Методика комплексного исследования экологических и социально-экономических процессов на территории Волгоградской области в геоинформационной системе

Важным направлением научных исследований в рамках концепции устойчивого развития территории является разработка интегральных показателей ее экологического и социально-экономического состояния, позволяющих объективно оценить балансовое соотношение между природно-ресурсными, экономическими и социальными факторами территориального развития.

О сложностях проблемы единства географии, о совмещении в географической науке при- родных и социально-экономических явлений как объекте исследования писал еще Ю.Г. Сауш-кин в 1975 г., объясняя это растущим и усложняющимся процессом взаимодействия природы и общества. Таким образом, было обозначено направление на единство географической науки, что было обусловлено современным уровнем знания законов природы и общества [8, с. 21].

По мнению А.Б. Алаева, социально-экономическая география, будучи наукой геогра- фической, использует в исследованиях общегеографические подходы и методы и работает в тесном контакте с природоведческими дисциплинами. Будучи наукой общественной, она оперирует экономическими и социологическими методами; также оперирует экологическим подходом, но он не является ее исключительной прерогативой, так как присущ всем географическим наукам. Автор утверждает, что «триединый подход» (экономический, социальный и экологический) становится ведущим методологическим принципом в географии и носит название интегрального подхода [1, с. 27].

Я.Г. Машбиц в 1998 г. в своем труде по комплексному страноведению обосновал необходимость совокупного изучения взаимодействующих территориальных систем природы, хозяйства, населения, культуры и общества с учетом важнейшей идеи географической науки, называемой «сотворчеством природы и человека». По мнению автора, данный подход призван обеспечить важнейшую актуальную задачу географии – прогнозирование изменений в характере развития территории. Среди методов в географических исследованиях автор подчеркивает особую значимость идеи взаимодействия прямых и обратных связей между природой, народонаселением, хозяйством и обществом, а также выделение таких характеристик территории, как ее однородность и разнородность [3].

В рамках эколого-социо-экономического анализа территории экологическая оценка является необходимой составляющей комплексного исследования процессов взаимодействия социально-экономических территориальных систем и окружающей природной среды. Это обусловлено зависимостью социально-экономического состояния территории от текущего состояния природно-ресурсного потенциала территории, благоприятное состояние которого достигается комплексом мероприятий по минимизации негативных экологических воздействий. Данный подход широко применим в исследованиях, посвященных решению проблем устойчивого развития регионов России, – в частности, при разработке индикаторов устойчивого регионального развития на основе интегральных показателей, характеризующих демографическое, социально-эконо- мическое и экологическое состояние территории (эколого-социо-экономический анализ).

Ведущими факторами природно-антропогенной трансформации территории Волгоградской области являются негативное воздействие на природную среду со стороны ряда отраслей природопользования, в числе которых – сельское хозяйство, добыча полезных ископаемых, промышленное производство, рекреационная деятельность. В результате активной хозяйственной деятельности на территории региона произошли заметные антропогенные изменения ее экологического состояния, очевидно имеющие определенные социально-экономические последствия.

Необходимо отметить существующие научные исследования в области разработки индикаторов устойчивого развития территории Волгоградской области как на региональном, так и на муниципальном уровне. В 2008 г. коллективом авторов была разработана система индикаторов устойчивого развития как инструмента управления на примере города Волгограда. Предложенный авторами перечень индикаторов дает количественную и качественную характеристику отслеживаемых социальных, экономических и экологических процессов, а также институциональных условий жизнедеятельности и жизнеобеспечения городского населения [4]. Также важно упомянуть научные работы, посвященные не только попыткам выработки эффективных индикаторов и интегральных показателей мониторинга регионального развития, но и применению современных геоинформационных технологий для их анализа [5, 6]. На основе факторного подхода к оценке состояния экономического пространства региона в соответствии с шестью базовыми факторами производства – человеческий (A), институциональный (Ins), природно-ресурсный (М), информационный (Inf), технико-технологический (T), организационный (O) – была создана система оперативной оценки пространственной неоднородности социально-экономического развития региона, функционирующая на платформе ГИС ARCGIS. Созданные в ГИС на основе статистических показателей картограммы позволили визуализировать и оценить состояние пространственной неоднородности региональных факторов производства, определяю- щих существующие различия в уровне социально-экономического развития муниципальных районов. В дальнейшем авторами были использованы геостатистические методы анализа данных различных видов региональных ресурсов, запасов, резервов (природно-экологических, демографических, трудовых, производственных, информационных, социокультурных и др.) [5; 6].

Исходя из представленного теоретикометодологического обзора существующих разработок в области исследования индикаторов устойчивого развития Волгоградской области, следует, что среди существующих доступных источников сведений об экологическом и социально-экономическом состоянии территории наиболее информативными с точки зрения пространственно-временных и тематических характеристик являются данные государственной статистической отчетности. Использованные в нашем исследовании данные статистической отчетности охватывают временной период с 2003 по 2010 год. Объектом привязки информации являются границы административного деления всей территории Волгоградской области, представленные 39 муниципальными образованиями (6 городских округов и 33 муниципальных района). Выбор необходимой информации базировался на отборе статистических показателей, характеризующих антропогенную нарушенность среды в рамках взаимоотношений «природа ( М ) – человек ( Н ) – производство ( Т )». Это позволило выявить шесть типов направленных связей (взаимодействий) в системе: 1) МТ (от природы к производству) – природно-ресурсный фактор; 2) ТМ (от производства к природе) – производственно-экологический фактор; 3) НМ (от человека к природе) – рекреационный фактор; 4) МН (от природы к человеку) – медико-экологический фактор; 5) НТ (от человека к производству) – трудовой фактор; 6) ТН (от производства к человеку) – социальноэкономический фактор.

Каждый из рассматриваемых показателей был отнесен к соответствующему блоку данных, который впоследствии преобразован в блок базы данных ГИС Волгоградской области [7]. Выбор и отнесение тех или иных статистических показателей к соответствую- щему блоку данных (фактору антропогенной трансформации территории) основан на экспертных оценках автора и ряда отечественных исследователей (Н.А. Берг, В.В. Дмитриев, А.Л. Федотов, С.А. Куролап, О.В. Клепиков и др.). Методика расчета показателей базируется на методах предварительного нормирования абсолютных показателей внутри блока, а также на расчете весовых коэффициентов для каждого из отобранных показателей внутри блока. Это позволило привести всю совокупность данных к единому интервалу значений от 0 до 1 и провести последующий анализ для каждой административно-территориальной единицы путем перевода полученных значений в балл оценки интенсивности воздействия каждого из факторов.

Для вычисления были использованы методы геоинформационного анализа – создана база данных статистических показателей; модели автоматизированного расчета интегральных и комплексных показателей (см. рис. 1.). В дополнение база данных позволяет проводить всесторонний анализ на различных уровнях – от абсолютного показателя, выраженного в численности населения, объеме потребления или площади анализируемого типа землепользования для каждой административнотерриториальной единицы, до уровня вывода картограмм интегральных показателей интенсивности факторов ( Е ) и полученных на их основе комплексных показателей ( К ), выраженных в баллах.

Таким образом, выполненный комплексный анализ территории на платформе геоин-формационной системы позволил провести пространственную оценку интенсивности важнейших факторов антропогенной трансформации территории (Епр, Епэ, Емэ, Eр, Есэ, Ет) и вычислить на их основе комплексные показатели антропогенной нагрузки (Кан), медико-экологической обстановки (Кмэ) и уровня хозяйственной освоенности территории (Кт).

Величина антропогенной нагрузки на территорию (Кан) была рассчитан с использованием интегральных показателей интенсивности ведущих отраслей природопользования в регионе: фактор использования природно-ресурсного потенциала в регионе (Епр); фактор воздействия промышленной деятельности на природную среду (Епэ); фактор рекреационного природополь-

Рис. 1. Схема вычисления интегральных (Епр, Епэ, Ер, Емэ, Есэ, Ет) и комплексных (Кан, Кмэ, Кт) показателей интенсивности факторов антропогенной трансформации территории

зования (Ер). В результате каждого этапа расчетов были получены соответствующие тематические картограммы, позволяющие выявить районы напряженности по каждому из выделен- ных факторов. Итоговая картограмма величи ны антропогенной нагрузки (Кан в баллах) отра жает сведения о совокупном воздействии вы шеуказанных факторов (Е) (рис. 2).

Рис. 2. Комплексная оценка антропогенной нагрузки на муниципальные районы и города Волгоградской области в баллах (Кан), 2010 г.

Аналогичным образом на основе картограмм интенсивности остальных факторов антропогенной трансформации были получены комплексные картограммы показателей медико-экологической обстановки (Кмэ) и хозяйственной освоенности территории (Кт).

В результате выполненного анализа были выявлены закономерности в проявлении факторов антропогенной трансформации территории муниципальных районов Волгоградской области по их интенсивности и пространственному охвату (количеству муниципальных образований), к числу которых следует отнести следующие пространственные закономерности:

• •    Производственно-хозяйственная деятельность (Е_пр) на территории более чем 50 % муниципальных районов Волгоградской области имеет низкую интенсивность, оцениваемую на уровне 1 и 2 балла.

• •    Степень вовлечения природно-ресурсного потенциала в хозяйственную деятельность (Е_пэ) на территории муниципальных районов можно оценить как умеренную, поскольку для более 44 % районов она оценена на уровне 3 баллов.

• •    Интенсивность рекреационно-хозяйственной деятельности (Е_р) для более 70 % муниципальных районов имеют низкий балл нагрузки от 1 до 2. И только лишь для 10 % муниципальных районов величина рекреационной нагрузки оценивается на уровне от 3 до 5 баллов. Однако необходимы более тщательные исследования механизмов воздействия на эти территории, выполняющие роль стабилизаторов антропогенной нагрузки, наряду с их интенсивной рекреационной эксплуатацией. Данный раздел может быть дополнен существующими результатами исследований, полученных коллективом ученых Волгоградской области при изучении форм рекреационного природопользования и разработке методических рекомендаций по нормированию рекреационных нагрузок на территориях особо охраняемых природных комплексов исследуемого региона [2; 10].

• •    Медико-экологическая ситуация на территории 28 % муниципальных районов оценивается как напряженная (4–5 баллов).

• •    Трудовая активность населения муниципальных образований (Е_т) характеризуется неоднородностью своего пространственного распределения. Для городов значения показателя закономерно уменьшаются в связи

уменьшением численности населения. Более 30 % муниципальных районов имеют балл трудовой активности, равный 4 и 5, в то время как для 26 % муниципальных районов показатель определен на уровне 1 балла.

• •    Социально-экономическая активность (Е_сэ) населения характеризуется равномерным пространственным распределением с тенденцией роста в направлении от периферийных муниципальных районов к большим и крупным городам Волгоградской области. Более 50 % муниципальных образований области характеризуются высоким показателем социальноэкономической активности (от 3 до 5 баллов).

Пространственная оценка показателей антропогенной нагрузки (К ан ) и хозяйственной освоенности территории (К_т) позволила сделать вывод о закономерностях пространственной локализации различных форм антропогенного воздействия и интенсивности факторов антропогенной трансформации на территории Волгоградской области. Так, северо-западная часть Волгоградской области в настоящее время остается наименее хозяйственно освоенной (К_т), что обусловлено низкой плотностью численности населения в сравнении с территорией Волгоградской градопромышленной агломерации и прилегающих к ней муниципальных районов. Необходимо отметить повышенные значения показателя антропогенной нагрузки (К_ан) на эти территории, что связано с развитием производственно-хозяйственной деятельности (Е_пр). Для муниципальных районов северо-восточной части Волгоградской области характерны интенсивные социальноэкономические процессы (К_т), сопряженные с невысокой антропогенной нагрузкой (К ан ), умеренной производственно-хозяйственной (Е_п р ) и рекреационной деятельностью (Е_р). В целом, пики значений всех оцениваемых показателей (E_пр, Е_пэ, Е_р, Е_мэ, Е_т, Е_сэ, К_ан, К_т, К_мэ) локализованы в пределах Волгоградской агломерации и соседствующих с ней муниципальных районов.

Предлагаемый алгоритм проведения комплексного регионального анализа будет способствовать решению актуальных научных и практических задач. Во многом этому будет способствовать нарастающий с каждым годом объем статистической информации, развитие информационных технологий обработки пространственных данных, рост потребности в информировании общественности и специалистов о состоянии природопользования и результатах социально-экономического развития в регионе. Интегрированный подход к анализу данных об эколого-социо-экономическом состоянии территории является востребованным в процессе выполнения комплексных региональных исследований. Отчасти это подтверждают российский и зарубежный опыт разработки индикаторов устойчивого развития территории для составления различных рейтингов регионального развития [9; 11].