Дикая природа и антропогенная нарушенность Камчатки

В.Н. Бочарников, В. Е. Кириченко

Дикая природа и антропогенная нарушенность

Интегральная карта антропогенного воздействия на природные комплексы Камчатки

Неравномерная изученность влияния различных видов воздействий и отсутствие единых классификаций и методик превращает комплексный анализ антропогенных воздействий и угроз в сложную многоуровневую задачу. Мы попытались решить эту проблему, рассчитывая площади воздействия для каждого типа угроз, без учета конкретных влияний на компоненты природной среды. Для решения этой задачи наше внимание было сосредоточено на прямых действиях человеческой инфраструктуры и населения, тех, которые оказывают незамедлительное воздействие на растительность и животных и географические данные о которых достаточно доступны. Исходные материалы были объединены в 22 слоя данных, характеризующие наиболее значимые источники воздействий (табл. 1).

Таблица 1. Исходные слои данных принятые для расчетов

Точечные объекты		Площадные объекты
1.	Лицензированные месторождения полезных ископаемых	11.	Сельхозугодья
1.	Лицензированные месторождения полезных ископаемых	12.	Вырубки хвойных пород
2.	Места посадок вертолетов	13.	Города, поселки более 1000 чел
3.	Рекреационные объекты	14.	Поселки100-1000чел
Линейные объекты		15.	Поселки 50-100 чел., дачи, дома отдыха
4.	Дорожная сеть (4 категория)	16.	Поселки 20-50-чел, геологические партии
5.	Дорожная сеть (5 категория)	17.	Поселки до 20 чел, нежилые
6.	Энергосеть	18.	Аэропорты (5 класс)
7.	Линии связи	19.	Аэропорты (неклассифицированные)
8.	Трасса газопровода	20.	Судоходные участки рек
9.	Морская береговая линия	21.	Объекты Министерства обороны
10.	Туристические сплавы по рекам	22.	Разработки полезных ископаемых

По результатам обобщения и анализа данных о зонах влияния антропогенных воздействий, содержащихся в нормативных документах, экспертных оценках специалистов и отдельных методических руководствах (Даренский и др. Методика оценки ущерба …; Кириллов. Методика оценки вреда …; Кузнецов, Леонтьев. Зонирование ….; Равкин. Обоснование и методика исчисления …; СНиП 32-03-96, СНиП 30-02-97, СНиП 2.07.01-89, СНиП 2.05.02-85, СанПиН 3.4.035-95, СТ СЭВ 4940-84; Леман, 2004), выделенные типы угроз были соотнесены с конкретной моделью распространения влияния. Результаты этих обобщений представлены в таблицах 2 и 3 и послужили, с привлечением имеющиеся у нас материалов, основой для составления характеристик зон воздействия на природные комплексы (табл. 4).

Таблица 2. Модели распространения влияния антропогенного воздействий (нарушений)

Радиус распространения, км	Критическое воздействие	Сильное воздейст-вие	Значитель-ное воздействие	Умеренное воздействие	Слабое воздействие
№ модели	Критическое воздействие	Сильное воздейст-вие	Значитель-ное воздействие	Умеренное воздействие	Слабое воздействие
Модель № 1	0,03	0,1	0,4	1	2
Модель № 2	0,05	0,3	0,7	1,5	4
Модель № 3	0,15	1	2	3,5	8
Модель № 4	0,3	1,5	3	5	12
Модель № 5	0,5	2	4	7	16
Модель № 6	1	5	10	25	50

Таблица 3. Разделение исходных данных по типам моделей воздействия

№ модели	источник воздействия
Модель № 1	• Места посадок вертолетов • Рекреационные объекты • Туристические сплавы по рекам • Морская береговая линия • Площади вырубок хвойных пород • Поселки до 20 чел, нежилые • Объекты Министерства обороны*
Модель № 2	• Энергосеть • Линии связи • Трасса газопровода • Площади сельхозугодий • Поселки 20-50-чел, геологические партии
Модель № 3	• Дорожная сеть (5 категория) • Поселки 50-100 чел., дачи, дома отдыха • Судоходные участки рек
Модель № 4	• Лицензированные месторождения • Поселки 100-1000 чел • Аэропорты (неклассифицированные) • Разработки полезных ископаемых
Модель № 5	• Дорожная сеть (4 категория) • Города, поселки более 1000 чел
Модель № 6	• Аэропорты (5 класс)

Таблица 4. Суммарное воздействие различных моделей распространения влияния

антропогенного нарушения на природные комплексы

Тип воздействия	Радиус распространения, км
	Модель
	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6
Катастрофическое	По фактической площади
Критическое	0,03	0,05	0,15	0,3	0,5	1
Cильное	0,1	0,3	1	1,5	2	5
Значительное	0,4	0,7	2	3	4	10
Умеренное	1	1,5	3,5	5	7	25
Слабое	2	4	8	12	16	50
Незначительное	По расчетному остатку площади

Были созданы карты «буферных зон» точечных, линейных и площадных объектов, определенных нами как источники наиболее значимых видов воздействий. Затем, с использованием методики картографического моделирования, слои были объединены и получена «Интегральная карта антропогенного воздействия на природные комплексы Камчатки».

Для выявления картины суммарного антропогенного воздействия на речные бассейны (эти природные комплексы особенно значимы на Камчатке, т.к. реки этой территории – места нереста 6 видов тихоокеанских лососей) была подготовлена промежуточная карта «Речные бассейны 1-го порядка». В результате объединения с «Интегральной картой антропогенного воздействия на природные комплексы Камчатки» получена модель суммарной пространственной нарушенности в пределах речных бассейнов 1-го порядка (рис. ниже).

В административном отношении, Камчатский край, - граничит на северо-западе с Магаданской областью, на севере - с Чукотским автономным округом, на юге - с Сахалинской областью, с востока Камчатку омывают воды Тихого океана.

Первая оценка степени антропогенной нарушенности экосистем Камчатки была сделана в начале третьего тысячелетия (Равкин, Обоснование и методика …). Авторами было установлено, что на территории края сформировалось три основных транспортных коридора, к которым приурочены и основные коммуникационные и энергетические линии. Было выявлено, что значительной антропогенной нагрузке на территории Камчатского края подвержены экосистемы Авачинской губы с агломерацией городов Петропавловска-Камчатского, Вилючинска и Елизово, а также долины реки Камчатки, где сосредоточена основная часть населения, предприятия рыбного, сельского и лесного хозяйства.

Камчатский край имеет значительный горнопромышленный потенциал, обеспеченный месторождениями полезных ископаемых. Общая протяженность автодорог в Камчатском крае составляет 8524 км. Густота дорожной сети составляет 3,26 на 1000 км². Основными данными для составления карты послужили материалы Государственного доклада о состоянии окружающей природной среды в Камчатской области и Корякском автономном округе, а также опубликованные и фондовые материалы, содержащие информацию о результатах и планах использования природных ресурсов в Камчатской области и Корякском автономном округе.

Карта как модель наиболее наглядно отражает географическую реальность в особого рода объективном отражении, хотя и представленное с «преломлением» через субъективное восприятие, профессиональный опыт и понимание исследователя. И лишь объектная модель в ГИС представляет мир как поверхность, заполненную дискретными, идентифицируемыми сущностями с геометрическим представлением и описательными атрибутами.

В нашей работе применялся алгоритм предварительного расчета (использование автоматизировано-оценочного способа «грубого фильтра») для показа «ненаселенной» территории. Для наглядной визуализации степени антропогенного воздействия, и как следствие решения противоположной задачи - территориальной оценки степени сохранности дикой природы мы провели дополнительный среднемасштабный картографический анализ территории Камчатского края.

В качестве базовой основы были использованы результаты дешифрирования спутниковых снимков «Ландсат ЕТМ+» и «АСТЕР» 1999- 2002 годов съемки. В развитие данной работы, и для достижения более полной оценки степени сохранности природных ландшафтов, полагаем целесообразным объединить результаты расчетов различных показателей в единый индекс по аналогии например с зарубежным способом расчета степени сохранности дикой природы или "wilderness assessment”, что успешно применяется «за океаном».

В методологическом плане, нами ранее был обоснован и апробирован алгоритм геоинформационного расчета и визуализации сохранивших естественные функции и структуру природных ландшафтов экосистем России (СНиП 32-03-96).

Исходные материалы были нами и объединены в 22 слоя данных, характеризующие наиболее значимые факторы воздействия. В дополнение также использовались цифровые материалы, созданные в проекте «Global Forest Change 2000-2012» (СНиП 30-02-97) на базе многолетних серий трех немного различающихся по характеристикам спутников проекта «Landsat» (разрешение 30 м). Также, в некоторых случаях, для уточнения и добавления сведений обработаны данные собственных наблюдений с использованием GPS-приемника. На следующем этапе были привлечены современные данные дистанционного зондирования высокого разрешения находящихся в свободном доступе через интернет-геосервисы (например Google Maps). В этих расчетах, используя стандартные возможности ГИС – буферизацию были показаны зоны наиболее вероятного антропогенного «проникновения» различных форм ведения хозяйственной деятельности посредством стандартного показа полосы или диаметра от линейных и полигональных объектов инфраструктуры – как пространственные модели вероятных очагов антропогенного влияния. В результате, была проведена актуализация границ и расположения объектов инфраструктуры линейных и площадных объектов (дороги, линии связи и энергосистемы, населенные пункты, сельхозугодья и т.д.), а также дополнение карты материалами спутниковой пирогеографии. Эти картографические работы осуществлялись на основе применения ГИС-технологий, программное обеспечение ESRI ArcGIS10.2. Однако, в отличии от зарубежных подходов, за минимальным участок целостной ландшафтной группы, мы брали для расчета дикой природы России, минимальную, ненарушенную хозяйственным воздействием целостную природную территорию брали участки площадью не менее 10 тыс. га (100 кв. км). Выявлено, что комбинация участков покрытия шести основных геосервисов (Bing, ESRI, Google, Here, Nokia, Yandex) суммарно достигает более 94% покрытости территории Камчатского края.