Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

РЕЙТИНГ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ГОРОДА С КУСТАРНИКОМ

Мазуркин П.М. 1 Кудряшова А.И. 1
1 ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет»
По классификации ООН среди 11 классов почвенного покрова первые три составляют травяной покров, древесно-кустарниковая растительность и леса. В городе им соответствуют три элемента растительного покрова: газоны, древесные насаждения (древостои) и кустарник обычный. Для выявления статистических закономерностей было принято зонирование городской застройки. Картографическими измерениями в ГИС «Карта 2011» г. Йошкар-Олы была выделена «Зона застройки многоэтажными жилыми домами». Рассмотрены параметры земельных участков с кустарником: количество элементов разного уровня, площадь и периметр, коэффициенты абсолютной и относительной формы. Получены двухчленные уравнения ранговых распределений, проведен рейтинг и выбран лучший участок с кустарником по экологическим условиям.
город
жилая зона
кадастровые кварталы
кустарник
распределения
закономерности
рейтинг
лучший участок с кустарником
1. Кудряшова А.И. Рейтинг земель Тульской области по районам // Опыт прошлого – взгляд в будущее: материалы 4-й Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Тула: ТулГУ, 2014. – C. 376–381.
2. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И. Динамика онтогенеза листьев дерева. – Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. – 172 с.
3. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И. Закономерности онтогенеза листьев деревьев. Динамика роста листьев липы и березы в чистой и загрязненной автомобильными выхлопами городской среде. – Германия: LAB LAMBERT Academic Publishing, 2015. – 100 с. ISBN 978-3-659-68893-2.
4. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Закономерности распределения кадастровых участков города Йошкар-Ола // Труды Поволжского ГТУ. Сер.: Технологическая. Вып. 3. – Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. – С. 259–263.
5. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Закономерности распределения кадастровых кварталов в общественно-деловой зоне города // Управление территорией: современные подходы и методы: матер. междунар. научно-практ. конф. – Пенза: ПГУАС, 2015. – С. 58–62.
6. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Вейвлет-анализ распределений центров кадастровых кварталов города // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2015. – № 8. – С. 61–70.
7. G?unther Fischer, Harrij van Velthuizen, Mahendra Shah, Freddy Nachtergaele. Global Agro-ecological Assessment for Agriculture in the 21st Century: Methodology and Results. International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg, Austria. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Viale delle Terme di Caracalla. Rome, Italy, 2002. – URL: http://webarchive.iiasa.ac.at/Research/LUC/SAEZ/index.html.

По классификации ООН [7] среди 11 классов почвенного покрова первые три составляют: травяной покров, древесно-кустарниковая растительность и леса. В городе им соответствуют три элемента растительного покрова: газоны, древесные насаждения (древостои) и кустарник обычный.

Для выявления закономерностей [1–6] было принято зонирование городской застройки и картографическими измерениями в ГИС «Карта 2011» была выделена «Зона застройки многоэтажными жилыми домами (58 кадастровых кварталов)».

Кустарник характеризуется, дополнительно к имеющемуся в ГИС периметру и площади элементов растительного покрова, параметрами:

– количество элементов кустарника nк, шт.;

– периметр земельного участка с кустарником Pк, м;

– площадь земельного участка с кустарником Sк, м2;

– коэффициент абсолютной формы mazurkin01.wmf;

– коэффициент относительной формы объекта mazurkin02.wmf.

Частично массив информации показан в табл. 1.

Таблица 1

Параметры кадастровых кварталов зоны многоэтажных жилых домов с ранговыми местами по значениям параметров кустарника

№ п/п

Параметр кустарника

Параметр формы

Rn

nк, шт.

RP

Pк, м

RS

Sк, м2

Ras

sк, м

R?

?к, %

1

47

0

47

0

47

0

47

0

47

0

2

6

172

11

5851

15

11063

25

1,89

40

0,0323

3

2

217

7

6947

14

11788

32

1,70

46

0,0244

4

24

68

9

6336

5

28055

1

4,43

23

0,0699

5

47

0

47

0

47

0

47

0

47

0

Ранговые распределения. По вектору «лучше > хуже» закономерности были расставлены по убыванию адекватности (рис. 1). При этом этот вектор принимается по улучшению экологических условий городской среды. Из-за одинаковой смысловой направленности всех учитываемых факторов в дальнейшем можно сами ранги суммировать и определять рейтинг кустарников по сумме рангов.

По пяти параметрам кадастровых кварталов были получены уравнения ранговых распределений, расставленные по убыванию адекватности:

mazurkin03.wmf (1)

mazurkin04.wmf (2)

mazurkin05.wmf (3)

mazurkin06.wmf (4)

mazurkin07.wmf (5)

mazurkin08.wmf (6)

Наиболее точным получается периметр кустарника, а с наибольшей погрешностью учитывается коэффициент абсолютной формы кустарника.

Рейтинг факторов по рангам. Без статистического моделирования можно определить рейтинг среди 58 кадастровых кварталов по качеству. Для этого из данных табл. 1 принимаем только ранги параметров и поставим их в табл. 2.

pic_83.wmf

pic_84.wmf

1) периметр древостоев

2) коэффициент относительной формы

pic_85.wmf

pic_86.wmf

3) площадь древостоев

4) численность древостоев

pic_87.wmf

pic_88.wmf

5) рейтинг кадастровых кварталов

6) коэффициент абсолютной формы

Рис. 1. Графики ранговых распределений кадастровых кварталов по кустарникам

Таблица 2

Ранговые распределения параметров участков с кустарником на кадастровых кварталах зоны многоэтажных жилых домов города Йошкар-Олы

№ п/п

Код кадастрового квартала зоны застройки многоэтажными жилыми домами

Rn

RP

RS

Ras

R?

mazurkin09.wmf

Iкв

1

12:05:0303001","",20110916,20110916,20120306,1,"",113638.3

47

47

47

47

47

235

48

2

12:05:0702004","",20110916,20110916,20120306,

1,"",80295.2

6

11

15

25

40

97

16

3

12:05:0704005","",20110916,20110916,20120306,

1,"",107571.1

2

7

14

32

46

101

20

21

12:05:0703003","",20110916,20110916,20120306, 1,"",303016.1

9

1

0

3

37

50

1

57

12:05:0202004","",20110916,20110916,20120306, 1,"",303214.2

13

14

16

17

28

88

14

58

12:05:0203003","",20110916,20110916,20120306, 1,"",238141.1

12

20

24

39

36

131

30

 

Сумма рангов mazurkin10.wmf

1585

1597

1597

1595

1597

7971

 

Рейтинговое место показателя

1

3

3

2

3

Первое место получил кадастровый квартал № 21. Далее проводим суммирование по всем 58 строкам и получаем рейтинг факторов. Как показатель на первом месте оказался численность кустарниковых элементов.

Далее проведем факторный анализ участков с кустарником.

Исходные данные. Фрагмент исходных данных показан в табл. 3. Нулями обозначены земельные участки на кадастровых кварталах, где отсутствует кустарник.

В табл. 4 приведены коэффициенты корреляции закономерностей у всех ранговых и бинарных распределений.

Таблица 3

Значения параметров кустарника подзоны 11

№ п/п

Параметры кустарника

Параметр формы

nк, шт.

Pк, м

Sк, м2

sк, м

?к, %

1

0

0

0

0

0

2

172

5851

11063

1,89

0,0323

3

217

6947

11788

1,70

0,0244

56

0

0

0

0

0

57

126

4201

9452

2,25

0,0535

58

132

3270

4463

1,36

0,0417

Таблица 4

Корреляционная матрица и рейтинг факторов по детерминированным моделям

Факторы как объясняющие переменные x

Факторы – показатели y

Сумма коэффициента корреляции

Рейтинг

Ix

nк, шт.

Pк, м

Sк, м2

sк, м

?к, %

Численность nк, шт.

0,9879

0,8857

0,6615

0,3078

0,4427

3,2856

3

Периметр Pк, м

0,9108

0,9975

0,9406

0,7236

0,4440

4,0165

1

Площадь Sк, м2

0,8188

0,9545

0,9901

0,7993

0,3573

3,9200

2

Абсолютная форма sк, м

0,5296

0,6252

0,7464

0,9496

0,0449

2,8957

4

Относительная форма ?к, %

0,4957

0,4520

0,2906

0,0449

0,9973

2,2805

5

Сумма коэффициента корреляции

3,7428

3,9149

3,6292

2,8252

2,2862

16,3983

Рейтинг Iy

2

1

3

4

5

0,6559

По рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказался периметр, на втором – площадь и на третьем – численность кустарников.

Как показатель на первом месте находится также периметр кустарниковых элементов растительного покрова, на втором – численность этих элементов и на третьем месте – площадь кустарника как элемента растительного покрова.

Коэффициент коррелятивной вариации равен 0,6559. Он позволяет сравнивать не только однородные по наличию растительности земельные участки, но дает возможность сопоставлять разные функциональные зоны города. При этом этот системный показатель дает практическую возможность сравнения разных городов и других населенных пунктов по классификации почвенного покрова ООН.

Рассмотрим из табл. 4 коэффициенты корреляции закономерностей (табл. 5).

Из 20 уравнений можно выбрать закономерности с допустимой адекватностью по коэффициенту корреляции, например более 0,7 (рис. 2).

Чаще всего выделяют сильные по уровню адекватности бинарные закономерности с коэффициентом корреляции r ? 0,7 (табл. 6).

По уровню адекватности по коэффициенту корреляции 0,7 из 20 формул остались 8 уравнений, имеющие тесноту связи в виде сильных факторных связей.

Формулы закономерностей сильных факторных связей даны в табл. 7, они расставлены по убыванию коэффициента корреляции.

Эти формулы могут быть применены при составлении комплекса уравнений у имитационной модели поведения кустарника в городских условиях произрастания.

Таблица 5

Корреляционная матрица бинарных отношений факторов

Факторы как объясняющие переменные x

Факторы – показатели y

nк, шт.

Pк, м

Sк, м2

sк, м

?к, %

Численность nк, шт.

 

0,8857

0,6615

0,3078

0,4427

Периметр Pк, м

0,9108

 

0,9406

0,7236

0,4440

Площадь Sк, м2

0,8188

0,9545

 

0,7993

0,3573

Абсолютная форма sк, м

0,5296

0,6252

0,7464

 

0,0449

Относительная форма ?к, %

0,4957

0,4520

0,2906

0,0449

 

Таблица 6

Корреляционная матрица по сильным бинарным связям при r ? 0,7

Факторы как объясняющие переменные x

Факторы – показатели y

nк, шт.

Pк, м

Sк, м2

sк, м

?к, %

Численность nк, шт.

 

0,8857

     

Периметр Pк, м

0,9108

 

0,9406

0,7236

 

Площадь Sк, м2

0,8188

0,9545

 

0,7993

 

Абсолютная форма sк, м

   

0,7464

   

Относительная форма ?к, %

         

pic_89.wmf

pic_90.wmf

1) зависимость – Pк = f(Sк)

2) формула – Sк = f(Pк)

pic_91.wmf

pic_92.wmf

3) выражение – nк = f(Pк)

4) закономерность – Pк = f(nк)

pic_93.wmf

pic_94.wmf

5) зависимость – nк = f(Sк)

6) формула – sд = f(Sк)

pic_95.wmf

pic_96.wmf

7) выражение – Sк = f(sк)

8) закономерность – sк = f(Pк)

Рис. 2. Графики бинарных связей кадастровых кварталов по кустарнику

Таблица 7

Рейтинг бинарных отношений параметров кустарников

Влияние

x > y

Формула влияния

фактора x > y

Коэффициент

корреляции

Sк – Pк

mazurkin11.wmf

0,9545

Pк – Sк

mazurkin12.wmf

0,9406

Pк – nк

mazurkin13.wmf

0,9108

nк – Pк

mazurkin14.wmf

0,8857

Sк – nк

mazurkin15.wmf

0,8188

Sк – sк

mazurkin16.wmf

0,7993

sк – Sк

mazurkin17.wmf

0,7464

Pк – sк

mazurkin18.wmf

0,7236

Заключение

Статистическим моделированием параметров участков с кустарниками можно найти биотехнические закономерности высокой адекватности. При этом наибольшую адекватность получили взаимные влияния площади и периметра земельных участков с кустарником.

Таким образом, элементы растительного покрова в виде древостоев и кустарников по отдельности дали высокую адекватность, как и в целом по растительному покрову.

Среди кустарников первое место получил кадастровый квартал № 21, как показатель на первом месте оказалось численность кустарниковых элементов, по рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказался периметр, на втором – площадь и на третьем – численность кустарников, как показатель на первом месте находится также периметр кустарниковых элементов растительного покрова, на втором – численность этих элементов и на третьем месте – площадь кустарника как элемента растительного покрова.


Библиографическая ссылка

Мазуркин П.М., Кудряшова А.И. РЕЙТИНГ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ГОРОДА С КУСТАРНИКОМ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 1. – С. 126-131;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35771 (дата обращения: 22.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074