Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

A RATING OF LOTS OF TREES ON THE CADASTRAL DISTRICTS OF THE CITY

Mazurkin P.M. 1 Kudryashova A.I. 1
1 Volga state technological University
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-Ола была выделена «Зона застройки многоэтажными жилыми домами». Рассмотрены параметры участков с деревьями: количество элементов разного уровня, площадь и периметр, коэффициенты абсолютной и относительной формы. Получены двухчленные уравнения ранговых распределений, проведен рейтинг и выбран лучший участок с деревьями по экологическим условиям.
According to UN classification among 11 classes of soil cover the first three are grass, trees and shrubs and forests. In the city they correspond to the three elements of vegetation: lawns, tree plantings (trees) and shrub normal. To identify the statistical-sky laws were adopted, the zoning of urban development. Map measurements-tions in GIS «Map 2011» Yoshkar-Ola was dedicated «built-up Area of high-rise residential buildings». The parameters of the plots with trees: the number of elements of different levels, the square has an area and perimeter, the absolute and relative form. The obtained equations binomial rank distributions, conducted the ratings and selected the best area with trees on the environmental conditions
city
cadastral quarter
the stands
the distribution
patterns
rating
the best site with trees

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 было принято зонирование городской застройки, и картографическими измерениями в ГИС «Карта 2011» была выделена «Зона застройки многоэтажными жилыми домами (58 кадастровых кварталов)».

В зоне застройки многоэтажными жилыми домами (58 кадастровых кварталов) были рассмотрены элементы растительности [1–6] только в виде древостоев (табл. 1).

Таблица 1

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

п/п

Параметры древостоя

Параметр формы

Rn

nд, шт,

RP

Рд, м

RS

Sд, м2

Ras

sд, м

γд, %

1

21

39

15

4009

12

18747

11

4,68

26

0,1166

2

46

0

46

0

46

0

46

0

46

0

3

41

1

42

66

41

185

32

2,80

3

4,2304

4

41

1

44

38

44

81

38

2,14

1

5,6728

5

9

72

2

8374

2

44657

6

5,33

38

0,0637

                     

Древостои имеют следующие параметры:

– количество элементов древостоев nд, шт.;

– периметр земельного участка с деревьями Рд, м;

– площадь земельного участка с деревьями Sд, м2;

– коэффициент абсолютной формы sд = Sд/Рд;

– коэффициент относительной формы объекта γд = 100Sд/Рд2.

Ранговые распределения. Вектор предпорядка предпочтительности «лучше → хуже» у всех пяти факторов одинаков: чем больше, тем лучше (рис. 1).

mazurk1a.tif mazurk1b.tif

1) периметр древостоев 2) численность древостоев

mazurk1c.tif mazurk1d.tif

3) площадь древостоев 4) коэффициент относительной формы

mazurk1e.tif mazurk1g.tif

5) рейтинг кадастровых кварталов 6) коэффициент абсолютной формы

Рис. 1. Графики ранговых распределений кадастровых кварталов по древостоям

По пяти параметрам кадастровых кварталов и сумме рангов были получены уравнения ранговых распределений:

maz01.wmf; (1)

maz02.wmf; (2)

maz03.wmf; (3)

maz04.wmf; (4)

maz05.wmf; (5)

maz06.wmf. (6)

Наиболее точно получается периметр древостоев, а с наибольшей погрешностью учитывается коэффициент абсолютной формы древостоев.

Рейтинг факторов по рангам. Без статистического моделирования можно выявить значимость каждого из пяти факторов, а также определить рейтинг среди 58 кадастровых кварталов (табл. 2).

Таблица 2

Ранговые распределения параметров древостоев на кадастровых кварталах зоны многоэтажных жилых домов города Йошкар-Ола

п/п

Код кадастрового квартала зоны

застройки многоэтажными жилыми домами

Rn

RP

RS

Ras

ΣR

Iкв

1

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

21

15

12

11

26

85

12

2

12:05:0702004'','''',20110916,20110916,20120306,1,'''',80295.2

46

46

46

46

46

230

47

3

12:05:0704005'','''',20110916,20110916,20120306,1,'''',107571.1

41

42

41

32

3

159

41

36

12:05:0303006'','''',20110916,20110916,20120306,1,'''',208842.4

5

0

0

5

39

49

1

56

12:05:0503004'','''',20110916,20110916,20120306,1,'''',186932.9

14

5

3

8

36

66

4

57

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

3

8

13

21

40

85

12

58

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

2

12

18

37

41

110

25

 

Сумма рангов ΣR

1571

1586

1586

1578

1586

7907

 

Рейтинговое место показателя

1

3

3

2

3

Первое место получил кадастровый квартал № 0303006. Суммированием по 58 строкам получаем рейтинг факторов. Как показатель на первом месте оказалась численность древостоев на кадастровом квартале.

Далее проведем факторный анализ участков с деревьями.

Исходные данные. Они приведены в табл. 3. В ней нулями показано отсутствие древостоя на этом земельном участке. Из пяти факторов получаются 52 = 25 отношений, из которых пять являются закономерностями ранговых распределений. А 25 – 5 = 20 формул характеризуют бинарные отношения между факторами.

Таблица 3

Значения параметров древостоев подзоны 11

п/п

Параметры древостоя

Параметр формы

nд, шт,

Рд, м

Sд, м2

sд, м

γд, %

1

39

4009

18747

4,68

0,1166

2

0

0

0

0

0

3

1

66

185

2,80

4,2304

4

1

38

81

2,14

5,6728

5

72

8374

44657

5,33

0,0637

Рейтинг факторов по коэффициентам корреляции. В табл. 4 приведены коэффициенты корреляции закономерностей.

Таблица 4

Корреляционная матрица и рейтинг факторов по детерминированным моделям

Факторы как объясняющие переменные x

Факторы-показатели y

Сумма коэф.

корр.

Рейтинг

Ix

nд, шт.

Рд, м

Sд, м2

sд, м

γд, %

Численность nд, шт.

0,9918

0,8882

0,7832

0,2871

0,3979

3,3482

3

Периметр Рд, м

0,8918

0,9955

0,9557

0,7391

0,3957

3,9778

1

Площадь Sд, м2

0,7807

0,9657

0,9891

0,7902

0,3641

3,8898

2

Абсол. форма sд, м

0,5534

0,6437

0,5387

0,9381

0,0334

2,7073

4

Относит. форма γд, %

0,4230

0,4200

0,2874

0,0334

0,9886

2,1524

5

Сумма коэфф. коррел.

3,6407

3,9131

3,5541

2,7879

2,1797

16,0755

Рейтинг Iy

2

1

3

4

5

0,6430

По рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказался периметр древостоя, на втором – площадь древостоя и на третьем – численность древостоев на кадастровом квартале. Как показатель на первом месте находится периметр, на втором – численность и на третьем месте – площадь земельного участка с деревьями.

Корреляционная матрица бинаров. Рассмотрим коэффициенты корреляции бинарных биотехнических закономерностей (табл. 5).

Таблица 5

Корреляционная матрица бинарных отношений факторов

Факторы как объясняющие

переменные x

Факторы-показатели y

nд, шт.

Рд, м

Sд, м2

sд, м

γд, %

Численность nд, шт.

 

0,8882

0,7832

0,2871

0,3979

Периметр Рд, м

0,8918

 

0,9557

0,7391

0,3957

Площадь Sд, м2

0,7807

0,9657

 

0,7902

0,3641

Абсол. форма sд, м

0,5534

0,6437

0,5387

 

0,0334

Относит. форма γд, %

0,4230

0,4200

0,2874

0,0334

 

Из 20 уравнений выбираем закономерности с допустимым уровнем адекватности по коэффициенту корреляции (рис. 2). Чаще всего выделяют сильные связи с коэффициентом корреляции r ≥ 0,7, именно они считаются относительно надежными в расчетах.

mazurk2a.tif mazurk2b.tif

1) зависимость – Рд = f(Sд) 2) формула – Sд = f(Рд)

mazurk2c.tif mazurk2d.tif

3) выражение – nд = f(Рд) 4) закономерность – Рд = f(nд)

mazurk2e.tif mazurk2g.tif

5) зависимость – sд = f(Sд) 6) формула – Sд = f(nд)

mazurk2k.tif mazurk2l.tif

7) выражение – nд = f(Sд) 8) закономерность – sд = f(Рд)

Рис. 2. Графики бинарных связей кадастровых кварталов по древостоям

Из 20 формул остались 8 уравнений (табл. 6 и табл. 7), имеющие тесноту связи по коэффициенту корреляции более 0,7, то есть которые относятся к сильным связям. Поэтому они могут быть применены при составлении комплекса уравнений у имитационной модели поведения древостоев на кадастровых кварталах города.

Таблица 6

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

Факторы как объясняющие

переменные x

Факторы-показатели y

nд, шт.

Рд, м

Sд, м2

sд, м

γд, %

Численность nд, шт.

 

0,8882

0,7832

   

Периметр Рд, м

0,8918

 

0,9557

0,7391

 

Площадь Sд, м2

0,7807

0,9657

 

0,7902

 

Абсол. форма sд, м

         

Относит. форма γд, %

         

Таблица 7

Рейтинг бинарных отношений параметров древостоев

Влияние

x → y

Формула влияния

фактора x → y

Коэф.

корр.

Sд – Рд

maz09.wmf

0,9657

Рд – Sд

maz10.wmf

0,9557

Рд – nд

maz11.wmf

0,8918

nд – Рд

maz12.wmf

0,8882

Sд – sд

maz13.wmf

0,7902

nд – Sд

maz14.wmf

0,7832

Sд – nд

maz15.wmf

0,7807

Рд – sд

maz16.wmf

0,7391

Статистическим моделированием параметров участков с деревьями можно найти биотехнические закономерности высокой адекватности.

Заключение

Среди лесных насаждений первое место получил участок № 39 по 88 элементам, по рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказалась площадь древостоя, на втором – периметр участка с деревьями, как показатель на первом месте находится периметр древостоя, на втором – площадь земельного участка с деревьями.