Анализ трансформации урбогеосистем Северо-Восточного Кавказа с использованием ГИС-технологий

Введение. Регионы Северо-Восточного Кавказа (СВК) относятся к слабоурбанизированным регионам России. На фоне других северокавказских республик наименее урбанизированы Чечня и Ингушетия, где доля городского населения от общей численности составляет 34,7 и 40,7 % соответственно. За последние 25 лет она почти не изменилась в Дагестане, а в Ингушетии, напротив, значительно выросла – с 25 до 41%. Такой скачок произошел в период нестабильной геополитической обстановки в со- седней Чечне и, вероятно, обусловлен миграцией населения в города Ингушетии, где было проще ассимилироваться, приобрести или снять жилье, чем в сельской местности (с гораздо глубокими этническими устоями и традициями). Спад доли городского населения в Чечне в период военных действий 1990–1999 гг. объясняется оттоком из городов преимущественно русскоязычного населения (в силу известных геополитических причин) [1–4].

Методы исследования . Трансформационные процессы анализировались по административным центрам СВК (Грозный, Махачкала, Назрань). С этой целью применялся комбинированный метод дешифрирования космоснимков. В качестве исходных данных использовались снимки со спутников серии LandsatTM/ETM в видимом диапазоне с пространственным разрешением (15 м/пиксель) и разновременные снимки сверхвысокого пространственного разрешения (1м/пиксель) с портала GoogleEarth. Временной охват данных составил около 30 лет (1986–2015 гг.). За основную единицу дешифрирования были приняты заранее выделенные классы. Верификация производилась с привлечением данных Государственного кадастра недвижимости РФ, представленных на сервисе «Публичная кадастровая карта». Дешифрирование производилось в пределах административных границ муниципальных образований. Картографические оформление и картометрические операции по вычислению площадей производились с применением функциональных возможностей ГИС-пакета ArcGis 10.3.

Для оценки соотношения использования территории по различному целевому назначению, с учетом определенных Градостроительным кодексом РФ (2004 г.) зон, нами было проведено функциональное зонирование территорий городов в динамике с пятилетним интервалом. В зависимости от преобладающего вида использования выделены следующие зоны: жилая, общественно-деловая, производственноинженерная, рекреационная, сельскохозяйственная и специального назначения.

Результаты и их обсуждение. В период 1986–2015 гг. в динамике площадей застроенных земель выделились сходные и отличительные особенности (табл. 1, рис. 1). В Грозном и Назрани она оказалась практически равнознач- ной. За последние три десятилетия в Грозном площадь застройки увеличилась на 25,1 км2, а в Назрани – на 26,7 км2. Площадь застройки г. Махачкалы увеличилась почти на треть, преимущественно за счет малоэтажной (1–2 этажа)

застройки, которая протянулась вдоль Каспийского побережья. При этом наибольшие темпы застройки во всех трех городах отмечены с 2006 по 2015 г.

Таблица 1

Город	1986	1998	2006	2015	Увеличение площадей
Грозный	101,8	111,4	112,3	126,9	25,1
Махачкала	37,5	56,5	75	110,5	73,0
Назрань	18,9	27,3	28,5	45,6	26,7

Динамика площадей фактически застроенных городских земель Северо-Восточного Кавказа в период 1986–2015 гг., км2

Анализ динамики площадей функциональных зон на основании дешифрирования космоснимков за период 2005–2015 гг. в городах Грозный, Махачкала и Назрань позволил выявить ряд как сходных, так и отличительных особенностей (табл. 2). Во всех трех городах за этот период наиболее ощутимым оказался рост площадей жилой зоны, включая малоэтажную и многоэтажную застройки. В Грозном жилая зона расширилась с 55 до 79 км2, в Назрани – с 22 до 29 км2, а в Махачкале – с 71 до 90 км2. Если в Назрани и Махачкале этот рост произошел за счет земель сельскохозяйственного назначения, то в г. Грозном преимущественно за счет восстановления разрушенных в ходе военных действий (1994–1996, 1999–2001 гг.) жилых объектов, которые были включены в производственно-инженерную зону. Во всех трех городах увеличилось количество объектов социальнокультурного наследия, объектов торговли, что отразилось на площадях общественно-деловых зон, которые увеличились в городах Грозный и Махачкала почти вдвое, а в Назрани – лишь на 0,1 км2.

Таблица 2

Динамика площадей различных функциональных зон городов Северо-Восточного Кавказа в период 2005–2015 гг., км2

Зона	Грозный			Назрань				Махачкала
	2005	2010	2015	2005	2010	2015	2005	2010	2015
Жилая	54,96	71,97	78,56	21,59	24,01	30,41	70,76	76,07	90,11
Общественноделовая	2,81	4,10	5,36	1,55	1,59	1,70	2,43	2,92	4,68
Производственноинженерная	82,85	65,74	59,8	6,62	5,73	5,90	20,91	26,72	27,9
Рекреационная	66,66	77,43	88,16	2,50	2,92	2,90	39,40	39,62	39,05
Сельскохозяйственная	70,88	90,48	79,9	70,78	71,85	65,10	295,42	283,59	267,04
Специального назначения	1,79	15,79	13,73	0,49	0,41	0,50	0,48	0,48	0,62
Итого	279,95	325,51	325,51	103,53	106,51	106,51	429,40	429,40	429,40

Рис. 1. Динамика площадей застроенных земель в городах Грозный, Махачкала, Назрань в период 1986–2015 гг.

Вестник КрасГАУ. 2016. №10

Зона сельскохозяйственного использования за период 2005–2015 гг. сократилась в Махачкале и Назрани на 28 и 6 км2 соответственно. Столь значительные отводы сельскохозяйственных земель в Махачкале обусловлены тем, что границы города за исследуемый период остались неизменными, и строительство объектов (жилых, производственно-хозяйственных и др.) осуществлялось за счет этих земель. В Грозном зона сельскохозяйственных земель расширилась на 9 км2 за счет увеличения общей площади города на 45 км2 в результате землеустроительных работ в 2009–2010 гг. Площадь Назрани в этот период также увеличилась, но незначительно – на 3 км2.

Площади земель и объектов рекреационного назначения в Махачкале остались практически неизменными. В Грозном и Назрани они увеличились на 21,5 и 0,40 км2 соответственно. Столь ощутимым рост доли рекреационной зоны в Грозном оказался преимущественно за счет самовосстановления древесных насаждений в пределах зеленой зоны на юге г. Грозного.

В структуре земельных фондов (по функциональному назначению) Махачкалы и Назрани преобладают сельскохозяйственные земли (66,0 и 61,1 % соответственно) (рис. 2). На долю жилой зоны в Грозном, Махачкале и Назрани приходится около 1/4; 1/5 и 1/3 долей, а общественно-деловая зона занимает от 1 до 2 % территории в этих городах.

■ Жилая

■ Общественно-деловая

■ Производственноинженерная

■ Рекреационная

■ Сельск охозяйственная

■ Специального назначения

Рис. 2. Доли площадей функциональных зон в городах Грозный, Назрань и Махачкала по состоянию на 01.01.2015 г. (в %)

Производственно-инженерная зона г. Грозного по сравнению с городами Назрань и Махачкала значительно больше за счет объектов, предназначенных для добычи и транспортировки нефти и газа. Так, в Старопромысловском районе протянулась целая полоса нефтяных и газовых промыслов. Также Грозный отличается от других исследуемых городов значительным отводом земель (4,2 %) для зоны специального значения за счет режимных объектов Министерства обороны, чрезвычайных ситуаций и иных ведомств, определяемых по целевому значению.

Наименьшие площади рекреационной зоны отмечены в Назрани (2,7 % от общей площади). В Махачкале она составляет 9,1 %, а в Грозном

– 27,1 %. Такой высокий показатель территории с преобладанием зеленых насаждений в Грозном вполне объясним, так как этот город расположен в котловине предгорной Чеченской равнины.

С этих позиций Махачкала занимает наиболее выигрышную позицию, так как здесь, как и в соседних городах Каспийск, Избербаш, Дербент, расположенных на приморской низменности, благоприятные условия для санаторнокурортного строительства и рекреации населения. Здесь достаточно хорошо развит пляжный туризм. Назрань расположен на западе предгорной Чеченской равнины на абсолютных отметках свыше 500 м н.у.м.

В планировании освоения городских земель большая роль отводится лесопосадкам. Наименьшее лесопокрытие на протяжении последнего десятилетия (менее 1% от общей площади) в г. Назрани (табл. 3) – преимущественно в северо-западной окраине застроенной части. Хотя здесь нет крупных промышленных узлов, ста- ционарных источников негативного воздействия на окружающую среду, значительный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит автотранспорт. На душу населения здесь приходится лишь 0,000007 км2 (7 м2) лесопокрытой площади.

Таблица 3

Динамика площадей лесопокрытых городских земель Северо-Восточного Кавказа в период 2005–2015 гг.

Город	2005			2015
	Общая площадь, км2	На душу населения, км2/чел.	От общей площади города, %	Общая площадь, км2	На душу населения, км2/чел.	От общей площади города, %
Грозный	48,88	2,2	17,5	54,23	1,9	16,7
Махачкала	25,46	0,00005	5,8	24,03	0,00003	5,5
Назрань	0,82	0,000006	0,8	0,87	0,000007	0,8

В Махачкале лесопокрытая площадь сократилась незначительно (на 1 км2) и составляет 5,5%. На душу населения приходится незначительная доля – 0,00003 км2. Напротив, в Грозном лесопокрытая площадь увеличилась на 5 км2 и составляет около 17 % его территории. На душу населения здесь приходится около 2 км2 зеленых насаждений.

Для более устойчивого развития ключевую роль играет оптимизация урбогеосистем. В них сосредоточена основная доля производственной инфраструктуры, научного потенциала и трудовых ресурсов. Оптимизация урбогеоси-стем на начальном этапе предполагает оценку их состояния, включая оценку природноресурсного потенциала, человеческого капитала, экосистемных услуг. Для этого необходимы проведение геоэкологического мониторинга и анализ геоситуаций различной остроты.

Выводы . Функциональное зонирование территорий урбогеосистем Северо-Восточного Кавказа с использованием ГИС-технологий позволило выявить ряд особенностей как в структуре, так и в динамике их развития. За последнее десятилетие здесь произошел рост площадей жилых и общественно-деловых зон. Современная структура функционального зонирования города Грозного практически в равной степени представлена жилой, сельскохозяйственной, рекреационной и производственно-инженерной зонами, а в Махачкале и Назрани доминируют сельскохозяйственная и жилая зоны.

Урбогеосистемы СВК следует развивать не только по традиционным направлениям (промышленность, туризм, оптовый/розничный оборот товаров потребления), но и путем внедрения в науку, образование и производственную сферу инновационных технологий. В Махачкале, Грозном и Назрани сосредоточены основные образовательные учреждения, научноисследовательские базы, положительное сальдо миграции, естественный прирост населения. Здесь благоприятны предпосылки для развития и наращивания инновационного потенциала. Однако при этом не следует рассчитывать на мгновенный эффект, поскольку задачи весьма трудоемки, как в плане финансовых затрат, так и по времени их решения. Формирование и использование инновационных ресурсов (материальных, финансовых, интеллектуальных) позволят повысить не только уровень социальноэкономического развития городов, благосостояния населения, но и экологическую безопасность урбогеосистем. Только высокообразованное, здоровое население способно креативно мыслить, осуществлять научно обоснованное управление урбогеосистемами.