Современное состояние ГМЗ прибрежных зон


Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»
(СПбГАСУ)
Кафедра городского хозяйства, геодезии, землеустройства и кадастров
Дисциплина: Основы научных исследований
Курсовая работа на тему:
«Современное состояние государственного мониторинга земель прибрежных зон»
Выполнил:
студент группы 2 – ЗК – IV
Звонарёва А. И.
Проверил: профессор,
д-р техн. наук Волков В. И.
Санкт-Петербург
2017 год
Глава 1. Общие сведения о государственном мониторинге земель прибрежных зон
Обзор законодательной базы
Объекты, цели и задачи государственного мониторинга земель прибрежных зон
Согласно статье 63.1 федерального закона №7-ФЗ от 10.01.2002 «Об охране окружающей среды» в России в целях охраны окружающей среды создана Единая система государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), включающая, среди прочего, государственный мониторинг земель и государственный мониторинг водных объектов[4]. В работе рассматриваются оба вида мониторинга в совокупности в виду взаимосвязанности и тесного соседства объектов мониторинга.
В соответствии со статьей 67 Земельного кодекса Российской Федерации государственный мониторинг земель является частью государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) и представляет собой систему наблюдений, оценки и прогнозирования, направленных на получение достоверной информации о состоянии земель, об их количественных и качественных характеристиках, их использовании и о состоянии плодородия почв. В ходе проведения государственного мониторинга земель перед исполнителями ставятся задачи:
1) своевременного выявления изменений состояния земель, оценки и прогнозирования этих изменений, выработки предложений о предотвращении негативного воздействия на земли, об устранении последствий такого воздействия;
2) обеспечения органов государственной власти и местного самоуправления информацией о состоянии окружающей среды в части состояния земель в целях реализации полномочий данных органов в области земельных отношений;
3) обеспечения юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, граждан информацией о состоянии окружающей среды в части состояния земель.
На современном этапе государственный мониторинг земель состоит из двух основных компонентов мониторинга использования земель, представляющего собой систему наблюдений за соответствием фактического использования целевому назначению и разрешённому использованию земельных участков, а также соблюдением установленных ограничений и обременений, и мониторинга состояния земель, оценивающего изменение земель под воздействием природных и антропогенных процессов[1].
Объектами государственного мониторинга земель являются все земли в Российской Федерации. Каждый объект описывается набором показателей, определяющих его состояние и использование. К показателям мониторинга использования земель относятся общая площадь земель соответствующей категории и вида разрешенного использования, площадь неиспользуемых земель или земель, используемых не по целевому назначению, невыполнение обязанностей по приведению земель в состояние, пригодное для использования по целевому назначению. Показателями мониторинга состояния земель являются площади земель, подверженных линейной эрозии, опустыниванию, площадь подтопленных, заболоченных, переувлажненных, нарушенных, захламленных земель, земель, подвергшихся радиоактивному загрязнению, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами.
По результатам оценки состояния земель составляются прогнозы и рекомендации с приложением к ним тематических карт, диаграмм и таблиц, характеризующих динамику и направление развития изменений, в особенности имеющих негативный характер[10].
В связи с интенсивной застройкой антропогенными объектами (порты, молы, пристани, набережные), прибрежная зона становится все более сложным объектом для природопользования и управления. Теория взаимодействия технических объектов и природных экосистем в прибрежной зоне разработана слабо. Для практической ее реализации выполняется мониторинг и охрана земель прибрежных зон.
Государственный мониторинг земель прибрежных зон проводится в границах водоохранных зон водных объектов. В силу взаимосвязанности и взаимообусловленности исследуемых процессов, тесного соседства объектов мониторинга, мониторинг береговой линии, русловых процессов водотоков и состояния и использования водоохранных зон водных объектов ведется единым блоком, чем обусловлено регулирование его одновременно земельным и водным законодательством.
Статья 30 Водного Кодекса Российской Федерации определяет государственный мониторинг водных объектов как систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, состоящую из:
1) мониторинга поверхностных водных объектов с учетом данных мониторинга, осуществляемого при проведении работ в области гидрометеорологии и смежных с ней областях;
2) мониторинга состояния дна и берегов водных объектов, а также состояния водоохранных зон;
3) мониторинга подземных вод с учетом данных государственного мониторинга состояния недр;
4) наблюдений за водохозяйственными системами, в том числе за гидротехническими сооружениями, а также за объемом вод при водопотреблении и сбросе вод, в том числе сточных вод, в водные объекты.
ВК РФ закрепляет понятия и параметры следующих прибрежных территорий.
Береговая полоса – полоса земли вдоль береговой линии (границы водного объекта) водного объекта общего пользования. Ширина береговой полосы составляет 20 м. В соответствии с п.8 ст.27 ЗК РФ приватизация земельных участков в пределах береговой полосы запрещена. Береговая полоса является территорией общего пользования.
Водоохранными зонами являются территории, которые примыкают к береговой линии морей, рек, ручьев, каналов, озер, водохранилищ и на которых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения, заиления водных объектов и истощения их вод.
Ширина водоохранной зоны рек или ручьев устанавливается в зависимости от их протяженности:
1) до десяти километров - в размере пятидесяти метров и совпадает с прибрежной защитной полосой;
2) от десяти до пятидесяти километров - в размере ста метров;
3) от пятидесяти километров и более - в размере двухсот метров.
Ширина водоохранной зоны моря составляет метров.
В границах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территориях которых вводятся дополнительные ограничения хозяйственной и иной деятельности. Ширина прибрежной защитной полосы устанавливается в зависимости от уклона берега водного объекта и составляет тридцать метров для обратного или нулевого уклона, сорок метров для уклона до трех градусов и пятьдесят метров для уклона три и более градуса.[3]
Границы водных объектов (береговые линии), а также границы водоохранных зон и прибрежных защитных полос водных объектов устанавливаются в порядке, определенном Правительством Российской Федерации Постановлениями № 17 от 10.01.2009 и № 377 от 29.04.2016. Требования к описанию местоположения береговой линии определены приказом Минэкономразвития РФ от 23.03.2016 № 164 [6, 11, 12].
Объекты, цели и задачи, а также перечень участников ведения мониторинга и их функции определяются Постановлением Правительства РФ от 10.04.2007 № 219 «Об утверждении положения об осуществлении государственного мониторинга водных объектов».
Объектами государственного мониторинга земель прибрежных зон являются процессы руслоформирования или изменения морфологического строения дна и берегов водных объектов, происходящие на участках активного воздействия русловых (в речных системах) или береговых (в озерах, морях и водохранилищах) процессов и инженерных сооружений.
Мониторинг земель прибрежных зон осуществляется в целях:
- получения материалов о деформациях речных русел и пойм;
- своевременного выявления и прогнозирования негативного воздействия вод, а также развития негативных процессов, влияющих на состояние водных объектов,
- разработки и реализации мер по предотвращению негативных последствий негативных процессов;
- оценки эффективности осуществляемых мероприятий.
Достижение поставленных целей осуществляется последовательно и поэтапно путем решения следующих основных задач:
- организации и ведение наблюдений за динамикой морфологического строения берегов, а также прибрежных территорий для установления преобладающих тенденций;
- оценки динамики изменения конфигурации и положения береговой линии (особенно в части разрушения берегов);
- составления общего и детального прогноза развития русла реки на ближайшие годы;
- выявления участков разлива рек в период половодий и паводков для прогнозирования наводнений;
- определения границ зон затопления при наводнениях и предварительная оценка последствий наводнений (производится в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 18.04.2014 №360 «Об определении границ зон затопления, подтопления»[7]);
- оценки степени опасности для жилых домов и условий эксплуатации сооружений в зависимости от местных речных деформаций;
- мониторинга развития эрозионных процессов в водоохранных зонах;
- идентификации, оценки интенсивности и опасности процессов подтопления и заболачивания прибрежных территорий;
- мониторинга соблюдения специальных режимов хозяйственной и иной деятельности в водоохранных зонах.
В целях качественной организации и осуществления мониторинга прибрежных зон, функции и объекты наблюдения распределены между уполномоченными Правительством Российской Федерации федеральными органами исполнительной власти, а именно Федеральным агентством водных ресурсов, Федеральным агентством по недропользованию, Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды во взаимодействии с другими федеральными и региональными структурными подразделениями. Представление данных мониторинга и обмен ими между участниками мониторинга осуществляется на безвозмездной основе, по форме и порядку, установленному приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 07.05.2008 № 111[5,8].
Для обеспечения единства методов и состава собираемых данных приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 08.10.2014 №432 разработаны методические указания по осуществлению государственного мониторинга водных объектов в части наблюдений за состоянием дна, берегов, состоянием и режимом использования водоохранных зон. Они устанавливают состав требуемой информации для ведения государственного мониторинга прибрежных зон в регионах, этапы его проведения, описывают общий процесс осуществления государственного мониторинга земель водных объектов в части наблюдений за состоянием дна, берегов, состоянием и режимом использования водоохранных зон, дают общую характеристику методов ведения, состава и периодичности (сроков) мониторинговых наблюдений, определяют форму и состав предоставляемых по результатам ведения мониторинга данных[9].
Существующие подходы к осуществлению мониторинга прибрежных зон
При осуществлении государственного мониторинга земель необходимые сведения получаются с использованием:
а) дистанционного зондирования (съемки и наблюдения с космических аппаратов, самолетов, с помощью средств малой авиации, беспилотных ЛА самолетного и вертолетного типа);
б) сети постоянно действующих полигонов, эталонных стационарных и иных участков;
в) наземных съемок, наблюдений и обследований (сплошных и выборочных);
г) наземного лазерного сканирования
д) сведений, содержащихся в ГКН;
е) землеустроительной документации;
ж) материалов инвентаризации и обследования земель;
з) сведений о количестве земель и составе угодий, содержащихся в актах органов государственной власти и органов местного самоуправления;
и) данных, представленных органами государственной власти и органами местного самоуправления;
к) результатов обновления картографической основы (результатов дешифрирования ортофотопланов или сведений топографических карт и планов);
л) данных государственного лесного реестра, а также лесохозяйственных регламентов лесничеств (лесопарков).
Съемки, наблюдения и обследования, осуществляемые в ходе проведения мониторинга, в зависимости от срока и периодичности проведения делятся на:
а) базовые (проводятся для получения данных о состоянии земель на момент начала ведения мониторинга);
б) периодические (проводятся для получения данных о состоянии земель за определенный период - раз в 3 года и более);
в) оперативные (проводятся для получения данных о состоянии земель на текущий момент)[10].
В исследованиях береговой линии, русловых процессов водотоков и состояния водоохранных зон водных объектов необходимо использование не только материалов, полученных непосредственно в период наблюдения, но и ретроспективных данных топографических, аэрофотосъемок и дистанционного зондирования территории для обеспечения возможности оценки динамики изучаемых процессов.
Поскольку государственный мониторинг земель прибрежных зон включает в себя контроль соблюдения специальных режимов осуществления хозяйственной и иной деятельности, стоит отметить, в чем же он состоит. В границах водоохранных зон запрещаются:
1) использование сточных вод для регулирования плодородия почв;
2) размещение кладбищ, скотомогильников, объектов размещения отходов производства и потребления, химических, взрывчатых, токсичных, отравляющих и ядовитых веществ, пунктов захоронения радиоактивных
3) осуществление авиационных мер по борьбе с вредными организмами;
4) движение и стоянка транспортных средств (кроме специальных ТС), за исключением их движения по дорогам и стоянки на дорогах и в специально оборудованных местах, имеющих твердое покрытие;
5) размещение АЗС, складов горюче-смазочных материалов (за исключением случаев, если они размещены на территориях портов, судостроительных и судоремонтных организаций, инфраструктуры внутренних водных путей при условии соблюдения требований законодательства в области охраны окружающей среды), станций технического обслуживания, используемых для технического осмотра и ремонта ТС, осуществление мойки транспортных средств;
6) размещение специализированных хранилищ пестицидов и агрохимикатов и их применение;
7) сброс сточных, в том числе дренажных, вод;
8) разведка и добыча общераспространенных полезных ископаемых;
9) распашка земель;
10) размещение отвалов размываемых грунтов;
11) выпас сельскохозяйственных животных и организация для них летних лагерей, ванн.
В границах водоохранных зон допускаются проектирование, строительство, реконструкция, ввод в эксплуатацию, эксплуатация хозяйственных и иных объектов при условии оборудования таких объектов сооружениями, обеспечивающими охрану водных объектов от загрязнения, засорения, заиления и истощения вод в соответствии с водным законодательством и законодательством в области охраны окружающей среды. Под такими сооружениями понимаются:
1) централизованные системы водоотведения (канализации),
2) сооружения и системы для отведения (сброса) сточных вод в централизованные системы водоотведения;
3) локальные очистные сооружения для очистки сточных вод;
4) сооружения для сбора отходов производства и потребления, а также сооружения и системы для отведения (сброса) сточных вод в приемники, изготовленные из водонепроницаемых материалов. [3]
Для проведения мониторинга различных негативных процессов могут быть рекомендованы различные сроки и периодичности его проведения: от 1 раза в год до 1 раза в 10 лет. На начальном этапе проведения мониторинга рекомендуется производить наблюдения ежегодно в течение 3-5 лет для выявления преобладающих тенденций. Последующие наблюдения можно производить реже с требуемой периодичностью, обеспечивающей адекватную оценку динамики изменений.
Результаты государственного мониторинга земель, состояния берегов водных объектов и их водоохранных зон систематизируются и хранятся в государственном фонде данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды). Информация о результатах государственного мониторинга земель является общедоступной.[1]
1.1.3. Ответственность за нарушение использования земель прибрежных зон
При выявлении нарушений использования земель в ходе мониторинга прибрежных налагается ответственность в соответствии со статьей 8.42 Кодекса об административных правонарушениях Российской Федерации, которая облагает административным штрафом граждан в размере от трех тысяч до четырех тысяч пятисот рублей; должностных лиц - от восьми тысяч до двенадцати тысяч рублей; юридических лиц - от двухсот тысяч до четырехсот тысяч рублей за использование прибрежной защитной полосы водного объекта, водоохранной зоны водного объекта с нарушением ограничений хозяйственной и иной деятельности.[2]

Обзор литературных источников
История развития государственного мониторинга земель в России
На протяжении длительного времени государство формировало основу для осуществления мониторинга использования земель посредством внедрения системы Генерального межевания, которое успешно длилось в России почти сто лет (1765 - 1861 годы) и было связано с закреплением земельной собственности методами землеустройства.
Законодательное закрепление институт государственного мониторинга земель в нашей стране получил в период проведения крестьянской реформы 1861 года. До этого времени функция контроля за состоянием и использованием земель принадлежала самим землевладельцам, которыми был выработан целый комплекс природоохранных мер, направленных на сохранение качества земель.
Термин "мониторинг" возник в конце 70-х начале 80-х годов прошлого века и впервые стал использоваться при проведении научных изысканий, связанных с изучением динамики различных процессов. Понятие мониторинг расшифровывалось как "слежение, выявление, устранение или предотвращение".
Статья 109 Земельного кодекса РСФСР, принятого 25.04.1991, закрепила термин "мониторинг земель" как систему наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. В дальнейшем Правительством России принято постановление от 15.07.1992 №491 "О мониторинге земель", а в 1993 году постановлением Правительства Российской Федерации от 05.02.1993 №100 была утверждена Государственная программа мониторинга земель Российской Федерации на 1993-1995 годы.
Исполнителем программы были определены Роскомзем, Минприроды России и заинтересованные министерства и ведомства.
Начиная с 1996 года, в Российской Федерации создается информационная база мониторинга земель, налаживается система прогноза, предупреждения и устранения последствий негативных процессов, влияющих на качество и использование земель.[27]
В настоящее время государственный мониторинг земель является частью государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) и представляет собой систему наблюдений, оценки и прогнозирования, направленных на получение достоверной информации о состоянии земель, об их количественных и качественных характеристиках, их использовании и о состоянии плодородия почв. Объектами государственного мониторинга земель являются все земли в Российской Федерации. [1]
Функции по осуществлению государственного мониторинга земель возложены на Федеральную службу государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр) во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления.
Особенности осуществления мониторинга земель в зарубежных странах
Национальные системы мониторинга земель в разных странах имеют значительные отличия, обусловленные особенностями их природно-географического положения и темпами социально-экономического развития. В большинстве развитых стран, таких как Австрия, Венгрия, Германия, Нидерланды, Норвегия, мониторинг земель проводится более 20–30 лет. Он в основном сводится к почвенному мониторингу и отличается в зависимости от национальных интересов целями и задачами, технологией выполнения работ, набором показателей, детальностью и т. д. Результаты мониторинга земель вместе с другими данными интегрированы в ГИС и открыты для свободного использования.
Чаще всего при мониторинге земель наблюдаются такие показатели, как загрязнение почв пестицидами или удобрениями, степень проявления эрозионных процессов, потеря органического вещества почвами в результате различных деградационных процессов, изменение структуры использования земель.
Скандинавия
Национальная система мониторинга земель в Швеции направлена на проведение мониторинга почв и растительности. С этой целью были выбраны 20 эталонных территорий, на которых производится химический анализ почв и почвенной воды, исследования микробиологических процессов в почве, изучение разложения лесной подстилки.
В Финляндии мониторинг земель проводится с 1974 г. С 1995 г. на территории страны создано 5 стационарных площадок для наблюдения за состоянием земель по широкому спектру показателей. Кроме этого, в стране выполняются специальные проекты, целью которых является выявление и обследование загрязненных территорий.
Система мониторинга в Норвегии, кроме обычной сети станций для проведения периодических наблюдений, использует все долговременные полевые опыты, которые проводятся по единой методике и оборудование для учета твердого и жидкого стока. Кроме того, в системе мониторинга земель принимают участие все фермеры, которые ежегодно отвечают на вопросы о способах обработки земель, количестве внесенных удобрений, высеянных культурах, структуре севооборота и прочих технологических деталях.
Америка
Мониторинг земель в США заключается в формировании систем баз данных по всем типам почв, имеющих важное хозяйственное значение. В настоящее время в США функционируют баз данных, содержащие информацию по более чем 13400 почвенным разновидностям. В США применяется ресурсная информационно-оценочная система, заключающаяся в выделении зон, представляющих собой территории с однородными природными характеристиками. Данные мониторинга современного и потенциального использования земель включаются в кадастровые многоцелевые информационные системы.
В Канаде периодические наблюдения за состоянием земель начали проводиться с 1996 г. Канада является одной из первых стран в мире, где была разработана комплексная ГИС в результате проведения систематических работ по инвентаризации и мониторингу земель, оснащенная ЭВМ и предназначенная для хранения, анализа и сравнения различных карт-ресурсов и использования земель, отбора площадей, пригодных для определенного вида землепользования, а также для составления целевых карт. Также применяется дистанционное обследование (ДО) окружающей среды, представляемое в виде фотоснимков.
Европа
В Великобритании мониторинг земель начал развиваться с конца 1970-х годов. В этот период была организована сеть пунктов наблюдений, которая охватывала всю территорию страны и включала более 6500 точек.
В настоящее время Великобритания является европейским лидером в создании географических информационных систем (ГИС), основанных на современной компьютерной технике.
В Бельгии в основу разрабатываемых концептуальных подходов положены наблюдения Национальной почвенной службы за 25–летний период. Эти данные интегрированы в соответствующую базу информации с последующей статистической обработкой, что позволяет их использовать для построения разнообразных прогнозных моделей и разномасштабных почвенных карт, в том числе и по отдельным показателям.
Решение о развитии работ в области мониторинга земель и создании соответствующей информационной системы в Германии было принято в 1985 г. В основу концепции мониторинга земель в Германии положена сеть стационарных площадок, количество которых для административных единиц страны составляет от 20–25 до 240. Всего сеть насчитывает около 800 участков, где проводятся наблюдения за содержанием тяжелых металлов, органического вещества, элементов питания растений. На отдельных площадках дополнительно ведутся наблюдения за атмосферными выпадениями, биологическими параметрами, количеством вносимых удобрений и т. д. Ведение мониторинга земель в Германии отличается широким применением аэро- и космических съемок. Германия является одной из первых стран, где стали использоваться повторные аэросъемки с целью изучения динамики ландшафтов и сельскохозяйственных угодий. Сбор, обработка и хранение данных мониторинга земель осуществляется в геоинформационных системах.
В Нидерландах существует единая концепция мониторинга, объединяющая мониторинг почв, воды и воздуха. Национальная система мониторинга земель действует с 1993 г. и представляет собой периодические наблюдения, которые включают описание профилей, химико-аналитические исследования и составление карт. Система мониторинга обеспечена программными средствами, которые содержат модели для оценки и прогноза происходящих в почвах процессов.
Мониторинг земель во Франции базируется на создании информационной базы данных. Из-за различия в региональных системах организации данных, в настоящее время создается единая Географическая информационная система с целью их комплексного анализа. Особенностью проведения мониторинга земель во Франции является связь государственного регулирования земельных отношений с созданием баз данных в рамках национального земельного кадастра. Службой статистических исследований разработан банк данных по использованию земель, где ежегодно регистрируется информация об использовании земель на национальном, региональном и департаментских уровнях.
Описанный опыт становления и функционирования мониторинга земель в ряде зарубежных стран имеет как общие, так и индивидуальные особенности, которые зависят от уровня развития почвенных исследований, наличия статистических данных долговременных наблюдений, картографического материала, возможностей использования современных ГИС–технологий и многое другое. В некоторых из стран разработаны методологические подходы и даже функционируют полноценные сети, в других – ведутся лишь отдельные наблюдения. В целом же для большинства стран характерно то, что пока нет единой методики, согласованных программ и сетей. Даже в странах такого благополучного и обеспеченного континента, каким является Европа, мониторинг развивается недостаточными темпами. [25]
1.2.3. Природные и антропогенные причины изменения пойм рек и деформации берегов
Изменение пойм рек и деформация берегов водных объектов происходит в результате природного и антропогенного воздействия. Вследствие исчезают некоторые географические объекты (острова, речки, протоки и т.п.) или появляются новые, происходит деформация береговой полосы.
Природные факторы, оказывающие влияние на разрушение берегов, можно объединить в следующие группы:
- определяющие интенсивность воздействия реки на берег - объём и неравномерность стока, интенсивность и амплитуда изменений уровней воды, характер ледового режима, насыщенность потока наносами[18,21];
- характеризующие противоэрозионную устойчивость берега - состав и строение пород, их залегание, влияние оползневых процессов, вследствие значительной крутизны береговых склонов, подмыва берега рекой, влияния подземных вод, большого количества выпадающих атмосферных осадков и увеличения степени обводненности пород склона.
Одним из важнейших факторов, определяющих интенсивность эрозионных процессов, является соотношение рельефа и прибрежного растительного покрова. При высоте обрывистой части берега, сравнимой с мощностью корневой системы растений, размыв, как правило, незначительный. Богатые прибрежной растительностью участки русла остаются стабильными. При подмыве рекой облесённых поверхностей надпойменных террас, наблюдается иная картина. Благодаря скрепляющему действию растительности, верхняя часть откоса имеет повышенную связность. После вымывания грунта из-под корневой системы, береговой откос приобретает отрицательный уклон, образуя нависшие козырьки. Береговая кромка при этом образует характерный выступ. В таких условиях берег отваливается значительными кусками[15].
Из-за создания человеком поселений и разработкой земель под сельскохозяйственные и промышленные объекты, помимо природного, происходит постепенно и постоянно возрастающее антропогенное воздействие на ландшафт, роль которого в изменении естественного хода русловых деформаций стоит в одном ряду с природными факторами и часто доминирует над ними. К антропогенным факторам воздействия на разрушение берегов можно отнести:
- осуществление портового, берегозащитного, рекреационного и навигационного строительства;
- проведение строительных работ в непосредственной близости от прибрежных территорий (например, прокладка водопровода в жилые дома и как следствие нарушение дренажной системы, закладка фундаментов зданий и др.). Значительные площади водоохранных зон в границах населенных пунктов (включая прибрежную защитную полосу) застроены, при этом их освоение происходит без учета природоохранных и градостроительных требований[22];
- изъятие осадочного материала: песка, галечника, гравия, в результате которых зачастую извлекается древний аллювий, подстилающий их дно;
- дноуглубительные работы, приводящие к нарушению веками сложившегося профиля естественного равновесия, что активизирует разрушительные набеги волн, особенно во время штормов, и способствует активизации оползневых процессов на берегах[16];
- распашка земель и вырубка лесов практически до уреза воды;
- ослабление сопротивляемости берега: подсечка склонов, искусственное увлажнение склонов, уничтожение растительности;
- уменьшение численности донных растительных сообществ, закрепляющих грунт, вследствие загрязнения вод коммунальными и промышленными, а также сельскохозяйственными стоками.
При хозяйственном освоении территорий водоохранных зон существенно трансформируется их естественная растительность, которая выполняет функцию перевода поверхностного стока в подземный, что приводит к развитию плоскостной эрозии берегов, следствием которой является разрушение берегов и смещение русел рек.[23]
Значительные деформации русел крупных рек ежегодно создают угрозу безопасности населения, вызывают разрушения жилых домов, производственных сооружений и инфраструктуры, снижают уровень комфортности проживания на этих территориях.
1.2.4. Современные методы ведения государственного мониторинга земель прибрежных зон
На данный этап развития технологий существует множество методов создания и обновления топографических планов, являющихся основой для мониторинга земель, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим некоторые из них[35].
Картографический метод основан на изучении карт прибрежных районов, созданных в различные периоды. Точность получения информации о прибрежной полосе в этом методе зависит от масштаба используемой топографической карты, а актуальность информации – от времени создания карты. Поэтому картографический метод применяется для получения только первичной информации о состоянии прибрежной полосы.
Геодезический метод заключается в топографической съемке прибрежной полосы. При съемке береговой полосы применяют уже ставшие традиционными технологии: использование электронного тахеометра или метода спутниковых определений, с использованием навигационных систем GPS или ГЛОНАСС. При этом геодезический метод позволяет получить высокую точность измерения – до 3 см и, следовательно, мониторинг состояния прибрежной полосы также будет обладать высокой точностью. Однако большая трудоемкость этого способа и его достаточно высокая стоимость делает целесообразным его использование только для мониторинга небольших по площади участков побережья[26].
Наземное лазерное сканирование (НЛС) – один из наиболее быстрых и производительных способов получения полной и максимально точной информации о пространственном состоянии объекта. Метод позволяет удаленно обследовать участки местности и отдельные природные объекты, съемка которых затруднена в силу их локализации или структурной сложности, а также затратности обследования традиционными геодезическими способами. Полученные в результате НЛС материалы делают возможным создание цифровых моделей объектов, исключая промежуточные действия по оцифровке данных[32]. При создании планов НЛС применяют в сочетании с другими видами съемки, такими как тахеометрическая съемка, съемка с использованием GPS-приемников, воздушное лазерное сканирование, аэрокосмическая съемка. Применение нескольких видов съемки обусловлено зачастую невозможностью проезда транспортного средства, на котором установлена сканирующая система, в какую-либо из необходимых зон съемки[14].
Фотограмметрический метод предполагает использование данных дистанционного зондирования с помощью съемочной аппаратуры воздушного или космического базирования, включающего в себя проведение аэрофотосъемки и последующую фотограмметрическую обработку полученных снимков, а также воздушную лазерно-локационную съемку.
Применение спутниковой радарной РСА-интерферометрии или InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) предполагает метод измерений, использующий эффект интерференции электромагнитных волн. Основная идея метода заключается в формировании интерферограммы, которая представляет собой результат композиции двух радиолокационных изображений одной и той же территории, содержащих информацию об амплитуде и фазе сигнала, и полученных идентичными радарами из близко расположенных точек орбиты. Данный метод весьма эффективен при решении задач мониторинга динамики поверхности Земли. РСА-интерферометрия широко применяется при мониторинге деформаций различного происхождения. Для мониторинга состояния прибрежной полосы использование метода не представляется возможным, так как точность построения ЦМР по высоте составляет 1-3 м для поверхности без растительности[33].
Для мониторинга прибрежной зоны может также использоваться метод воздушного лазерного сканирования, при котором лазерные сканеры – лидары (Light Detection and Ranging) устанавливаются на летательных аппаратах и обеспечивают прямое измерение точек земной поверхности с высокой точностью. Воздушное лазерное сканирование проводится обычно с высот 500-1500 м. В качестве воздушного носителя съемочной аппаратуры используется вертолет, реже самолет. Для повышения точности измерений координат используют базовые GPS-станции, которые дают информацию для вычисления дифференциальных поправок, учитывающих погрешности распространения сигналов спутников. Как правило, совместно со сканирующей системой на носитель устанавливается цифровая фотоаппаратура, позволяющая производить аэрофотосъемку одновременно с лазерным сканированием.
Использование воздушного лазерного сканера для съемки поверхности земли является наиболее передовой технологией получения данных, однако этот метод не обеспечивает получение высокоточных пространственных данных для мониторинга прибрежной полосы, поскольку точность фиксации отражений по высоте 10-15 см, в плане – 1/1500 высоты полета. Таким образом, при съемке местности с высоты 500 м, плановая точность будет не хуже 25 см. Кроме того, применение данного метода имеет высокую стоимость[20].
С помощью космических аэроснимков возможно получение информации как о рельефе, так и о положении береговой полосы, но использование космических снимков высокого разрешения для мониторинга состояния прибрежной полосы не представляется возможным. На сегодняшний день можно получить стереопары космических снимков с разрешением не хуже 0,5 м на пиксель со спутников WorldView-1, GeoEye-1, запущенных в 2007 и 2008 гг. соответственно, а также Ikonos (1999 г.) и QuickBird (2001 г). Этот метод не обеспечивает высокой детализации и требуемой точности[17].
Использование материалов аэрофотосъемки для проведения мониторинга прибрежной полосы позволяет получить высокую точность построения цифровой модели береговой зоны и определить по стереопарам аэрофотоснимков положение береговой линии и рельеф прибрежной полосы. При обработке снимков можно получить точность до сантиметров, для этого достаточно выбрать оптимальную аппаратуру[26].
Традиционный способ аэрофотосъемки территории подразумевает использование крупногабаритных пилотируемых самолетов, который изначально предусматривает значительные затраты, предполагает использование только при благоприятных условиях и накладывает ряд ограничений ввиду его габаритов. Использование малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) имеет ряд преимуществ в связи с быстротой развертываемости аппаратуры и оперативной подготовки к запуску БПЛА. Возможность летать при минимальной высоте в 150-200 м позволяет находится под облаками практически в любое время[13]. Однако использование БПЛА в числе недостатков имеет небольшую массу, что может сказаться на возможности управления в ветреную погоду и небольшой подъемный вес. Оптимальным является использование легких малоформатных фотоаппаратов с размером кадра 24×36 мм. Для получения цифровой модели рельефа с точностью 0,02–0,05 м, которая обеспечит точное определение положения береговой линии, достаточно рассчитать высоту и базис фотографирования в зависимости от конкретной камеры[34,36].
Используемый метод для проведения работ следует выбирать исходя из целей работ, требуемой точности, материальных и временных затрат. Однако, в качестве наиболее оптимальных для ведения государственного мониторинга прибрежных зон можно выделить геодезический метод и фотограмметрический с использованием БПЛА, так как они обеспечивают максимальную из всех перечисленных методов точность определения координат и высот.
Глава 3. Анализ современного состояния государственного мониторинга земель прибрежных зон
Институт государственного мониторинга земель в целом и прибрежных районов в частности на современном этапе развития можно считать сложившимся и отлаженным. В законодательстве существуют четко разработанные методики проведения данных мероприятий, утверждены исполнители, разграничены их функции, определены форма и порядок предоставления их результатов.
Обследование всех водных объектов в части состояния берегов в информационных целях не представляется разумным с экономической точки зрения. Водные объекты зачастую имеют стабильную береговую линию. Вследствие благоприятного физико-географического положения, устойчивого гидрологического режима, режима осадков и прочих природных факторов отсутствуют береговые деформации или они настолько незначительны, что не оказывают существенного влияния на состояние и использование земель, уменьшение площади сельскохозяйственных угодий, а также не создают угрозы разрушения объектов капитального строительства. Поэтому тщательным инструментальным обследованиям предшествует рекогносцировка, призванная выявить необходимость проведения полномасштабных мониторинговых мероприятий и районы их проведения.
Однако мониторинг земель прибрежных зон в почти не выполняется, что обусловлено рядом причин. Одним из основных факторов в условиях рыночной экономики является отсутствие бюджетных средств для осуществления данных мероприятий. Второй причиной, плавно вытекающей из вышеупомянутой, является невозможность (материальная или физическая) последующей реализации мер по предотвращению последствий выявленных негативных деформационных процессов. В результате, уполномоченные органы исполнительной власти «закрывают глаза» на проблему еще на этапе ее обнаружения.

Приложенные файлы

  • docx 7118286
    Размер файла: 62 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий