Введение 3
1 Обоснование термина «озелененные террритории» и их классификация 5
1.1 Основные озелененные территории г. Томска и их нормирование 5
1.2 Классификация озелененных территорий 9
1.3 Зеленый каркас города и паспортизация озелененных территорий 13
2 Мониторинг площадей и состояния озелененных территорий Кировского района г.
Томска 18
2.1 Создание проекта и базы данных для построения карты распространения озелененных территорий и карт вегетационных индексов NDVI и SIPI в программе QGIS 18
2.2 Климатическая характеристика г. Томска в дни съемки космоснимков за период с
2015 по 2023 года 19
2.3 Методика выполнения автоматизированного анализа площадей и оценки
состояния озелененных территорий Кировского района г. Томска с использованием вегетационных индексов NDVI и SIPI 20
2.4 Методика построения карт вегетационных индексов NDVI и SIPI 24
2.5 Методика построения карт зон увеличения и уменьшения значений
вегетационных индексов и гистограмм частоты повторений их коэффициентов 25
3. Пространственный и временной анализ площадей и состояния озелененных территорий Кировского района г. Томска с 2015 по 2023 года 28
3.1 Анализ динамики изменения площадей и состояния зеленых насаждений в
Кировском районе с использованием вегетационных индексов 28
3.2 Анализ динамики изменения площадей и состояния зеленых насаждений в
Кировском районе с использованием карт уменьшения и увеличения значений вегетационного индекса NDVI и SIPI за период с 2015 по 2023 гг 34
Заключение 38
Список использованных источников 40
Приложение А - Космоснимки миссии Landsat 8-9 L2 за период с 2015 по 2023 года ...45
Приложение Б - Классификация озелененных территорий Кировского района 50
Приложение В - Гистограммы частоты повторений коэффициентов индексов NDVI и SIPI 51
Приложение Г - Шаблон предметного указателя компетенций 54
За последние годы в г. Томске значительно увеличилась площадь застройки жилыми и общественными сооружениями, а также площадь прилегающих к ним территорий. В связи с этим произошло сокращение площадей, предназначенных под устройство на них озелененных территорий. Данная проблема может привести к ухудшению здоровья людей, уменьшению рекреационной значимости районов города и ухудшению их эстетического облика.
Поэтому если в дальнейшем не будут решены проблемы с сокращением площадей озелененных территорий, ухудшением их состояния, старением и вытаптыванием - это приведет к трудностям развития зеленого каркаса города.
Для решения данных проблем необходимо осуществлять постоянный мониторинг озелененных территорий г. Томска и проводить их паспортизацию в целях создания и развития социально- и экологически- ориентированных ландшафтно-рекреационных комплексов, которые выполняют важную роль в устойчивом развитии городской среды.
Целью выпускной квалификационной работы является анализ динамики площадей и состояния озелененных территорий Кировского района г. Томска за период с 2015 по 2023 гг.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Определить основные озелененные территории Кировского района г. Томска;
2. Вычислить значения площадей озелененных территорий Кировского района г. Томска и проанализировать соблюдение норматива площади озелененных территорий;
3. Построить карты вегетационных индексов NDVI и SIPI для территории Кировского района г. Томска за 2015, 2019 и 2023 года;
4. Построить карты зон увеличения и уменьшения значений индекса NDVI и SIPI и диаграммы частоты повторений коэффициентов ;
5. Составить паспорта озелененных территорий с примером положительного и отрицательного антропогенного воздействия, используя собранный фактический материал, классификации озелененных насаждений по различным функциям и методы автоматизированного анализа;
6. Проанализировать изменения площадей и состояния озелененных территорий в Кировском районе г. Томске на основе вычисленных вегетационных индексов и значений площадей объектов озелененных территорий города за период с 2015 по 2023 года.
В основу работы положены наблюдения автора по изучению зеленых зон, которые были начаты 3 года назад при написании курсовой работы. По результатам проведенного исследования было выяснено, что большую площадь объекты озелененных территорий занимают в Кировском районе и в период с 2015 по 2023 гг. там произошло наибольшее озеленение, поэтому данный район был выбран для дальнейшего исследования.
Объектами исследования являются озелененные территории Кировского района г. Томска и растительный покров, имеющие разную площадь и состояние, градостроительные и природные факторы, влияющие на их изменение.
Предметом исследования является способы проведения мониторинга озелененных территорий, включающие методы и технологии его осуществления.
В работе использованы следующие методы исследования: полевой, аналитический, сравнительно-описательный, математический и геоинформационного картографирования.
Работа состоит из введения, 3 глав, 10 подглав , заключения, включает 21 рисунок и 12 таблиц. В данной работе были использованы 42 источника литературы и интернет- ресурсов.
В результате проведенного исследования в данной работе были выполнены следующие задачи:
1. Определены и выделены главные озелененные территории Кировского района г. Томска;
2. Посчитана норма площади озелененных территорий (в м2) в Кировском районе на одного жителя и установлено соблюдение норматива;
3. Проведены пространственный и временной анализ площадей и состояния всех озелененных территорий (включая всю растительность) Кировского района г. Томска с помощью построения карт вегетационных индексов NDVI и SIPI, карт зон уменьшения и увеличения значений вегетационных индексов, гистограмм частоты повторений коэффициентов индексов и классификаций, озелененных территории с наименьшим и наибольшим антропогенным воздействием;
Проанализировав все полученные данные, можно выделить основные тенденции изменения озелененных территорий в Кировском районе г. Томска:
1. Наибольшее число объектов озелененных территорий, таких как парки, скверы, бульвары, ботанические сады, лесопарки, и наибольшая их площадь, по материалам исследования, были выявлены в Кировском районе города Томска. Их общая площадь составила 14 207 446 м2, в процентном соотношении это 58% от общей площади всех выделенных объектов озелененных территорий;
2. Для Кировского района наблюдается соблюдение норматива площади озелененных территорий на одного жителя (в м2) и его превышение. По данным расчетов на одного жителя приходится 108,7 м2, при установленном нормативе - 24,6 м2;
3. По данным вегетационного индекса фотосинтетически активной биомассы NDVI за период с 2015 г. по 2023 г. наибольшее увеличение растительности произошло на крайнем северо-западе района, в юго-восточной части городской застройки, вдоль трассы Богашовский тракт и в д. Лоскутово, где произошли увеличения индекса NDVI с 0,8 в 2015 г. до 0,9 и 1 в 2023 году. Значительные уменьшения индекса NDVI с 0,7 в 2015 г. до 0,3 и 0 в 2023 г. произошли на северо-западе района между с. Дзержинским и д. Эушта, на северо - западе городской застройки, в пределах развязки на Богащовском тракте и в жилых поселках - Родник, Просторный, Апрель, Новые Ключи и д. Лоскутово.
4. Данные вегетационного индекса здоровья растительности SIPI показали, что за период с 2015 по 2023 года в Кировском районе увеличилось усыхание или качественное изменение растительного покрова, зон с положительными значениями индекса стало больше в северо-западной и юго-восточной частях района. Здоровая растительность преобладает в пределах дворов и защитных насаждений в городской застройке, жилых загородных поселках и на северо-западе района в местах густо-развитой гидрографической сети.
На основании анализа данных, можно сделать вывод, что водно-зеленый каркас г. Томска не сформирован и состоит из элементов различных по возрасту, типам, формам озеленения и функциональному значению. В данное время проекты по благоустройству больше направлены на улучшение уже существующих локальных участков озелененных территорий, а не на их количественное расширение, при этом мероприятия по уходу за насаждениями осуществляются не по всему городу или осуществляются, но не в полной мере. Об этом говорит весьма удовлетворительное состояние зеленых насаждений, особенно вдоль дорог, где каждый год систематически проводятся ремонтные работы тепломагистралей. Паспортизация озелененных территорий в городе не проводится, а зеленые насаждения в пределах района и города имеют сильное различие как по площади, так и по состоянию растительности.
Таким образом, исходя из результатов проведенной работы, можно сделать вывод, что экологическое и эстетическое состояние водно-зеленого каркаса г. Томска находится на среднем, близком к низкому, уровне. Во многих района города состояние растительности продолжает ухудшаться в основном из-за большой транспортной нагрузки, уплотнения жилой застройки и политики по созданию комфортной городской среды, которая не формирует единую систему озеленения в городе.
Поэтому, для создания и функционирования зеленого каркаса города, необходимо осуществлять постоянный мониторинг площадей и состояния озелененных территорий города, для формирования городской экосистемы, которая напрямую влияет на качество жизни горожан, сохранения эстетической привлекательности города, его рекреационной значимости и уменьшению фактора развития экологических рисков.
При этом, осуществить полный анализ площадей и состояния озелененных территорий города невозможно только с помощью автоматизированных методов.
1. Казанцева Е.Е., Колосова И.И. История развития озеленения г. Томска // Баландинские чтения. - 2016. - Т. 11. - С. 125-133. (дата обращения 05.02.2025).
2. Болдина, В. Г. Организации "зеленых зон" в условиях плотной застройки города / В.Г. Болдина, А.А. Белкина // Ресурсосбережение и экология строительных материалов, изделий и конструкций: сборник научных трудов Международной научно - практической конференции, Курск, 16 ноября 2018 года / Юго-Западный государственный университет; Россия Московский государственный машиностроительный университет. - Курск: Юго-Западный государственный университет, 2018. - С. 43-46. (дата обращения 09.02.2025).
3. Шакирова, А.Р. Ландшафтно-исторический район города как основа для геоэкологических исследований городской среды / А.Р. Шакирова, Л.В. Шерстобитова, Н.С. Евсеева // Экология урбанизированных территорий. - 2008. - № 1. - С. 54-61. (дата обращения 09.02.2025).
4. Сычева, Н.В. Современные подходы к формированию зеленых зон крупных городов / Н.В. Сычева // Природа и общество: в поисках гармонии. - 2016. - № 2. - С. 145149. (дата обращения 09.02.2025).
5. Лукин, Д.А. Влияние зеленых зон крупных городов на экологические факторы / Д.А. Лукин, О.Б. Мезенина // Леса России и хозяйство в них. - 2016. - № 2(57). - С. 63-68. (дата обращения 09.02.2025).
6. Скачкова, М.Е. Классификация территорий зеленых насаждений Санкт- Петербурга для целей их учета и мониторинга / М. Е. Скачкова // Антропогенная трансформация природной среды. - 2012. - № 1. - С. 194-198. (дата обращения 12.03.2025).
7. Подгорная, Н.А. Разработка информационного обеспечения
аэрокосмического мониторинга зеленых насаждений мегаполиса: специальность 25.00.36 "Геоэкология (по отраслям)": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Подгорная Надежда Александровна. - Москва, 2008. - 24 с. (дата обращения 20.03.2025).
8. Устройство "зеленых зон" в условиях плотной застройки / К.С. Петров, К.Г. Лебедь, М.Д. Арцишевский, К.Д. Бабаян // Инженерный вестник Дона. - 2019. - № 9(60). - С. 2. (дата обращения 15.04.2025).
9. Лукьянец, А.Г. Влияние размещения типов парковых насаждений на
комфортность среды в городских парках: специальность 06.03.03 "Агролесомелиорация, защитное лесоразведение и озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Лукьянец Анастасия Григорьевна. - Москва, 2011. - 20 с. (дата обращения 15.04.2025).
10. Огородников, С.С. Методические подходы к классификации зеленых насаждений в городах / С.С. Огородников // Устойчивое развитие науки и образования. - 2019. - № 4. - С. 431-347. (дата обращения 15.04.2025).
11. ГОСТ 28329-89 Озеленение городов. Термины и определения // СПС КонсультантПлюс. (дата обращения 15.04.2025).
12. Томск. Генеральный план. Положения о территориальном планировании. Приложение № 1 к решению Думы города Томска от 27.11.2007 № 687. [Электронный ресурс]. - http://www.admin.tomsk.ru/DocBase/Duma.nsf/urls/2007 687 (дата обращения 15.04.2025).
13. Авдеева Е.В., Зеленые насаждения в мониторинге окружающей среды крупного промышленного района (на примере г. Красноярска). Автореф. дис. ... доктора сельскохозяйственных наук. 2008. Красноярск: ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет». С. 1-31. (дата обращения 21.04.2025).
14. Шихов А.Н., Герасимов А.П., Пономарчук А.И., Перминова Е.С. Тематическое дешифрирование и интерпретация космических снимков среднего и высокого пространственного разрешения. - Пермь: Издательский центр "Perm University Press", 2020. - 190 с. (дата обращения 21.04.2025).
15. Аэрокосмические методы географических исследований: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Ю. Ф. Книжников, В.И. Кравцова, О.В. Тутубалина. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 336 с. (дата обращения 21.04.2025).
... всего 42 источника