Государственная система учета качества земель в составе земельного кадастра Российской Федерации (вариант системного подхода, опыт реализации)

- Устанавливаются управленческие воздействия U_k^min U_k U_k^max, с помощью которых объект переводит из состояния X_i в состояние X_i.

- Области существования U_k (X_i,,T) ограничиваются законодательными, правовыми и др. границами и образуют "области допустимого управления".

- В рамках ограничений X_i^min - X_i^max и U_k^minU_k U_k^max управляющему органу предоставляется свобода выбора управления U_k (X_i, T ) и способов перехода от исходного состояния X_i к заданному X_i в соответствии с интересующей его целевой функцией F(X _i).

- Информация о результатах управленческих воздействий (значения параметров X_i и побочных результатах f_y передается субъектам управления для последующего анализа и выработки последующих управленческих решений.

При такой трактовке управлением называется совокупность функций U_k = U_k (X_i, T), определяющих положение "рулей" U_k в каждый момент времени на отрезке T < T < T, а оптимизация управления сводится к отысканию минимального функционала U_k (X_i, T) min, то есть к отысканию пути перехода от состояния X_i к состоянию X_i, наиболее короткого по заданным критериям целевой функции (по времени, затратам, окупаемости затрат и т.д.). При такой постановке проблемы субъекту управления предоставляется свобода выбора F, свобода хозяйствования на земле, предоставляется декларированная политическими лозунгами либерализация экономики, но предъявляются жесткие требования к соблюдению X_i^min X_i X_i^max, что обеспечивает устойчивость антропогенных ландшафтов.

Таблица 2.1

Данные учета качества земель в управлении земельными ресурсами

Стадии управления	Содержание процессов управления, комплексы функциональных задач	Методические средства	Технические средства
1	2	3	4
1. Анализ информации об использовании и состоянии земель подведомственной территории. Определение направления развития объекта управления	Обобщение, анализ данных кадастра, мониторинга земель, госконтроля за их использованием и охраной, информации других ведомств об их объектах, влияющих на экологическое состояние земель	Средства СУБД и ГИС-технологий: многослойный системный анализ разноаспектной картографической, буквенно-цифровой информации. Коллегиальные экспертные оценки	Информационные фонды с картографической и буквенно-цифровой информацией. Технические средства ГИС-технологий, АИС, банков данных на базе ЭВМ и периферийных устройств
2. Формулирование и утверждение управленческих решений, задач. Составление планов, программ их реализации	Кадастровые, экологические и др. оценки результатов использования земель. Коррективы в нормативы законодательных, правовых документов по землепользованию, платежам за землю. Коррективы в схемы, проекты землеустройства.	Методы решения оптимизационных задач прикладных разделов земельного кадастра, мониторинга земель, землеустроительного проектирования. Методы становления алгоритмов реализации решений	АСУ, АСУТП, АСУП на базе ЭВМ с проблемно ориентированным программным обеспечением. Автоматизированные средства плановых расчетов (САПР), землеустроительного проектирования (АСПР)
3. Реализация управленческих решений, задач	Выполнение работ по управленческим решениям с соблюдением законодательных, правовых, методических и других нормативов	Директивная, методическая и другая нормативная документация по отдельным видам работ	Технические средства земельных комитетов, подведомственных им предприятий и привлекаемых на лицензионной основе
4."Обратная связь": передача информации о результатах управления на стадию "1"	Многослойный анализ картографической и буквенно-цифровой информации	Методические и технические средства АИС и ГИС-технологий многослойного анализа картографической и буквенно-цифровой информации, телекоммуникационные средства связи
Совокупность методических и технических средств стадий 1,2,3,4 образует автоматизированную информационно-управляющую систему (АИУС)

Глава 3. Анализ и теоретическое обобщение опыта реализации государственной системы учета качества земель в структуре ГЗК России

3.1 Государственный учет качества земель в ГЗК СССР до земельных реформ 90-х гг.

В ряду кадастров, мониторингов природных ресурсов Государственный земельный кадастр (ГЗК) занимает исключительное, центральное положение.

а) Объект ГЗК - весь земельный фонд государства, являющийся носителем всех природных, жизненных ресурсов, всех хозяйственных объектов.

б) ГЗК ведется по общегосударственной системе, охватывающей все отрасли, все хозяйственные объекты, независимо от их ведомственной, коллективной или персональной принадлежности, в отличие от ведомственных систем наблюдений (лесные, водные, геологические, климатические и др.).

в) ГЗК обеспечивает административную и геодезическую адресность всех процессов и явлений на землях, регистрацию и учет землепользователей, организаций, ведомств, ответственных за использование и состояние земель.

В 1922 году Земельным кодексом РСФСР было установлено, что земля не может быть предметом купли-продажи, аренды, поэтому в социалистическом обществе земельный кадастр не нужен, так как он является инструментом регулирования экономических земельных отношений. Теоретические и практические работы по ГЗК были остановлены. Однако при всех колебаниях экономической политики бесспорной была необходимость систематизированного государственного учета земельных, природных ресурсов страны. Работы по учету и оценке земельных ресурсов СССР, диктуемые практическими потребностями экономики, не прекращались. Становилась все более очевидной ошибочность тезиса о ненужности земельного кадастра при социализме.

ГЗК был учрежден "Основами земельного законодательства Союза ССР и союзных республик" в 1968 г., но в ограниченном объеме. Он создавался в рамках сельскохозяйственных управленческих и в условиях запрета всех экономических отношений по поводу земель. Объектами ГЗК тех лет были прежде всего сельхозугодья, оценка земель проводилась для агропроизводственных целей (размещение и специализация сельхозпроизводства, дифференциации государственных закупочных на землях разного качества).

Однако, несмотря на сельскохозяйственную ограниченность ГЗК, его целостная конфигурация была разработана достаточно четко. Были установлены 4 раздела ГЗК: регистрация, количественный учет по угодьям, учет качества земель, их оценка. Учреждалось ведение ГЗК на нескольких уровнях административно-территориального деления страны.

Для учета качества сельскохозяйственных угодий для всей территории страны были разработаны "Природно-сельскохозяйственное районирование СССР" (1975, 1984, 1986, 1990), "Производственно-генетической классификации земель" по агропроизводственным свойствам почвенного покрова (1986), "Общесоюзной группировки почв для характеристики и учета качества земель"(1986), "Общесоюзной классификации сенокосов и пастбищ по зонам страны" (1987), "Классификации и диагностики почв СССР"(1977).

Эти разработки связаны с именами специалистов МСХ СССР - Сотников В.П., Гайдамака Е.И., Панфилович А.И., Абросимова В.И., Фриев Т.А.; ГосНИИземельных ресурсов - Носов С.И., Лойко П.Ф., Шашко Д.И., Федорин Ю.В., Скалабан В.Д., Бугера Б.И., Донцов А.В., Елесин Г.С. и др.; Почвенного института им. В.В. Докучаева - Розов Н.Н., Булгаков Д.С., Шувалов С.А.; почвоведов МГУ им. М.В.Ломоносова, Всероссийского объединения (В/О) РосНИИземпроекта; региональных гипроземов.

Скалабан В.Д. показал (1985, 1989) что, в соответствии с правилами классификации и кодирования технико-экономической информации (ГОСТ 6.01.1-87, ПР 50-733-93), природно-сельскохозяйственное районирование, классификация земель, группировка почв и генетическая классификация почв, существующие как самостоятельные разработки, можно объединить в единую классификационную систему (в единый иерархический фасет).

Пояс		Ресурс тепла - годовая сумма среднесуточных физиологически активных температур, превышающих 100С
Зона		Ресурс влаги, атмосферное увлажнение - соотношение годовой суммы осадков и испаряемости мм/год
Провинция		Соотношение тепла и влаги внутри зон - континентальность, биоклиматическая продуктивность земель
Округ		Преобладающие геоморфологические характеристики - рельеф, почвенный покров, механический состав
Природно-сельскохозяйственный район		Природная предрасположенность к специализации сельскохозяйственного производства
Категория землепригодности		Природная предрасположенность к определенным видам угодий
Класс земель		Преобладающий признак, ограничивающий сельскохозяйственное использование земель
Группа почв		Учетная группа почв, генерализующая генетически близкие почвенные индивидуумы
Почва (тип, подтип, род, вид, разновидность)		Почвенно-генетические диагностические признаки

Рис. 3.1 Схема выделения природно-сельскохозяйственных таксономических единиц для государственного учета качества земель

Для этого Скалабан В.Д. разомкнул табличную форму классификации земель и сочленил классы земель не с зонами, а с природно-сельскохозяйственными районами. Тем самым удалось создать целостную многоуровневую иерархическую структуру государственного учета природно-сельскохозяйственных свойств земель от географических поясов и зон до почвенных индивидуумов (см. схему на рис. 2.1, аналогичную ландшафтной схеме на рис.1.1).

Были начаты работы по созданию ОФЗКД - автоматизированного фонда земельно-кадастровых данных на машинах серии ЕС-35, ЕС-45 и начинавших тогда внедряться IBM-РС (Лойко П.Ф., Бугера Б.И., Козлов Н.П., Елесин Г.С., Скалабан В.Д. и др.).

3.2 ГЗК в период земельных реформ 90-х годов и в настоящее время

В 90-е годы принимается новое земельное законодательство России.

Положительные стороны. Право на землю закрепляется за субъектами РФ, муниципальными образованиями, отдельными физическими и юридическими лицами. Учреждается платность землепользования, экономические отношения по поводу земель (купля-продажа, аренда, залог земель и др.). Все это стимулирует землепользователей на вложение бюджетных средств и личных сбережений в благоустройство земель, в повышение ее стоимости в экономических земельных отношениях. Платежи за землепользование и операции с землей увеличивают поступления в бюджеты всех уровней. Ведение ГЗК распространяется на весь земельный фонд России, а не только на сельскохозяйственные земли. Расширяются экономические, фискальные функции и задачи ГЗК как инструмента исчисления платежей за землю. Возникает социальный заказ на точное картографическое отображение земель и их характеристик (поскольку точность влияет на размер платежей), на оценку и исчисление стоимости земель. Активно внедряются современные ГИС-технологии, технические средства выполнения земельно-кадастровых работ.

Отрицательные стороны. У радикал-либералов, пришедших в 90-х годах к управлению экономикой, получил распространение взгляд на землю как на имущество. Появились инициативы включить земельные комитеты в состав Госкомимущества РФ, лишив тем самым самостоятельности органы управления земельными ресурсами, подчинив их рыночным имущественным интересам. Взгляд на землю как на имущественный объект свободных (теневых? коррумпированных?) рыночных отношений далеко не безобиден. Призывы к государству уйти из экономики и предоставить землю, как и другие ресурсы, на свободный рынок, в том числе международный, со всей очевидностью угрожают экологической и государственной безопасности России. В диссертации автор обосновывает неправильность такой позиции. Земля - не имущество, а природный ресурс. Она имеет другой юридический статус. Как и другие природные ресурсы, она принадлежит всему народу России. Право абсолютной собственности на землю, как и на другие природные ресурсы, принадлежит верховной государственной власти, охраняется законодательством, а от внешних посягательств - вооруженными силами. Рынок земли означает, что государство (абсолютный собственник) предоставляет или продает право пользоваться землей в определенном правовом режиме, по научно обоснованному государственному проекту землеустройства с целым рядом ограничений (обременений, сервитутов, санитарных, экологических, противопожарных и др. регламентов). При этом земля в пределах государственных границ остается собственностью Российской Федерации, и государство (абсолютный собственник) оставляет за собой право изъятия земель для своих нужд с заранее обусловленными компенсациями землепользователю. Автор формулирует три главных отличия земли от имущественных объектов: а) природная сущность, б) правовой статус, в) бесконечный срок экономической жизни земли с постоянным повышением спроса на нее (см. рис. 1.1, стадия усиленного ресурсопотребления).

Порочный взгляд на землю как на имущественный объект свободных рыночных отношений оказал пагубное влияние на развитие ГЗК. В современных директивных документах ГЗК внимание уделяется лишь фискально-коммерческим вопросам: во-первых, зарегистрировать земельный участок с передачей данных в госучет, во-вторых, исчислить размер платежей за него. До 90-х годов учет качества земель имел недостатки, о которых сказано выше, но в современном ГЗК этого раздела вообще нет, хотя для исчисления кадастровой стоимости земель учет их природно-экологического качества абсолютно необходим. Например, для исчисления кадастровой стоимости с.х. угодий используются показатели плодородия 20-тилетней давности. Новых данных нет и при нынешнем ведении ГЗК они не предвидятся. Разрушена сложившаяся на протяжении десятилетий государственная система гипроземов и их филиалов в каждой области, крае, республике, а вместе с ней разрушена целостная кадастровая система учета качества земель. В литературе стали говорить о трех разделах ГЗК (регистрация, учет, оценка земель), а не о четырех, как ранее. В Земельном кодексе РФ и ФЗ 28."О государственном земельном кадастре" нет четкого определения, что недвижимость - это земельно-имущественный комплекс: во-первых, земля - общенародный государственный природный ресурс, во-вторых, недвижимое имущество на ней, собственниками которого могут быть различные субъекты имущественных отношений (физические и юридические лица, муниципалитеты, субъекты РФ, федеральные органы). Объект ГЗК - только земля, природный ресурс, а прочно связанные строения на ней - имущество, объекты государственных органов имущественных отношений, выступающие в ГЗК как атрибуты земли, характеризующие вид землепользования.

Формирование в составе ГЗК России комплексной системы учета природных свойств и экологического состояния земель автор рассматривает как абсолютную необходимость, диктуемую требованиями достижения устойчивого развития территорий, как крупную народнохозяйственную проблему, определившую тему диссертации.

Глава 4. Земельный фонд России как сложный социально-экологический объект, систематизированная управленческая информация о котором требует специального системного подхода

4.1 Основные понятия, термины, применяемые автором к системным исследованиям сложных социально-экологических объектов

Как указано выше, современный ГЗК существенно отличается от дореформенных 80-х годов. Очевидно, что при этом нужна новая общесистемная проектная документация, широко обсужденная научной общественностью и отвечающая новому функциональному назначению ГЗК, особенно в части прогрессирующего антропогенного давления на земли. Такая документация ныне разработана только в концептуальном, декларативном виде (см., например, "Концепцию создания и функционирования АИС ГЗК РФ", 2000, ТЗ на ГЗК г. Москвы, 1996), где лишь вскользь упоминается о почвенных, геоботанических и др. природных свойствах земель. Требуется общесистемное проектное решение (вариант системного подхода) для создания целостного многоуровневого учета качества земель в составе ГЗК РФ.

В литературе, посвященной системным исследованиям сложных объектов, имеются существенные разногласия в терминологии, в трактовке понятий, таких как "системный подход", "системный анализ" (Моисеев Н.Н., 1983). Поэтому в диссертации даются собственные дефиниции автора, максимально приближенные к наиболее принятым в русскоязычной литературе

Объект ГЗК и системы учета качества земель - земельный фонд РФ, в том числе отдельных административно- территориальных единиц в его составе. Неправильное определение объекта приводит к существенным искажениям системы ГЗК Приведем примеры. Если включить в объект ГЗК не только земли, но и объекты, характеризующие состояние земель, но не являющиесяся землями (леса, с.х. растительность, промышленные объекты и др.), то в ГЗК появится избыточная многоотраслевая информация других ведомств, характеризующая не земли, а расположенные на них объекты. Если в качестве объекта ГЗК определить не весь земельный фонд, включая неиспользуемые земли госземзапаса, нарушенные земли, а только используемые земельные угодья, то будет потеряна информация, весьма важная для планирования и проектирования организации территорий.

Системный подход - совокупность методологических средств для изучения сложного объекта-системы и получения разноаспектной научно-технической информации о нем, необходимой при выработке всесторонне обоснованных управленческих решений. Необходимость системного подхода возникает тогда, когда объект имеет сложную структуру (иерархическую, сетевую, локально-иерархическую и др.) и требует для управления им разноаспектную (многотемную) информацию междисциплинарного характера.

Системный анализ - совокупность методологических, методических и технических средств использования НТИ для выработки вариантов управленческих решений. Системный анализ применяется не для получения, новой информации об объекте, а для рационального использования накопленных с помощью системного подхода знаний в практических проблемах управления. Системный анализ опирается на методические средства ряда прикладных математических дисциплин, а также на метод экспертных оценок. Техническая основа системного анализа - вычислительные машины, комплексы и создаваемые на них автоматизированные системы (АИС, АИСС, АИПС и др.).

4.2 Общие требования и методологические принципы применительно к систематизации данных о земельном фонде России

Земельный фонд РФ и входящих в нее административно-территориальных единиц является сложным социально-экологическим объектом управления, требующим разнородных, взаимно согласующихся сведений о нем, с их планово-картографическим их отображением в разных масштабах. В диссертации сформулированы его основные свойства, определившие общую конфигурацию системы учета качества земель и ГЗК в целом.

1. Целостность - принципиальная невозможность познать свойства целого из совокупности свойств его частей. Например, схема землеустройства области требует не только знаний земельных ресурсов входящих в нее районов, но и специальных разработок по организации их взаимосвязи.

2. Многотемность, множественность аспектов изучения системы. Земельный фонд имеет бесконечное множество свойств, признаков. В зависимости от целевого назначения (категории земель, угодья) рассматриваются те или иные свойства. Правовой режим - для юридических актов (предоставление, изъятие, аренда, залог и др.). Характер грунтов - для строительства. Агрохимические, агрофизические свойства - для решения вопросов размещения сельскохозяйственного производства и т.д.

3. Иерархичность. Земельный фонд РФ как объект управления имеет иерархическую административно-территориальную структуру: федерация - субъект РФ - муниципальное образование - землепользование - участок.

4. Непротиворечивость информации, получаемая на разных иерархических уровнях организации объекта. Одно и то же свойство объекта, выделенное по п.2, характеризуется на разных уровнях иерархии различными (эмерджентными) показателями, в зависимости от масштаба обследований, которые должны давать непротиворечивые результаты. Материалы детальных крупномасштабных обследований должны дополнять, конкретизировать результаты мелких масштабов, но не противоречить им.

В качестве доминантных свойств земельного фонда РФ как объекта управления (см. главу 2), автор выделяет многотемность (множественность свойств, необходимых для управления) и административно-территориальную иерархичность, которая определила предлагаемую автором многотемно-иерархическую (веерно иерархическую) структуру информационных фондов государственного учета качества земель и ГЗК в целом.

Природно-генетическая иерархия структурных уровней организации отдельных природных сред (геологическая среда, атмосфера, гидросфера, почвенный покров, животный мир, растительность) принята в работе руководящим методологическим принципом систематизированного учета земельных ресурсов (Воронин А.Д. 1979,1986, Скалабан В.Д. 1985, 1989, 1990, 1998, 2000). Например, для почвенного покрова выделяются иерархические структурные уровни организации: тип почвы, подтип, род, вид, разновидность, почвенный индивидуум, горизонты почв, почвенные агрегаты, элементарные почвенные частицы, атомно-молекулярные компоненты. Так же построена систематика биоресурсов, климата, геологических структур и др. природных сред. Иерархичность систематики природных сред, а также административно-территориальных органов управления ресурсами, заставила нас обратиться к теории и правилам иерархических классификационных построений. (Воронин А.Д. 1979, 1986, Скалабан В.Д. 1985, 1989, 1990, 1998, 2000, M. Mesarovic, D. Macko, Y. Takachara, N.Y.-L., 1970) .

Глава 5. Многотемно-иерархическая структура разделов ГЗК и информационных фондов государственного учета качества земель

"Все прожекты зело исправны быть должны, дабы зряшно казну не разорять и ущерба отечеству не чинить". Петр I

5.1 Теоретические основы многотемно-иерархической систематики информации о земельном фонде России

В связи с прогрессивно возрастающим потоком информации и насущной потребностью в ее систематизации, в настоящее время методы и приемы классифицирования хорошо разработаны и даже нормализованы Госстандартом России (ГОСТ 6.01.1.-87, ПР 50-733-93). Теория классифицирования входит в математическую логику и в теорию множеств в качестве прикладных разделов. Деление множества на подмножества включают в себя три аксиомы (рефлексивности, симметричности, транзитивности), логические операции конъюнкции (объединения), дизъюнкции (разделения), принцип непересекаемости классов и 4 правила деления множества на подмножества.

1) На одном уровне классифицирования следует применять только одно основание деления (например, почвы можно подразделять либо по механическому составу, либо по содержанию гумуса, но никак не одновременно по двум и более признакам).

2) Число уровней классификации равно числу признаков, выбранных для классифицирования в качестве оснований деления (следует из "1").

3) На одном уровне классифицирования любой элемент может присутствовать только в одной группировке (принцип непересекаемости классов).

4) На одном уровне сумма элементов деления должна равняться делимому множеству (также следует из принципа непересекаемости классов).

Правила "1-4" неукоснительно соблюдаются, когда классифицируются материальные объекты. Уравнение 5.1. показывает, что земельный фонд S субъекта РФ есть арифметическая сумма земель муниципальных единиц субъекта. Земли муниципалитетов суть суммы внутримуниципальных образований, а их земли - суммы кадастровых кварталов, далее земельных участков. Ни один земельный участок чисто физически не может находиться одновременно в разных административно-территориальных единицах.

S = S₁ + S₂ + S₃ + … + Sn /5.1./

При классифицировании информации об объекте применяется параллельный (фасетный) метод деления на независимые классификационные группировки, а не на соподчиненные группировки. "Фасетный" происходит от слова "face" - лицо. Для фасета отбирают наиболее существенные признаки, соответствующие определенной теме, определенному "тематическому лицу". Возможные фасеты (темы, аспекты) информации представляют собой самостоятельные области знаний о землях. Количество фасетов может увеличиваться или уменьшаться, не затрагивая при этом имеющиеся фасеты (свойство независимости). Например, с появлением атомной энергетики и термоядерного вооружения появился фасет радиационного загрязнения земель, при трансформации с.х. угодий в другие виды землепользования закрываются фасеты с сельскохозяйственной информацией о них и т.д.

При параллельном классифицировании (см. примеры выше) природно-сельскохозяйственные зоны (вторая ступень классифицирования), будучи независимыми группировками, имеют право не укладываться в рамки тепловых поясов, выделяемых на первой ступени. Земли, группируемые в класс повышенного породного влиянию (например, солонцовый горизонт В₁), могут одновременно иметь и другие ограничивающие факторы (кратковременное переувлажнение, засоление). Ландшафтные таксоны имеют право быть выделенными не по одному, а по комплексу факторов.

Фасетный принцип классификационных построений иллюстрирует уравнение 5.2 Земельный фонд России, как и любой другой сложный объект, имеет бесконечное множество М свойств, признаков. В зависимости от выбранной тематики - аспекта классифицирования, рассматриваются те или иные его свойства. Правовая форма землепользования m_t, агропроизводственные свойства почв m₂, механические свойства почв и подстилающих пород m₃, наличие переносчиков заболеваний m₄ и т.д. Каждый из этих аспектов - независимый фасет ("тематическое лицо"- face). По этой группе признаков производится деление всего множества признаков на подмножества.

i =?

М = m₁U m₂U m₃U … Un = Um_i /5.2./

i=1

где М - бесконечное множество признаков земельного фонда, i = 1, 2, 3 ... п - бесконечное множество возможных аспектов классифицирования,

m_i - конечное множество (группа) признаков, значимых для классифицирования объекта по аспекту i,

U - обозначение объединения множеств m_i.

В уравнении 5.2. (в отличие от 5.1) применяется не сложение, а объединение множеств, так как фасеты - независимые группировки (по определению фасета, см. выше), и позволяют присутствие одной и той же информации в разных группировках (фасетах), то есть предусматривают некоторое пересечение множеств. Например, информация о почве дает представления о физико-географической зоне ее нахождения, а физико-географическая информация содержит сведения о почвах. Обязательным перекрытием являются идентификационные данные о землях, обеспечивающие автоматизированный информационный поиск информации (коды субъекта РФ, муниципального образования, кадастрового квартала, номер участка). Количество признаков m_i, выбранных для классифицирования в заданном аспекте i, определяет глубину классифицирования внутри этого аспекта и равно количеству ступеней классифицирования в нем. Если на каких-либо ступенях классифицирования группировки выделяются по единственному критерию, и при этом перекрытий группировок нет, то их сумма равна делимому множеству, и фасетный принцип превращается в иерархический. Уравнение 5.2. превращается в 5.1.

Земельно-кадастровое деление земельного фонда России (материального объекта, а не информации о нем) осуществляется исключительно иерархическим методом, без какой-либо "примеси" фасетного метода, и заканчивается присвоением каждому земельному участку индивидуального иерархического идентификационного номера, однозначно определяющего его географические координаты и положение на поверхности земного шара. Систематика информации о земельном фонде, об отдельных природных свойствах и эколого-хозяйственном состоянии земель осуществляется сочетанием фасетного и иерархического методов классифицирования. Аналогично создаются отраслевые (ведомственные) информационные системы учета природных ресурсов в различных сферах хозяйственной деятельности: геологическая, климатическая, природно-сельскохозяйственная, лесохозяйственная, и другие системы учета (см. руководящие документы Госстандарта РФ). Так, в природно-сельскохозяйственном районировании пояса и зоны выделяются по фасетному принципу (взаимно независимые группировки), а провинции внутри зон выделяются по иерархическому принципу: зона есть арифметическая сумма входящих в нее провинций, выделенных по континентальности.

Совокупности данных, характеризующих на разных иерархических административно-территориальных уровнях управления те или иные свойства земель (тот или иной аспект знаний), образуют соответствующие иерархические тематические фасеты. Приведем пример. В природно- сельскохозяйственном районировании влагообеспеченность зон и провинций внутри них (федеральный уровень, мелкомасштабное картографическое отображение) принято характеризовать обобщенным показателем атмосферного увлажнения Р/Е, где Р - осадки мм/год, Е - потенциальное испарение мм/год. Характеристика влагообеспеченности округов внутри провинций (уровень субъектов РФ, среднемасштабное картографическое отображение) требует более детальную информацию о наличии и степени грунтового увлажнения б_1, б₂, б₃. Для конкретных условий сельхозпроизводства (крупный масштаб) требуется еще более детальная информация Z_0-20, Z_0-50, Z_0-100 о запасах продуктивной влаги в корнеобитаемых (0-20, 0-50, 0-100 см) слоях почвы, причем в динамике по вегетационному периоду. Совокупность показателей Р/Е, б_1, б₂, б₃, Z_0-20, Z_0-50, Z_0-100 образует иерархический фасетный (тематический) ряд взаимно увязанных эмерджентных показателей, характеризующих одно и то же свойство, но на разных иерархических уровнях управления земельными ресурсами. В данном контексте слово "эмерджентные" означает качественные скачки показателей влагообеспеченности от одного уровня иерархии к другому. Основное требование к эмерджентности - сопряженность, непротиворечивость показателей разного уровня иерархии: районные показатели должны детализировать областные и федеральные, но не противоречить им.

Множество тематических фасетов образует "веерно-иерархическую" структуру учета земельных, природных ресурсов, нужных для управления землепользованием. Обязательное планово-картографическое отображение многотемной информации в разных масштабах (от 1:8000000-1:2500000 для России в целом до 1:10000-1:200 для хозяйств и отдельных объектов, земельных участков) образует разномасштабные "оверлеи"- тематические картографические слои по принципу географических атласов. Термин "веерная иерархия" заимствован нами из прикладных разделов теории управления, кибернетики (Моисеев Н.Н. 1983). Отдельные иерархические тематические фасеты в прикладной математике, кибернетике называют поэтически "лепесток" или "перо" веера. Приведенная выше иерархия показателей влагообеспеченности земель образует информационный "лепесток", в составе природно-сельскохозяйственного фасета, который входит в состав более крупного фасета, соответствующего разделу ГЗК "Учет качества земель".

5.2 Рекомендуемая информационная структура ГЗК в общей системе информационных ресурсов России

Земельные органы при выработке управленческих решений должны использовать не только кадастровую информацию о землях, но и привлекать многоотраслевую информацию других ведомств, характеризующую расположенные на них объекты. То есть данные ГЗК формируются в едином многоотраслевом информационном пространстве РФ, в том числе ЕГСЭМ.



Рис. 5.1 Земельный кадастр в составе веерно-иерархической структуры ЕГСЭМ (Единой государственной системы экологического мониторинга)

экологический землепользование кадастр россия

Управленческие решения принимаются на разных административно-территориальных уровнях управления: федеральный, субъекты РФ, муниципальные образования, внутримуниципальные образования (сельские округа, городские управы и др.). Более детальные управленческие решения принимаются по кадастровым кварталам, землепользованиям (хозяйствам) и отдельным земельным участкам в хозяйствах. Каждый земельный участок имеет свой идентификационный кадастровый номер, который показывает, в каком кадастровом квартале, кадастровом районе (муниципальном образовании), кадастровом округе (субъекте РФ) находится этот участок.

5.2 Тематическое содержание информационных фондов государственного учета качества земель России во взаимосвязи с мониторингом земель (МЗ) и Единой Государственной Системой Экологического Мониторинга (ЕГСЭМ)

Из схемы на рис. 5.1.вычленим "перо веера" "Земельный кадастр" и рассмотрим его внутреннее тематическое содержание. Как указано в главе 3, раздел 3.1, автор рекомендует традиционные 4 раздела ГЗК, соответственно, 4 тематические базы данных БД(1), БД(2), БД(3), БД(4), из которых третий раздел, БД(3) - учет качества земель. Схема на рис. 5.2. иллюстрирует эту иерархическую структуру и тематическое содержание разделов ГЗК.

В соответствии с ур-ием 5.2, запишем

N = n1U n2U n3Un4,

где N - объем информации ГЗК во всех 4-х его разделах, соответственно,

n1, n2, n3, n4 - в отдельных разделах ГЗК,

U - обозначение объединений множеств, имеющих перекрытия.

Объем данных, то есть объем машинной памяти М, занимаемой данными 4-х разделов ГЗК, равен арифметической сумме машинной памяти 4-х разделов:

М = м1+м2+м3+м4

Заменив обозначения М на БД, получаем

БД = БД1+БД2+БД3+БД4

Тематическое содержание информационных фондов базы данных "БД3-учет качества земель" разработано Скалабаном В.Д. в 1994 г. по заданию руководства Роскомзема (Комов Н.В., Лойко П.Ф.) применительно к комиссии Черномырдина-Гора о совместном использовании космических исследований для природоохранных целей. Эта разработка использована в Положении о мониторинге земель Московской области (совместно с Федориным Ю.В., Бондаревым Б.Е., Аршиневой Н.И., 1995), в технических предложениях по созданию мониторинга земель Восточно-Сибирского региона (совместно с Жировым А.А., Карягиным П.М. и др., 1996), используется в учебном процессе факультета земельного кадастра ГУЗа - Государственного университета по землеустройству (2001-2007). С некоторыми коррективами она изложена в диссертации. В качестве иллюстрации приводим тематическое содержание информационных фондов БД-3 для конкретного муниципального образования: Егорьевский район Московской области с кадастровым номером 50:30, где 50 - код Московской области, 50:30 - код Егорьевского района.

БД(50:30) = БД1(50:30)+БД2(50:30)+БД3(50:30)+БД4(50:30), где

БД(50:30) - интегральная база данных ГЗК Егорьевского района,

БД3(50:30) - тематическая база данных района "Учет качества земель".

В составе БД3(50:30) формируются тематические информационные блоки.

БД3(50:30)Б1 - данные о ландшафтной организации территории: ландшафтная структура, систематизированная характеристика ландшафтных таксономических единиц.

БД3(50:30)Б2 - данные о состоянии геологической среды:

геологическое строение, блоковая организация территории; неотектонические и др. эндогенные процессы.

БД3(50:30)Б3 - данные о состоянии рельефа и об экзогенных явлениях в результате естественных процессов и хозяйственной деятельности:

геоморфологическая, бассейновая организация территории; оползни, русловые процессы, изменения прибрежных полос рек, озер, и других внутренних водоемов, водоохранных зон, береговых линий; нарушенные земли, в том числе карьеры действующие и отработанные, вскрышные отвалы, трубопроводы, инженерные сооружения.

БД3(50:30)Б4 - данные о природно-сельскохозяйственных свойствах почвенного покрова: структура почвенного покрова; подтопление, заболачивание, переувлажнение почв; процентное содержание и запасы гумуса, органического вещества; эрозия почв водная плоскостная и линейная (овражно-балочная), ветровая; деградация почв на пастбищах (сбитость, смытость и др); агрегатное состояние почв; кислотно-щелочной баланс (рН почвы); содержание в почве элементов питания, микроэлементов.

БД3(50:30)Б5 - данные о структуре растительного покрова и состоянии растительности (леса, древесно-кустарниковые насаждения, сельхозпосевы, сенокосы, пастбища, болота, сенокосы, оленьи пастбища): состояние сельхозпосевов (фитопатологические очаги, явления в сельхозпосевах); состояние растительности кормовых угодий (сенокосы, пастбища, оленьи пастбища), определение их биомассы, процессов деградации; состояние лесных и древесно-кустарниковых массивов (фитопатологические явления, гари, вырубки), входящих в Гослесфонд и не входящих в Гослесфонд (полезащитные, водоохранные насаждения и др.); состояние растительности болот.

БД3(50:30)Б6 - данные о климате территории:

гидрометеорологические, агрометеорологические данные (по материалам Росгидромета, фондовые, справочные, литературные данные ).

БД3(50:30)Б7 - данные об экологическом состоянии земель, включая приземные слои атмосферы, в зоне влияния производственных объектов: загрязнение почв тяжелыми металлами, рассеянными химическими элементами, радионуклидами и др.; состояние земель нефте-, газоразработок, трасс трубопроводов; влияние на земли очистных сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспорта; влияние на земли других хозяйственных объектов, воздействующих на экологическую ситуацию (объекты с нефте- и газопродуктами, склады ГСМ, навозохранилища, склады сыпучих и жидких удобрений, свалки ТБО, стоянки автотранспорта, скотомогильники, места захоронения физиологически активных отходов производства и др.).

БД3(50:30)Б8 - данные о состоянии земель населенных пунктов в соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями.

Деление всей земельно-кадастровой информации на 4 тематических базы БД1, БД2, БД3, БД4 рекомендуется нами как обязательное для всех субъектов РФ, для всех муниципальных образований. Выделение информационных блоков Б1, Б2, Б3… внутри базы данных Б3, где формируется агроэкологическая информация, должно иметь региональную специфику. Например, задачи, не относящиеся к условиям Московской области (вулканические явления, термокарст, тиксотропия, опустынивание и др.), в нижеприведенный перечень Б1, Б2,…, Б8 не включаются, в то время как для других регионов они актуальны. Блоки могут подразделяться на подблоки, соответствующие конкретным задачам. Например, блок БД3(50:30)Б4 - данные о почвах может подразделяться на следующие подблоки.

БД3(50:30)Б4б1 - структура почвенного покрова;

БД3(50:30)Б4б2 - подтопление, заболачивание, переувлажнение почв;

БД3(50:30)Б4б3 - процентное содержание и запасы гумуса, органического вещества;

БД3(50:30)Б4б4- эрозия почв (водная плоскостная и линейная /овражно-балочная /, ветровая);

БД3(50:30)Б4б5 - деградация почв пастбищ (сбитость, смытость, и др);

БД3(50:30)Б4б6 - агрегатное состояние почв;

БД3(50:30)Б4б7 - кислотно-щелочной баланс (рН почвы);

БД3(50:30)Б4б8- содержание элементов питания, микроэлементов;

БД3(50:30)Б4б9 -загрязнение почв тяжелыми металлами, рассеянными химическими элементами, радионуклидами и др.

Каждый подблок может быть разделен на более детальные структурные единицы. Например, подблок БД3(50:30)Б4б4 можно разделить на водную б41 и ветровую б42 эрозию. В первичные структурные составляющие баз данных загружаются документы-носители информации соответствующей тематики (табличные, буквенно-цифровые, планово-картографические) под соответствующими индексами. Этим документам следует также присваивать идентификационные кадастровые индексы. Например, документу, содержащему данные о структуре почвенного покрова (почвенная карта с очерком), Егорьевского района следует присвоить индекс БД3(50:30)Б4б1, документу с информацией о рН почвы конкретного земельного участка (картограмма с таблицей лабораторных данных) - индекс БД3(50:30:004 01 10:0021)Б4б7. Цифры в скобках - кадастровые номера, однозначно определяющие административно-территориальный адрес объекта: (50:30) -Егорьевский район, (50:30:004 01 10:0021) - конкретный земельный участок в квартале 004 01.

Индексы БД3, Б4, б1 означают принадлежность документа с информацией к тематической базе данных "Качество земель", к блоку "Природно-сельскохозяйственные свойства почв", к подблоку "Структура почвенного покрова". Индексы БД3, Б4, б7 означают, соответственно, подблок "Кислотно-щелочной баланс (рН)". Сочетание кадастрового номера земельного объекта с индексом структурной единицы информационного фонда однозначно определяет адрес документа-носителя информации в системе. Вместе с документами-носителями информации загружаются относящиеся к тематике сопутствующие документы (справочники, классификаторы, словари, шкалы с градациями регистрируемых параметров и др.), составляющие лингвистическое обеспечение системы.

Рекомендуемая информационная структура АБД ГЗК, в частности тематической базы данных БД3, идентична файловой структуре IBM-совместимых персональных компьютеров. Информационные блоки, подблоки и их разделы формируются как "папки" ("директории"), а входящие в них документы-носители информации - как файлы. Такая структура позволяет осуществлять информационный поиск нужных данных (важнейшая функция АИС) стандартным средствами Windows, позволяет осуществлять многие операции с данными ГЗК типовыми средствами Excel, Access, давать пространственное отображение программными средствами ГИС без разработки специальных проблемно ориентированных программных средств.

Приведем пример. Администратору АБД ГЗК Московской области поступил информационный запрос о кислотно-щелочном балансе почв Егорьевского района Московской области, соответствующего кадастровому району 50:30. Запрашиваемая информация, структурированная по предлагаемому принципу, находится в АБД ГЗК Московской области в следующем виде:

БД 3 (50:30) Б4 б7. Д 1, 2, 3.

Документы-носители информации (файлы) внутри б7

Папка б7 "Кислотно-щелочной баланс" внутри БД3(50:30)Б4

Папка Б4 "Свойства почв" внутри папки БД3(50:30)

30 - Индекс кадастрового района (Егорьевского района)

50 - Индекс кадастрового округа (Московской области)

Папка (директрия) - тематическая база данных БД3 "Качество земель"

БД3(50:30)Б4б7Д1 - документ формата dbf, таблица с данными о рН почв.

БД3(50:30)Б4б7Д2 - документ формата bmp, картограмма рН почв района.

БД3(50:30)Б4б7Д3 - вспомогательный справочный документ: методика (водная или КСl - вытяжка), оценочные шкалы, интерпретация данных.

Типовыми программно-техническими средствами Windows XP осуществляем поиск:

ПУСК > Найти > Файлы и папки > БД3(50:30)Б4б7

Когда известно, что база данных Б3 находится, например, на диске "D", поиск упрощается указанием границ поиска. Если абонент-потребитель информации запрашивает только табличную справку о площадях почв с различной степенью кислотности, запрашивается документ БД3(50:30)Б4б7Д1. Если, кроме того, нужно еще пространственное планово-картографическое отображение информации, запрашивается документ БД3(50:30)Б4б7Д2. Во всех случаях полезны справочные документы БД3(50:30)Б4б7Д3.

Для получения сведений о конкретном земельном участке в информационном запросе указывается полный кадастровый номер участка. Например, БД3(50:30: 004 01 10:0021), где 004 01 10 - составной номер кадастрового квартала в Егорьевском районе, 0021 - номер земельного участка в этом квартале. Аналогично может быть получен документ (файл) из любого блока БД3 по любому природно-экологическому признаку (свойству) земельного участка, кадастрового квартала, района, и затем обработан различными программно-техническими средствами, совместимыми с Windows XP, без разработки специального проблемно ориентированного программного обеспечения (СПО). Для иллюстрации тематической структуры ГЗК составлен рис. 5.2.

Рис. 5.2 Веерно-иерархическая структура формирования информационных фондов и автоматизированных баз данных АБД ГЗК

Для иллюстрации тематического содержания базы данных Б3 конкретного административного образования - Егорьевского района Московской области составлен рис. 5.3 (совместно с директором ООО Центргипрозем).

Рис. 5.3 Структура информационных фондов ГЗК и место природно-сельскохозяйственных данных в составе АБД ГЗК на примере Егорьевского района Московской области

Глава 6. Предложения по реализации рекомендуемой системы государственного учета качества земель России

6.1 Обобщенная характеристика природно-экологического качества земель в регистрационных земельно-кадастровых документах

В разделах 1.4. (рис. 1.2.) и 3.1. (рис. 3.1.)приведены два иерархических информационных фасета: ландшафтный и природно-сельскохозяйственный. Ландшафтный характеризует природные свойства земель безотносительно их хозяйственного использования, а природно-сельскохозяйственный - применительно к сельскохозяйственной отрасли. В разделе 4.2 указано, что иерархическая структура присуща всем природным средам (климат, геологическая среда, и др.). Каждая из этих сред может быть представлена своим тематическим фасетом ГЗК, своим масштабным рядом пространственного планово-картографического отображения.

В разделе 1.4 показано, что Ландшафтная карта ССС (Мингео СССР, 1980) имеет обширную многотомную легенду (1987), где охарактеризован каждый из 3400 видов ландшафтов с указанием, какие урочища и фации следует выделять внутри них.

В работах Струмилина С.Г. (1947), Немчинова В.С., Некрасова Н.Н. и др. (1962) указано, что для сельскохозяйственных целей в первую очередь следует учитывать климатические особенности - наиболее консервативные. Затем геоморфологические, поддающиеся регулированию со значительными затратами, и лишь затем - особенности почвенного покрова, которые в значительной мере регулируются агротехническими приемами, внесением удобрений.

Именно в так осуществляется деление земельного фонда страны в природно-сельскохозяйственном районировании, где выделяются тепловые пояса (ресурс солнечной энергии), внутри них - зоны по соотношению влаги и тепла (атмосферное увлажнение), провинции по фациальным особенностям климата (главным образом континентальность), округа - по геоморфологическим особенностям, природно-сельскохозяйственные районы - по природной предрасположенности к той или иной специализации сельскохозяйственного производства.

Более детальное дробление природно-сельскохозяйственных районов для выделения однородных в производственном отношении земельных выделов осуществляется с помощью таксономических единиц классификации земель, в которой в виде категорий землепригодности и классов земель систематизированы важнейшие агропроизводственные свойства почвенного покрова, проявляющиеся в различных природно-сельскохозяйственных зонах страны. Природная сущность этих свойств раскрывается с помощью учетных групп и генетической классификации почв (Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1977).

Каждый из природно-сельскохозяйственных районов отображен на картах и окарактеризован в расширенных легендах (1984, 1986, 1990). Каждый из почвенных типов, подтипов, родов и видов почв отображен на почвенных картах России, субъектов РФ, районов и охарактеризован в обширных региональных изданиях в отношении агроклиматических, агрохимических, агрофизических свойств.

В разделе 3.2 показано, что в современном ГЗК практически отсутствует учет качества земель. Основное внимание уделяется регистрации земельных участков и исчислению платежей за них. Поэтому Скалабан В.Д. вносит предложение.

В ныне действующих регистрационно-учетных земельно-кадастровых документах (ГРЗ КР - государственный реестр земель кадастрового района, приказ Росземкадастра №П/119 от 15.06.2001) в строке Ф.1.6 "Специальные сведения. Описание качества земель и других специальных показателей земельного участка" указывать номер вида ландшафта и номер природно-сельскохозяйственного района, к которым принадлежит участок.

Так как каждый вид ландшафта и каждый природно- сельскохозяйственный район имеют природно-эколого-хозяйственную характеристику, эти номера в регистрационных документах ГЗК дадут обобщенную, выполненную в единой системе по всей стране характеристику качества земельного участка.

Под руководством Скалабана В.Д. соискатель ученой степени кандидата наук Ивасюк С.И. (директор ООО Центргипрозем) реализовал это предложение на своем предприятии при проведении работ по кадастровой оценке земель. В диссертации показана обобщенная ландшафтно-экологическая и природно-сельскохозяйственная характеристика земельного участка с регистрационным кадастровым №50.30.004 01 10:0021 Егорьевского района Московской области путем "привязки" его к виду ландшафтов 0132б и к природно-сельскохозяйственному району "Мо4 Восточный".

Код ландшафта 1.06.1.1.4.06.1.02.0132б (по десятичному классификатору Скалабана В.Д). Занимает в районе 20% площади.

1 - Отдел равнинно-платформенных макрогеологических образований.

06 - Группа бореальных умеренно-континентальных ландшафтов.

1. Класс ландшафтов с равнинным макрорельефом.

1. Таежный растительно-биоклиматический тип ландшафтов.

4. Широколиственно- и мелколиственно-хвойный подтип ландшафтов.

06.1. Род ландшафтов озерно-аллювиально-аккумулятивного происхождения.

02. Вариант рода - принадлежность к Восточно-Европейской географической стране.

0132б - Вид ландшафта. Равнины плоские, слабо и неглубоко расчлененные руслами малых рек, местами заболоченные, сложенные песками, супесями, суглинками с прослоями глин (laQ_III), с мелколиственно-сосновыми и мелколиственными с примесью широколиственных пород лесами, разнотравно-злаковыми лугами, травяно-моховыми, часто облесенными болотами, участками сельскохозяйственных земель на дерново-подзолистых, дерново-глеевых и болотно-подзолистых почвах.

Описание 0132б содержит информацию, какие урочища и фации следует выделять внутри вида для характеристик более крупного масштаба (см. изложенную в разделе 1.4 технологию ландшафтной дифференциации земель)

Мо4 Вост - код природно-сельскохозяйственного района, расположенного на востоке области, к которому принадлежит характеризуемый участок №50.30.004 01 10:0021.

Восточный, южнотаежно-лесной, плоско-равнинный, супесчаный и песчаный, дерново-подзолистый и болотно-подзолистый. Ниже среднего обеспечен теплом, влажный, средней биологической продуктивности. Направление сельскохозяйственного производства - молочно-мясное скотоводство, картофелеводство.