При этом ЗИС землепользования носит факультативный характер, поскольку ее организация и функционирование зависит от собственника земли и (или) землепользователя, от его заинтересованности в организации рационального использования земель и долгосрочного инвестирования на эти цели. В то же время совместное использование ЗИС с информационными системами управления сельскохозяйственным предприятием, в том числе и GPS-слежения, позволит повысить эффективность обоих систем и улучшить управление земельными ресурсами на локальном уровне. Масштаб регионального уровня не позволяет эффективно управлять конкретными земельными объектами. Однако здесь осуществляется анализ общей ситуации и выработка политики в области земельных отношений и использования земельных ресурсов. Необходимо также отметить, что на территории субъекта РФ осуществляется государственная политика в области земельных отношений органами власти субъекта федерации и территориальными органами государственной власти.
Общая схема системы геоинформационного менеджмента земельных ресурсов региона с интенсивным сельскохозяйственным производством. Схема составлена автором. Таким образом, центральным звеном ГМЗР является муниципальный уровень, в рамках которого возможна организация эффективного мониторинга земель и управления качеством земельных ресурсов.
В большинстве работ ЗИС рассматривается как одна из разновидностей ГИС [33, 34, 131, 132, 182 и др]. Однако существуют и противники этой точки зрения, рассматривая их как особый вид информационных систем [21]. Данные о земельных ресурсах имеют пространственную привязку и их рассмотрение вне территориальной системы неэффективно. Поэтому мы будем придерживаться первой точки зрения.
Общий вид структуры ГИС [21]. Для целей данной работы мы остановимся на следующем определении, отражающем структуру (компоненты) и функции ГИС:
Географическая информационная система - это комплекс данных, ме- . тодов, программного обеспечения, аппаратных средств и специалистов, обеспечивающий сбор, обработку, отображение, хранение и распространение пространственно-координированных данных, их интеграцию для решения научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества и экономики.
Структура (см. рис. 2.8) разрабатывается исходя из целей и задач конкретной ЗИС и общих принципов, к которым следует отнести [182]: Соответствие структуры ЗИС и ее технических характеристик предъявляемым к ней требованиям пользователей. Применение системного подхода к объекту изучения и полнота информационного обеспечения ЗИС. Открытость системы, обеспечивающая легкость модификации и совместимость с другими информационными системами (ведомственными, научных и исследовательских организаций и т.д.).
К одним из важных компонентов ЗИС относятся аппаратные средства и программное обеспечение. К последним предъявляются следующие условия: наличие удобного интерфейса, адаптированной для решения соответствующих задач системы управления базами данных, широкий набор средств анализа, а также средств генерации изображений, визуализации и вывода картографических документов.
В системе управления земельными ресурсами наметились две основные тенденции: применение ГИС универсального назначения или специализированного. Учитывая распространенность, относительно низкую стоимостью и большую открытость мы остановились на ГИС универсального назначения Maplnfo Profesional. г
Растительность и животный мир
Для успешного решения задач, связанных с оценкой, прогнозированием, управлением и мониторингом земельных ресурсов, геоинформационная модель должна располагать достаточным количеством достоверной и актуальной информации об объекте управления. В тоже самое время избыточность информации ведет к увеличению затрат ресурсов (время, память и т.д.) на анализ, хранение, поиск и предоставление информации без повышения эффективности. Следовательно, необходимо четко определить объем показателей, достаточный для решения поставленных задач и методы их получения (данные полевых исследований, материалы ДЗЗ, статистическая информация внешних организаций и т.д.).
Для проведения первичной актуальной качественной оценки (бонитировки) земель за основу взята методика, применяемая при ведении ГЗК [65, 69, 186], с рядом дополнений [163]. Оценка земель основывается на комплексе производственно значимых ландшафтно-экологических факторов, обусловливающих естественное плодородие почвы. При этом важно отметить, что набор таких признаков может в различных почвенно-климатических зонах варьировать. Работы по бонитировке почв ведутся в следующей последовательности: 1. определяются средние значения показателей отдельных почв; 2. определяется средняя многолетняя урожайность основных сельскохозяйственных культур на различных почвах; 3. производится выбор основных диагностических признаков; 4. составляются шкалы бонитировки почв по диагностическим признакам. 5. сбор и обработка исходных данных и расчет баллов бонитета для конкретных почвенных разновидностей ведется с помощью геоинформационной модели. Б П = Бкх-Бк1...-БКп (4.3) Бк=(Пф/Пэ)Л00 (4.4) где Бп - среднегеометрический балл бонитета почвы, Бк - балл бонитета почвы по критерию; Пф и Пэ - показатели критерия почвы: фактический и принятый за 100 баллов.
В процессе работ уделяется большое внимание определению средних значений показателей. Данные по отдельным признакам естественных свойств почвы и урожайности основных сельскохозяйственных культур используются для составления шкалы бонитировки почв. Если за 100 баллов принимается оптимальное значение признака наиболее плодородной почвы, то шкала бонитировки будет являться замкнутой; если же - самой распространенной почвы, то такая шкала - разомкнутая. Нами были выбраны следующие критерии и их значения, принятые за 100 баллов: содержание гумуса в пахотном слое - 8%; мощность гумусового слоя (А+АВ) - 80 см; запасы гумуса - 600 т/га; содержание физической глины - 50% (см. прил. В, табл. В.З).
Значения показателей не всегда имеют линейную зависимость. Так увеличение процента содержания физической глины сначала повышает качественные свойства почв, а выше 50% будет уже понижать их и, соответственно, балл по данному показателю.
Для определения итогового балла бонитета (ББ) в среднегеометрический почвенный балл вводятся понижающие поправочные коэффициенты на специфические признаки почв (эродированность 0,9 — 0,4; солонцеватость 0,9 - 0,6).
Вопросам обоснования допустимых эрозионных потерь почвы (ДЭПП) посвящено большое количество работ, как в нашей стране, так и за рубежом.
Наиболее очевидным способом является отождествление скорости почвообразования и допустимых потерь. Например, Г.П. Сурмачем были предложены рекомендации по допустимым значениям потери почв в зависимости от ее типа, степени смытости и плотности материнской породы от 0,5 до 2,0 т/га [169]. Однако в силу нерешенности проблемы определения скорости почвообразования до настоящего времени, трудности контроля при величинах получаемых до 1 т/га в год, находящихся в пределах погрешности измерений или расчетов, и социально-экономической невозможности выполнения таких норм, этот подход не может быть реализован на практике [15, 38].
Ряд авторов [66, 89, 134 и др.] предлагают сосредоточиться не на ДЭПП, а на определении границы равновесия между эрозией и почвообразованием с помощью полевых исследований в конкретной системе севооборотов, вносимых на поле доз органических удобрений, применяемых агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических почвозащитных мероприятий (почвенно-геоморфологическое профилирование, почвенно-эрозионная съемка и т.д.).
Для староосвоенных регионов, имеющих почвенно-эрозионные съемки, допустимый смыв рекомендуется определять, сравнивая данные о площади эродированных почв с данными территориального распределения интенсив 129 ности смыва [76]. При реализации такого метода достоверность определения допустимого смыва почвы во многом зависит от качества выполненной съемки почвенного покрова [92].
Другой подход - увязывать величину ДЭПП с интенсивностью смыва, мощностью почвы, запасами гумуса и др. Например, в Великобритании, исходя из интенсивности эрозионных потерь и мощности почвы, рассчитываются максимально «приемлемые» значения снижения мощности почвы [74], в ЮАР департаментом сельскохозяйственных технических служб установлены ДЭПП как 0,2% от мощности почвы. Методика Ломбарди Нету и Бертони (1975) предусматривает расчет ДЭПП путем деления мощности корнеоби-таемого слоя (но не более 100 см) на 1000 лет (приводится по [19]).
Достаточно широко используется предложение Н.К. Шикулы, А.Г. Рожкова, П.С. Трегубова (1973) - принять для расчета допустимого смыва длительность восстановления горизонта А в 1000 лет. Так, методика, предложенная специалистами Курского ВНИИЗиЗПЭ, предлагает устанавливать ДЭПП на основе данных об имеющемся ресурсе почвы и точности его определения [103]. Используя этот метод на практике, А.В. Бондарь получил для обыкновенных черноземов Кубани следующие оценки допустимого смыва почвы: для несмытых почв - 11,0 т/га в год, для слабой, средней и сильной -9,9, 7,2 и 4,6 т/га в год соответственно [17].
Т.о., при анализе существующих подходов можно сделать следующие выводы: ДЭПП не может быть приравнен к скорости почвообразования, т.к. такие малые величины трудно контролировать и невозможно достигнуть в ближайшем будущем по социально-экономическим причинам; для обоснования должны учитываться все свойства почвы, а не только ее мощность.
На наш взгляд, значения ДЭПП возможно получить на основе представлений о долговечности почвы [95, 189 и др.], установив её равной 1000 лет и минимально допустимую мощность гумусового горизонта в 0,2 м. Кроме этого получаемое значение должно быть скорректировано в зависимости от качественного состояния (бонитета) почвы. Нами предлагается следующее выражение: где Ід — допустимые эрозионные потери почвы, мм В ГОД; In — скорость почвообразования, мм в год; Н — мощность гумусового горизонта А+АВ, м; Бф — фактический балл бонитета; Б км — балл бонитета по критерию мощности гумусового горизонта; множитель для перевода в т/га в год - 1ОР, где Р — плотность почвы, т/м3.
Муниципальный уровень
Наибольшая интенсивность смыва почвы наблюдается в пределах Среднерусской и Калачской возвышенностей, где достигает 15 и более т/га ежегодно. На Окско-Донской низменности потери в основном не превышают 5 т/га (см. рис. 4.3).
Значительная часть смытой со склонов почвы аккумулируется на территории бассейна (так, например, до малых рек и водоемов доходит 3-5% смываемого материала, а в большие реки попадает лишь около 1%). Хозяйственный эффект определяется не только механической потерей плодородного слоя. Вместе с каждой тонной почвы с 1 га пашни ежегодно смывается 45-60 кг гумуса, 0,1-0,12 кг подвижного фосфора (Р2О5) и 0,12-0,14 кг обменного калия (К О), ухудшаются физические свойства и продуктивность [66, 88].
Не смотря на то, что полученные данные носят усредненный характер, они дают представление об интенсивности эрозионных процессов и её дифференциации по территории области, позволяют выявить наиболее опасные участки, нуждающиеся в первую очередь в проведении противоэрозионных мероприятий.
Исследования на муниципальном уровне проводились на примере Кала-чеевского муниципального района. Это связано с близостью большинства показателей (агроклиматических условий, состояния земельных ресурсов, веде 140 ния сельскохозяйственного землепользования) района к среднеобластным, что определяется его физико- и экономико-географическим положением.
Территория района вытянута с запада на восток. Рельеф района характеризуется сильным расчленением глубокими речными долинами и овражно-балочной сетью. Наибольшая высота составляет 222 м над уровнем моря, глубина расчленения — 50-80 м, густота овражно-балочной сети 1,8 км/км . Плакорный тип местности занимает в среднем 29%, а склоновый — 43% территории [133]. Район характеризуется интенсивными современными эрозионными процессами, характерными для большей части территории области, около 1/3 пашни в разной степени эродировано.
Климатические условия характеризуются жарким и сухим летом и умеренно холодной зимой с хорошо выраженными переходными периодами. Район находится в зоне недостаточного увлажнения (коэффициент увлажнения 0,9, годовое количество осадков 450-485 мм). Наибольшее количество осадков выпадает в теплый период, при этом летние осадки имеют ливневый характер.
В пределах района четко выражена граница лесостепной и степной зон, что отражается на структуре почвенного покрова - в северо-западной части преобладают черноземы типичные, в юго-восточной - обыкновенные. Мы считаем, что данные, полученные на примере Калачеевского, могут использоваться и в других районах области.
Земельный фонд района на 1.01.2009 г. составил 210583 га, из них земли сельскохозяйственного назначения 86,8% (см. прил. Г, табл. Г.З). Также в прил. Г приведены данные в разрезе землепользовании (рис. Г.1).
Для исследования качественное состояние земель в районе была создана ЗИС. В качестве картографического материала нами были использованы топографическая карта Калачеевского района (1:25 000), почвенная карта, схема землепользовании, космический фотоснимок территории Воронежской области, сделанный NASA (2004 год). Таже были использованы разнообразный статистический материал, результаты собственных полевых исследова 141 ний в 2003 и 2004 гг. Базы данных группировались по тематическим слоям (почвенный покров, землепользования и т.д.). В результате была уточнена почвенная карта (прил. Г, рис. Г.2) и проведена актуальная качественная оценка (бонитировка) земель.
Непосредственно в ЗИС заносились данные по среднегеометрическим баллам бонитета и поправочным коэффициентам. Нами рассчитаны следующие значения среднегеометрического бонитета: черноземы типичные 82,77 (мощные 95,48), выщелоченные 79,89 (мощные 94,80), обыкновенные 74,89, южные 65,93, серые лесные почвы 54,56 балла (прил. В, табл. В.З). На основе электронной почвенной карты и цифровой модели рельефа рассчитывался окончательный бонитет почвенных разновидностей и строилась карта бонитировки. Результаты бонитировки с учетом эродированности и солонцевато-сти отражены на рис. 4.4.
На основе полученных данных была проведена дифференциация официальных нормативов кадастровой оценки сельскохозяйственных угодий (средняя стоимость для района 41 500 руб/га) пропорционально бонитету земель (средний балл 70,1). Наиболее ценные земли сосредоточены в западной части района (клх. «Красное знамя», «Родина», СХА «Путь Ленина», СХА «Рассвет», СХА «Новая Жизнь», СХА им. Чапаева, ОАО «Исток», СХА им. Калинина), наименее ценные земли — в восточной (СХА «Авангард», СХА «Коренное», СХА им. Энгельса, клх. им. Дзержинского, свх. «Заброден-ский»). Колхоз «Большевик», рассматриваемый нами на уровне землепользования, имеет средние значения показатели качества земель (см. рис. 4.5).
Считаем, что для управления качеством земельных ресурсов следует более эффективно использовать инструмент налогообложения. Ставки земельного налога, исчисляемого от кадастровой стоимости участка, устанавливаются представительными органами местного самоуправления (см. рис. 4.6). При этом следует учитывать не общий «уровень социально-экономического развития территории», а качественное состояние земель.
