3.2. Территориальные единицы экологического картографирования

Выбор территориальных единиц должен определяться однородностью их свойств и, как следствие этого, — возможностью распространения на них геоэкологических характеристик. В практике картографирования нашли применение шесть вариантов решения вопроса о выборе операционных территориальных единиц.

1. Выборочная характеристика, т.е. привязка показателей непосредственно к точкам и линиям, для которых они получены, практикуется в процессе работ на картах фактического материала. При недостатке данных, обусловливающем невозможность территориально полной характеристики, такой прием находит применение и на итоговых картах (рис. 6, 7). Такое решение, очевидно, лучше, чем недостоверная интерполяция, однако при этом не выполняется общекартографическое требование непрерывности изображения.

2. Геометрически правильные сетки, обычно квадратной формы, нашли применение, главным образом, при построении частных карт, характеризующих состояние компонентов среды по от дельным ингредиентам. Данный подход получил распространение в связи с тем, что ограниченные возможности компьютеров первых поколений не позволяли использовать полноценную карто графическую основу.

Недостатки геометрически правильных сеток очевидны и связаны с их случайным характером по отношению к внутренней организации пространства. Вследствие этого характеристики, относящиеся к конкретным точкам пространства, оказываются в зависимости от размещения сетки. Так, в Экологическом атласе Санкт-Петербурга [169] при размерах ячеек 1x1 км «зоны влияния» автомагистралей на загрязнение атмосферного воздуха получаются шириной от 0 до 0,9 км, в зависимости от их прохождения через середину или угол квадрата (рис. 8). Уменьшение размеров, с одной стороны, сокращает размеры подобных искажений, с другой — увеличивает число пустых ячеек. Это по существу не является решением вопроса об операционных территориальных единицах.

3. Политико-административное и хозяйственное деление используют в качестве единиц картографирования, когда исходными данными служат материалы официальной статистики, примером чего служат картосхемы в Государственных докладах о состоянии окружающей природной среды. Такой подход к выбору территориальных единиц наиболее прост в методическом отношении и отвечает текущим запросам отдельных категорий потребителей картографической продукции (главным образом, работников органов управления). Простота построения карт такого типа (картограммы и картодиаграммы, отражающие средние и суммарные показатели, получаемые на основе элементарной обработки типовых форм учета) способствует высокой оперативности их создания. При этом нельзя не выразить сомнений в высоком качестве принимаемых на основе подобных карт управленческих решений, поскольку средние и суммарные показатели затушевывают различия внутри единиц районирования и создают иллюзию контрастов на их границах (рис. 9), что географически некорректно.

Рис. 6. Фрагментарная характеристика загрязненности речных вод [8]:

1 — чистая; 2 — слабо загрязненная; 3 — умеренно загрязненная; 4 — сильно загрязненная; 5 — очень сильно загрязненная. Первые квадраты характеризуют кислородный режим и органические загрязнения; вторые квадраты — тяжелые металлы, нефть и др.; третьи квадраты — бактериальное загрязнение

Рис. 7. Фрагментарная характеристика уровней шума в Экологическом

атласе Санкт-Петербурга [169]

Рис. 8. Характеристика загрязнения атмосферы по геометрически правильной сетке [169]

Рис. 9. Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в расчете на одного жителя [172]

Использование административно-территориальных единиц может быть оправданным в случаях, когда картографируемый показатель решающим образом зависит от антропогенных факторов и является контролируемым административно (организация здравоохранения, охраны лесов, количество используемых удобрений и пестицидов и др.). Однако и в этом случае необходим учет не только административного, но и функционального деления территорий (например, отнесение количеств удобрений и пестицидов только к площади обрабатываемых земель).

4. Бассейновый подход (бассейны I, II и т.д. порядков, по классификации Стралера-Философова, а также разделяемые ими межбассейновые пространства). Этот вариант территориального деления наиболее удобен, когда объектами картографирования являются водотоки, экзогенные геодинамические процессы и весь комплекс связанных с тем и другим вопросов.

Разделяющие речные бассейны водоразделы образуют барьеры для транспортировки поллютантов с поверхностным и грунтовым стоком, а при достаточной морфологической выраженности — и для воздушного переноса в наиболее загрязненном приземном слое. В условиях преобладающего долинного типа расселения бассейны, а также группы смежных бассейнов, в значительной степени совпадают с контурами хозяйств, характеризующихся разными типами и уровнями антропогенной нагрузки, т.е. бассейны разных порядков преобразуются в природно-хозяйственные территориальные системы разных таксономических рангов.

Ограничения возможностей данного подхода связаны с неоднородностью бассейнов, каждый из которых представляет собой закономерное сочетание водораздельных, склоновых и долинных ландшафтов. Разделяющие бассейны водоразделы не всегда имеют четкую морфологическую выраженность. Вследствие этого при рав-нинном рельефе и значительной ширине однородных в ландшафт-ном отношении междуречных пространств выделение водораздельных линий становится не вполне корректной задачей. Поэтому бассейновый принцип локализации показателей экологической обстановки в целом целесообразно рассматривать как необходимый, но недостаточный.

5. Ландшафтно-географический подход (ориентация на единицы физико-географического или ландшафтного районирования) в наибольшей степени отвечает задачам экологического картогра фирования, так как понятия трансформированности и устойчивости ландшафта вторичны по отношению к самому ландшафту; их характеристика возможна только в пределах некоторой пространственной общности, образованной сочетанием и взаимодействием геокомпонентов.

Ландшафтный принцип деления территории реализован на большинстве изданных в России экологических карт [4, 15]. При этом в характеристику территориальных единиц включаются как природные особенности (единицы ландшафтного районирования, леса, в том числе с подразделением по преобладающим породам), так и характер природопользования (выделение сельскохозяйственных земель, урбанизированных и горнопромышленных ландшафтов) (рис. 10).

Проблемы, связанные с реализацией данного подхода, обусловлены современным состоянием ландшафтного районирования и картографирования. Выбор определенного (т.е. единственного из бесконечно многих) природного рубежа в качестве границы ландшафтов — волевой акт, и ввиду этого неизбежно субъективен [5]. Субъективным является и не основанный на природных закономерностях принцип чередования зональных и азональных признаков, лежащий в основе наиболее распространенной схемы таксономических единиц: страна — зона — провинция — подзона — округ — район [64].

Реально выполненное на единой методической основе ландшафтное картографирование в пределах бывшего СССР заканчивается наиболее крупным масштабом 1:4 000 000; выделы на карте этого масштаба недостаточно дробны даже для мелкомасштабного картографирования. Для крупномасштабного картографирования на основе полевых исследований наиболее важны элементарные ландшафтные единицы — фации как территориальные ячейки, на которые могут быть распространены дискретные характеристики загрязненности среды и состояния биоты. Однако они не оказываются основными объектами изучения даже при наиболее детальных ландшафтных съемках масштаба до 1:10 000 [147].

Попытку синтеза природно-территориального и административно-хозяйственного подходов к выделению территориальных единиц предпринял Г. И. Швебс [165], сформулировав понятие о природно-хозяйственных территориальных системах (ПХТС). Их выделение на локальном уровне вполне объективно и однозначно: предприятия и промышленные зоны, кварталы городской застройки, отдельные поля, пастбища и т.д. первоначально размещаются адаптированно к рельефу и другим геокомпонентам либо трансформируются настолько, что сами становятся решающим фактором районирования (в пределах урбанизированных территорий). В то же время выделение ПХТС более высоких рангов, включающих и относительно слабо измененные ландшафты, в значи-

Рис. 10. Показ ландшафтной основы на карте экологической ситуации промышленных районов Свердловской области ([67], упрощено):

1 — хвойные леса; 2 — смешанные леса; 3 — лиственные леса, заболоченные; 4 — гидросеть; 5 — болота; 6 — редколесье; 7 — луга (выгоны, пастбища); 8 — вырубленные леса; 9 — лесопосадки на месте вырубленных лесов; 10 — горельники, буреломы; 11 — пашни, сады, огороды; 12 — торфоразработки; 13 — железные дороги; 14 — шоссейные дороги

тельной мере искусственно и на практике сводится к административному делению.

Правомерность учета или неучета хозяйственно-административных границ зависит и от цели районирования. Так, состояние лесов, зависящее от организации ухода за ними, может быть oneнено по лесхозам, однако использование тех же территориальных единиц для характеристики атмосферных выпадений и их последствий географически некорректно.

6. Отсутствие территориальных единиц становится возможным при непрерывной количественной характеристике на основе применения способа изолиний. Преимущества этого подхода связаны с отсутствием осреднения показателей по площади при отказе от наперед заданных границ. Однако отсутствие территориальных единиц на итоговой карте не должно означать отказа от их учета в процессе составления при географической интерполяции показателей. В последнем случае территориальные единицы, различающиеся по функциональному использованию и устойчивости ландшафтов, выявляются по распределению количественных характеристик, подобно тому как, благодаря географическим закономерностям, крупные формы рельефа выделяются на климатической карте, тектонические структуры — на геологической и т.д.

Так, на Карте загрязнения природной среды Московской области (рис. 11) [167] выделяются зоны повышенного загрязнения, приуроченные к городам и транспортным магистралям, поймам значительных рек ниже городов и т.п. Это по существу означает присутствие на карте единиц природно-территориального районирования в неявной форме. Неучет этого обстоятельства при линейной интерполяции резко снижает ценность карт, примером чего является проведение изолиний между малочисленными постами наблюдения за загрязнением атмосферы в городах (см. рис. 3), в результате чего получается крайне схематичная картина, неадекватная реальному территориальному распределению уровней загрязнения.