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

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5

Глава 2. Управление процессами землепользования в современном императиве достижения устойчивого развития регионов и мирового сообщества в целом

2.1. Управление процессами землепользования в диалектическом развитии взаимоотношений "человек–земля"

Первичным элементом управления является команда, преследующая какую-либо цель, ее исполнение и контроль результатов (так называемое "кольцо управления"). По мере усложнения целей управления возникла потребность предварительного изучения их связей с параметрами управления, то есть развилось понятие "целевой функции":

Рис.2.1 Принципиальная схема управления для реализации целевой функции

F = F (X_i) = F ( X ₁, X ₂, X ₃, ... X _n) , /2.1./

X_i = X₁, X₂, X₃,...X_n - параметры состояния объекта управления, на которые направлены управленческие воздействия. Например: X₁- конфигурация участка, X₂ - структура севооборота. F - целевая функция; в которой параметры состояния должны перейти от исходных значений X_i = X₁, X₂, X₃_…X_n к значениям X_i = X₁, X₂, X₃_…X_n

U_k = U₁, U₂, U₃, … U _n - управленческие воздействия на параметры объекта

X_i=X₁, X₂, X_3,_…X_n. Например: U₁- перепланировка поля, U₂- изменение налога, U₃- изменение структуры севооборота. f_y -сопутствующие, побочные результаты управленческих воздействий; P - передача информации для анализа результатов (обратная связь).

Целевые функции агрегируются в более общие целевые установки. При этом цели могут быть "кооперирующимися" и "антагонистами", требующими компромиссных решений. Например, кооперирующиеся цели – увеличение площади лесных насаждений и борьба с эрозией почв; "антагонисты" – снижение себестоимости полезных ископаемых и охрана земель, включающая необходимость их рекультивации после разработки месторождений. Совокупности целевых установок в сочетании с организационными мероприятиями по их реализации называют "задачами". В результате сформировались программно-целевые методы управления, теоретической основой которых стала техническая кибернетика. Во взаимоотношениях "человек-земля" они обеспечивали все более интенсивное ресурсопотребление (см. рис. 1.1.).

Пока цели и задачи просты, они поддаются разложению (декомпозиции) на отдельные операции, на первичные управленческие операции "команда-исполнение". По мере вовлечения в процесс управления все более крупных объектов и задач нарастают трудности в их четкой постановке, формулировании, нарастают неопределенности в составлении алгоритмов их декомпозиции и представлении в виде конечного числа однозначных операций. Причин много. Неопределенность и многокритериальность целевых установок, часто антагонистических, требующих поисков компромиссов. Прогрессивно возрастающее количество необходимых управленческих решений, операций. Неоднозначность понятийно-терминологического аппарата, недостаточность и недостоверность информации об объекте управления. Вероятностный характер процессов, происходящих в "живых" объектах управления (антропогенных ландшафтах). В результате – неопределенность ответных реакций сложных социально - экологических объектов на управленческие воздействия.

Автоматизированные системы управления (АСУ) высокоэффективны при управлении отдельными технологическими процессами (АСУТП), предприятиями (АСУП), плановыми расчетами (САПР), проектными операциями (АСПР). Такие системы являются предметом технической кибернетики и достаточно хорошо разработаны. Отраслевые системы управления (ОАСУ), уже не так эффективны. Они содержат большое количество вышеуказанных неопределенностей. Особенно много неопределенностей возникает при управлении социально-экологическими объектами, каковыми являются земли с проживающим на них населением, в географической терминологии – антропогенные ландшафты. Например, целевая установка сооружения объекта строительства на земельном участке без принципиальных затруднений раскладывается в "дерево целей", в сетевой график работ. Пример – каскад Волжских водохранилищ, успешно построенный под руководством С.Я.Жука по гидроэнергетической целевой функции F (рис. 2.1.). Однако впоследствии оказалось, что проект не учитывал многие обстоятельства экологического характера (f_y – сопутствующие, побочные результаты управленческих воздействий): нарушены рыбные запасы, пострадали прилежащие к Волге земли, деградированы ландшафты. Недостатком проекта оказалась формулировка целей и задач, а не их реализация.

Стало очевидным, что стратегией управления сложными социально-экологическими объектами становится не максимальное использование ресурсов земли для обеспечения все возрастающих потребностей общества, а экологически сбалансированный режим жизнедеятельности человека без разрушения антропогенных ландшафтов. Успешное развитие программно-целевых методов управления потребовало их диалектического отрицания и поисков более общего подхода, обеспечивающего достижение экологически устойчивых отношений "человек-земля" (см. рис. 1.1.).

Теоретическая основа такого расширенного подхода к управлению ("теория оптимального управления") разработана в 60-е годы специалистами Института математики им. В.А.Стеклова АН СССР под руководством академика Л.С.Понтрягина. В этой теории традиционная кибернетика находит свое место как частный прикладной раздел, целевые установки занимают подчиненное положение в рамках парадигмы устойчивости объекта.

2.2. Принципы управления процессами землепользования, обеспечивающие устойчивое развитие антропогенных ландшафтов. Объективная необходимость государственной системы учета качества земель как информационной основы экологически устойчивого землепользования

Совмещение достижений математических дисциплин в области управления сложными социально-экологическими объектами с представлениями о способности живых систем, в частности антропогенных экосистем, к самопроизвольному поддержанию своего гомеостазиса, позволило сформулировать следующие принципы управления земельными ресурсами как живыми саморегулирующимися объектами (Скалабан В.Д., 1999, 2003).

Формулируется объект управления. Применительно к земельным ресурсам это - весь земельный фонд в границах подведомственной территории, исключая хозяйственные объекты, расположенные на земле.
Задается режим функционирования объекта управления: обеспечение жизненных потребностей населения при сохранении стабильности объекта.
Определяется перечень параметров состояния объекта (X _i), значимых во-первых, для устойчивости объекта, во-вторых – для целевых функций.
Определяются границы допустимых значений параметров X _iсостояния объекта управления: X_i^min X_i  X_i^max. (ПДВ в водоемы и в атмосферу, ПДК в почве, допустимые нагрузки на грунты при строительстве и др.).
В рамках X _i ^min – X _i^max допустимых значений X _i устанавливаются ассортимент возможных целевых производственных функций и регламенты их допустимых значений: F (X _i)^min  F(X _i)  F (X _i)^max.
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^min U_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, зем-леустроительного проектирования. Методы ставления 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 г.г.

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.

Пояс		Ресурс тепла – годовая сумма среднесуточныхфизиологически активных температур, превышающих 10 ⁰С

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

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). 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 б₁_, б₂, б₃ . Для конкретных условий сельхозпроизводства (крупный масштаб) требуется еще более детальная информация Z_0-20, Z_0-50, Z_0-100о запасах продуктивной влаги в корнеобитаемых (0-20, 0-50, 0-100 см) слоях почвы, причем в динамике по вегетационному периоду. Совокупность показателей Р/Е, б₁_, 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)

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.

Blog

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