Экологическое состояние земельного кадастра

      

 В  Москве  естественный  почвенный  покров  на  большей  части  города

уничтожен. Зеленые  насаждения скверов,  бульваров  и  газонов  создаются  на искусственных гумусированных почвенных субстратах мощностью  от  30  до  100 см.     

 Большинство   выбросов   токсических   веществ   в   городскую   среду

сосредоточиваются  на  поверхности  почвы,  где  происходит  их  постепенное депонирование, что ведет к изменению химических и физико-химических  свойств субстрата.

Одним из  основных  факторов  стресса  и  гибели  древесных  насаждений

является вытаптывание. Из-за него в парках и скверах  происходит  деградация живого напочвенного  покрова,  уплотнение  почвы,  изменение  ее  физических свойств, биохимических и микробиологических процессов.  Уплотнение  ведет  к резкому   снижению    водопроницаемости    и    воздухообмена    в    почве.

Водопроницаемость на тропинках снижается до  7  раз.  При  этом  уменьшается структурность  и  пористость.  Влага  либо  стекает  с  поверхности,    либо испаряется,  не  достигая  корнеобитаемого  слоя.  На  вытоптанных  площадях увеличивается в 2-3 раза глубина промерзания.   

 Сильное отрицательное  воздействие городской среды  на почву выражается в ее   загрязнении   отходами   деятельности   человека.    Соединения    ряда

микроэлементов, диоксиды азота  и  серы  вызывают  нарушение  биологического равновесия в почве, они оказывают токсическое воздействие на растительность и организм человека. Основными источниками  загрязнения  в  Москве  являются выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ и  автотранспорта.  Наиболее  опасными загрязнителями признаны тяжелые металлы (ТМ), хлорорганические соединения  и другие токсические вещества.      

 Большинство   выбросов   токсических   веществ   в   городскую   среду

сосредоточиваются  на  поверхности  почвы,  где  происходит  их  постепенное депонирование,  что,  ведет  к  изменению  химических  и   физико-химических свойств субстрата.

Большинство   выбросов   токсических   веществ   в   городскую   среду

сосредоточиваются  на  поверхности  почвы,  где  происходит  их  постепенное депонирование,  что,  ведет  к  изменению  химических  и   физико-химических свойств субстрата. Городские почвы, кроме  почв  лесопарков,  имеют  повышенные  количества тяжелых металлов   в верхних искусственно созданных слоях. Содержание  тяжелых металлов  в  почвах  газонов  вдоль  автомагистралей возрастает по мере приближения к центру города. Содержание их максимально  в почвах  средней  части  газонов,  разделяющих  двухстороннее   движение   на автомагистралях.  Содержание  ТМ,   имеющее   аккумулятивный   характер,   в естественных почвах  Измайловского  и  Филевского  парков,  Воробьевых  гор, парка-Заповедника Коломенское в 1,5-2 раза выше, чем  в  дерново-подзолистых почвах Подмосковья. Здесь тяжелые металлы максимально накапливаются  в  слое 0-5 см. Значительно содержание их  в Центральном парке  культуры  и  отдыха, здесь ТМ обнаружены в  основном  в  нижней  части  почвенного  профиля.  Это объясняется тем, что парк  частично  разбит  на  месте  городской  свалки  с большим   количеством   строительного   загрязненного   грунта.   Повышенное содержание ТМ  обнаружено  также  и  в  почвах   спорткомплекса  Лужники,  в пониженной  части  которого  (пойма  р.  Москвы)  скапливаются   газопылевые выбросы промышленных предприятий и автотранспорта. Весь  исторический  центр  Москвы  также  сильно  загрязнен   тяжелыми металлами, особенно веществами I и II  класса опасности -  цинком,  кадмием, свинцом, хромом, никелем и медью. Они обнаружены в почве, листьях  деревьев, траве газонов и детских песочницах. Растительный покров вблизи автомагистралей  и  промышленных  предприятий часто находится в угнетенном состоянии, что выражается в изреженности  трав.    

 Трансформация  и  деградация  экологических  функций   городских   почв происходит по ряду следующих причин:

·        ливневые и талые воды минуют  почву  по  асфальту  или  по  уплотненной поверхности, поверхности, смывают с нее загрязнения  и  непосредственно  попадают  в речную сеть;

·        вода сама загрязняется. Проходя через почву (урбаноземы), выходит иного состава (ТМ, токсические вещества);

·        при сильном загрязнении почва не служит фильтрационным барьером, а сама отдает загрязненные вещества в растворы;

·        дополнительный  приток  воды  из  водопроводной   сети   (подтопление, заболачивание почвы);

·        защитный  барьер  почвы  может   отсутствовать   (насыпные   пески   с    

 малоплодородным  маломощным слоем);

·        геохимическая связь (почва-грунт) может отсутствовать (например,  почва на коммуникационной сети);

·        грунт сам является источником биологического и химического загрязнения;

·        почва поглощает газовые примеси, в том числе  автотранспорта,  заводов, ТЭЦ;

·        почва пылит и увеличивает пылевые взвеси с ТМ;

·        при уплотнении почвы происходит затрудненный газообмен;

·        под плотной (утоптанной) коркой почвы наблюдается парниковый эффект;

·        в почве изменяется соотношение анаэробных и аэробных микроорганизмов;

·        в  почвы  часто  попадает  дополнительный  приток  газов  из   газово-    

 коммуникационных  труб;

·        в почве барьер для токсичных газов может отсутствовать.

·        в почвах падает биопродуктивность;

·        городские почвы как среда обитания  значительно  обеднены  по  составу, структуре, функционированию всех видов биоты.    

 В  условиях  городской  среды   изменяется   состав,   численность    и устойчивость микробных сообществ по сравнению с ненарушенными  территориями. Почвенные   биосистемы   города   подвергаются   существенным    структурным преобразованиям.

3.3 Охрана  земель от химического загрязнения            

 Главными  источниками химического загрязнения  земель являются выбросы промышленных  предприятий и продукты сгорания  автомобильного топлива, поэтому  существует тесная связь между  загрязнением земель, почв и воздуха.  Химическое загрязнение земель  часто бывает и следствием  их захламления. В силу сказанного  ведущими профилактическими мерами  борьбы с загрязнением земель  являются такие, как внедрение  газо - и пылеочистных установок  (ГОУ) и модернизация технологии  производств на стационарных  источниках загрязнения, а также  уменьшение выбросов от автотранспорта.         

 К радикальным  защитным мерам могут быть  отнесены мероприятия по реконструкции  и перепрофилированию вредных  производств вплоть до их ликвидации  или вывода за пределы городской  черты. Кроме того, важно вести  постоянную локализацию или ликвидацию  захламления земель как потенциальных  источников загрязнения.        

 К реабилитационным  мероприятиям относится рекультивация  земель с полной или частичной  заменой загрязненных почв и  грунтов на кондиционные.

Состояние земель в Москве будет контролироваться  с помощью аэрофотосъемки. Сейчас Москва занимает площадь около 100 тыс. га, и  контроль  за  такой огромной  территорией  необходимо  осуществлять   на   совершенном   уровне. Московские  власти  намерены  более  продуктивно  использовать   возможности воздушной  фотосъемки   для   обнаружения   в   столице   свалок,   объектов незавершенного строительства,  самостроя,  а  также  источников  загрязнения окружающей  среды.  Такая   система   контроля   будет   создана   на   базе Мосгоргеотреста.   

 Результаты  аэросъемок необходимы Москомархитектуре  для ведения  контроля за строительством, Москомзему - для мониторинга земель и  создания  цифровых и кадастровых карт, Москомприроде – для  создания  эколого-геоинформационных систем.

 

4. Идентификация  показателей экологического состояния  земель города по аэрокосмическим  снимкам

4.1 Перечень и  классификация методов дистанционного  зондирования

Материалы дистанционного зондирования Земли находят все  более широкое применение при  ведении государственного земельного кадастра и мониторинга земель. Это  обусловлено, во-первых, относительной  дешевизной обследования единицы площади  дистанционными методами по сравнению  с наземными, особенно при обследовании значительной территории. Во-вторых, при  дистанционном зондировании отсутствует  непосредственный контакт между  объектом исследования и техническими средствами, производящими измерения  различных характеристик объекта, что обеспечивает неизменяемость объекта  в процессе обследования. В-третьих, и что главное, дистанционное  зондирование в целом дает более  информационные материалы, характеризующие  состояние объекта исследования: в результате зондирования получают продукцию, характеризующую количественно  без пробелов и разрывов целые  обследуемые площади как совокупность множества отдельных точек. При  наземных обследованиях в большинстве  случаев количественно фиксируется  значение интересующего показателя лишь для ряда отдельных точек  проботбора, а значение его для  промежуточных точек приходится аппроксимировать.         

 Методы дистанционного  зондирования земной поверхности  подразделяются на аэрометоды (съемка  производится из атмосферы) (снимок 4.1) и космические методы (съемка  производится из космоса) (снимок 4.2). При дистанционном зондировании  проводят 3 основных вида работ:

·        получение материалов съемки,

·        их обработку,

·        создание карт и иных (не картографических) материалов по обработанным снимкам.

Аэрокосмические съемочные средства можно классифицировать:

·        по используемому при съемке диапазону спектра электромагнитного излучения;

·        по способу приема электромагнитного излучения;

·        по способу доставки результатов съемки потребителю.

По используемому  при съемке диапазону спектра  электромагнитного излучения выделяют средства, работающие в оптическом диапазоне и работающие в радиодиапазоне. Классификация по этому принципу должна быть продолжена с постепенным  разделением на более узкие спектральные интервалы.

По способу  приема электромагнитного излучения  выделяют следующие средства:

фотографические, в которых пространственное распределение  яркостей не посредственно записывается на светочувствительных материалах в виде двухмерного непрерывного изображения;

оптико-электронные, в которых яркости дискретно  изменяются с помощью фотоэлектрических, термоэлектрических и других приемников через промежуточные регистрирующие устройства;

радиофизические, в которых информация, получаемая через радиоволны, принимается антеннами.

По способу  доставки результатов съемки потребителю, выделяют средства оперативные, в которых  информация о местности может  быть передана по радиоканалам в реальном времени, и неоперативные, продукция  которых доставляется только транспортными  средствами.

4.2 Сравнительные  характеристики фотографической  съемки

Фотосъемка –  это регистрация видимой и  ближней, инфракрасной, области спектра  электромагнитных излучений местности  в диапазоне волн 0,4-1,1 мкм на светочувствительных  слоях. Именно на этот интервал приходятся максимум энергии солнечного излучения  и минимальная потеря ее за счет рассеяния и поглощения атмосферой. Съемка в этой зоне позволяет получить наибольшее линейное и энергетическое разрешение. В настоящее время  фотосъемка является одним из основных методов дистанционного зондирования, так как дает наибольший объем  информации при ее геометрической определенности.

Использование материалов аэрофотосъемки при ведении  мониторинга городских земель носит  в настоящее время традиционный характер и подробно рассмотрено  в литературе; возможности космической  съемки исследованы меньше.

По назначению фотографические системы можно  разделить на топографические, снабженные ортоскопической оптикой, и дешифровочные (фотометрические), оптика которых обеспечивает высокую точность регистрации энергетической информации. По принципу построения изображения  фотографические системы делятся  на кадровые, в которых вся плоскость  кадра экспонируется одновременно; панорамные, изображения в которых  формируется последовательно при  поперечном угловом движении объектива  или зеркала, и щелевые, в которых  изображения получают с помощью  неподвижного объектива последовательно  на движущую фотопленку через узкую  поперечную щель.

Полнота и достоверность  создаваемых и обновляемых топографических  и тематических карт в значительной мере определяется качеством проведения работ по дешифрированию снимков. Качество дешифрирования, в свою очередь, прямо  зависит от свойств фотоснимка. Способность  фотоснимка передавать в доступной  для дешифрирования и интерпретации  форме подробности ландшафта, естественных и искусственных объектов в их статическом и динамическом состоянии  называется их информационными свойствами, к которым относятся изобразительная  способность, измерительная способность  и информационная емкость.

Таким образом, качество дешифрирования снимков определяется их информационными свойствами. На основе анализа информационных свойств  снимков, получаемых различной съемочной  аппаратурой, формулируется требования к аэро - и космической информации, предназначенной для решения  разнообразных задач мониторинга  городских земель.        

  
5. Оценка экологической составляющей городских земель

Экологические составляющие городских земель включает в себя следующие характеристики: карстово-суффозионные процессы, процесс  подтопления, оползневые и эрозионные процессы, процесс захламления, процесс  загрязнения земель, процесс деградации растительности.

Далее рассмотрим более подробно все эти характеристики.

5.1 Общая  характеристика карстово-суффозионных  процессов        

 К карстово-суффозионным  процессам относят опускания  участков дневной поверхности  вследствие уменьшения объема  почвенно-грунтовой массы, вызванного  выщелачиванием растворимых солей  или переупаковкой минеральных  частиц под влиянием смачивания.