Базанов В.А., Березин А.Е.
НИИ биологии и биофизики, Томск


Территория Российской Федерации характеризуется крайне широким разнообразием природных условий и, как следствие, большим ресурсным потенциалом. Существующие практика составления и ведения государственных природоресурсных кадастров в России (месторождений полезных ископаемых, водных объектов, земельных и лесных ресурсов и др.) слабо учитывает реальное многообразие местных региональных особенностей природно-ресурсного потенциала. В результате при хозяйственном использовании этих ресурсов возникает множество разнообразных конфликтов экологического и социально-экономического характера. Так, например, в таежной зоне Западно-Сибирского региона, характеризующегося высокой заболоченностью, конфликты особенно часто возникают между природопользователями (в частности, при освоении месторождений углеводородного сырья) и органами государственной власти при ведении хозяйственной деятельности на торфяных болотах.

Основной причиной этих конфликтов, на наш взгляд, является то, что для торфяных болот (как особого типа природных объектов земной поверхности) не определен еще юридический статус. Торфяные болота в настоящее время принято учитывать в существующих фондах месторождений торфа, лесных ресурсов (для покрытых лесом болот), земельных угодий и др. Подобная ресурсная «многоликость» болот не случайна и обусловлена особенностями этих весьма специфичных природных образований.

На наш взгляд, при составлении кадастра болотных объектов нужно руководствоваться не частными интересами отдельных ресурсных ведомств, а интересами сохранения природной среды земной поверхности в целом. Поэтому наряду с ресурсной ценностью болот важно учитывать и их средообразующие функции (утилизация углерода в отложениях торфа, среда обитания диких животных и растений, гидрологическая роль и т. д.). Особенно важен такой подход к болотам для высокозаболоченных регионов, каким и является таежная зона Западно-Сибирского региона.
Ниже приводятся общие сведения по составлению регионального кадастра торфяных болот зоны нефтедобычи Томской области, занимающей около 138,3 тыс. км². Кадастр разработан в лаборатории охраны природы НИИ биологии и биофизики при ТГУ по заданию ОАО «Томскнефть ВНК». Техническое задание на проведение работ согласовано в Департаменте природных ресурсов и охраны окружающей среды админтстрации Томской области и утверждено начальником вышеназванного Департамента.

Территория, на которую составлен кадастр, охватывает северную и западную части Томской области. Для рассматриваемой территория характерна высокая степень заболоченности: под торфяными болотами здесь находится около 65 тыс. км² (47 % от площади кадастрирования). В работе используется понятие «болото» в соответствии с ГОСТом 19179 73, согласно которому болото есть природное образование, занимающее часть земной поверхности и представляющее собой отложения торфа, насыщенные водой и покрытые специфической растительностью. В настоящей работе болото как объект кадастрирования принимается безранговой пространственной ячейкой земной поверхности.

В качестве топографической основы при создании кадастра использована готовая электронная карта Томской области масштаба 1:200 000. Контурная сеть болот и их классификация сформированы по данным дешифрирования космоснимков и наземного обследования более 200 ключевых участков (площадь каждого около 20 кв. км.). В качестве исходной пространственной информации использованы данные многозональной космической съемки с борта американского ИСЗ Landsat 7, с разрешением на местности 30 м, с уровнем обработки L1G, включающим геометрическую и радиометрическую коррекцию изображений и привязку в картографическую проекцию.

Работа по дешифрированию и классификации контурной сети болот проводились в два этапа. На первом этапе вручную выделялись границы контуров различных типов болот. Предпочтение было отдано ручному дешифрированию и векторизации, так как в случае автоматического дешифрирования по прямым спектральным признакам велика вероятность ошибки при идентификации контуров болот и отнесения этих природных образований к конкретным типам. На рассматриваемой территории имеется множество других, не болотных, объектов подстилающей поверхности (поля, гари и др.), имеющих на используемых снимках близкие спектральные характеристики.

На втором этапе проводилась автоматизированная классификация изображений болот, относящихся к выделенным ранее типов. Классификация проводилась методом максимального правдоподобия на основе данных наземного заверочного дешифрирования на ключевых участках, типичных для оцениваемой территории. Такие участки принимались в качестве «учителей».
Затем все покрытия были «сшиты» в одно. Была произведена проверка правильности классификации болотных участков путем наложения полученного покрытия на использованные при автоматизированной классификации сцены. Дальнейшая обработка состояла в применении автоматизированных процедур генерализации, проверке топологии, удалении внемасштабных объектов. После этого покрытие было разрезано по границам номенклатурных листов масштаба 1:200 000 на 45 фрагментов (полные и неполные листы). При этом использовалась готовая электронная топографическая основа. Окончательная обработка векторных объектов, атрибутивных таблиц и составление картографических композиций для печати, а также печать карт осуществлялись в программе ArcView 3.2. Карты представляют собой планшеты со сгруппированными или одиночными номенклатурными листами на бумаге формата А1 с условными обозначениями и названием. Дополнительно на оцениваемую территорию составлены две обзорные карты в масштабе 1:1 000 000: «Обзорная карта района работ» (с границами и нумерацией номенклатурных листов и планшетов) и «Экологические типы болот». В электронном виде все карты представлены в виде набора покрытий в формате ArcView SHP и соответствующих файлов-проектов.
В качестве логической основы при составлении рассматриваемого кадастра принята двухуровневая классификация болот (по экологическим и гидролого-морфологическим признакам). Положенная в основу кадастра болот типизация, с одной стороны, опирается на существующие подходы в современном болотоведении, а с другой на подходы, реализуемые при практической работе по составлению топографических, земельных и лесных и других тематических документов: карт, кадастров и т. д.
В настоящее время существует множество подходов к классификации торфяных болот. в России одним из наиболее распространенных является ландшафтный подход, основанный на материалах дешифрирования дистанционных материалов (аэрофото- и космоснимков). Этот подход наиболее приемлем при решении поставленной задачи по кадастру болот, поскольку базовой информацией при его составлении послужили космические снимки.

Первый уровень классификации определяется по экологическим признак, характеризующим условия водно-минерального питания болотной растительности. Выделено три типа болот: верховое, переходное и низинное. Они отличаются друг от друга и гидрологическими свойствами: интенсивностью водообмена, преобладанием определенных типов и видов торфяной залежи и торфов. Выделенные типы болот также существенно различаются по спектральным свойствам на космических снимках (цвет, его оттенки).

Второй уровень классификации определяется по гидролого-морфологическим признакам. Выделяются болота, различающиеся между собой преимущественно режимом увлажнения, морфологическим строением, растительностью, биоморфологическим составом растений и т. д. Каждый из типов имеет на снимках характерный спектральный облик.

На обследуемой территории выделено 11 ладшафтно-гидрологических типов болот и три типа внутриболотных озер. Преобладают верховые (2936 тыс. га) и переходные (2676 тыс. га) типы болот. Среди верховых болот максимальную площадь занимают грядово-мочажинные и мочажинные болота (2736 тыс. га), а среди переходных сфагново-разнотравное топяное (1142 тыс. га) и сосновое сфагново-осоковое (1090 тыс. га) болота. Площадь всех низинных болот района работ равна 895 тыс. га.

Кадастр болот включает около 85 тыс. индивидуальных болотных выделов. Все сведения по этим выделам включены в поконтурные ведомости. Нумерация выделов сквозная, по листам карты масштаба 1:200 000. Разграфка карт масштаба 1:200 000 использована в качестве квартальных планшетов. Всего использовано 45 (27 полных и 18 не полных) листов вышеназванной карты. Все кадастровые сведения хранятся в электронной форме. Картографические материалы хранятся в формате ArcView.

Поконтурные ведомости создаются и хранятся в формате таблиц ArcView, читаются и подлежат обработке в программе Microsoft Exel.
Юридическую силу имеет электронный вариант кадастра. Бумажный вариант кадастра полностью идентичен электронному, за исключением отсутствия нумерации выделов на картах болот масштаба 1:200 000, так как размер минимального картируемого выдела (4 мм² на карте) не позволяет отобразить четырехзначный номер на фоне цвета, несущего основную кадастровую нагрузку (тип болота). При необходимости идентифицировать номер выдела используются данные электронной карты (все они имеют точную географическую ориентацию: широта и долгота) и/или распечатка электронной карты в более крупном масштабе (до 1:25000) с нумерацией контуров.

Кадастр болот предназначен для использования органами исполнительной власти и хозяйствующими субъектами при планировании хозяйственной деятельности с учетом принципов рационального природопользования и охраны болот. Ведение кадастра подразумевает оперативное получение сведений о типе болот в любой точке или в любом районе территории, что позволяет значительно снизить риски необоснованных управленческих решений в части размещения экологически опасных производств