Разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования

Щукина, Вера Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования
ВАК РФ 25.00.26, Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования"

005011670

На правах рукописи

Щукина Вера Николаевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОХРАНЫ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ТРАДИЦИОННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

25.00.26 - «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О 0Е

Новосибирск 2011

гп

005011670

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия».

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Жарников Валерий Борисович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лисицкий Дмитрий Витальевич;

кандидат технических наук Козориз Михаил Дмитриевич.

Ведущая организация -

ООО «Институт экологии и природопользования» (г. Тюмень).

Защита состоится 21 февраля 2012 г. в 13-00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.251.04 при ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия» (СГГА) по адресу: 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, д. 10, ауд. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «СГГА».

Автореферат разослан 20 января 2012 г.

Изд. лиц. ЛР № 020461 от 04.03.1997. Подписано в печать 28.12.2011. Формат 60 х 84 1/16. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ /36. Редакционно-издательский отдел СГГА 630108, Новосибирск, Плахотного, 10. Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА 630108, Новосибирск, Плахотного, 8

Ученый секретарь диссертационного совета

Москвин В. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Земли традиционного природопользования (ТПП) предназначены для проживания коренных малочисленных народов и ведения ими традиционных видов деятельности, имеют особый правовой режим использования и отнесены к особо охраняемым природным территориям.

Ярким примером здесь является территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры (ХМАО - Югры), значительная часть которой отведена и используется под объекты нефтегазовой отрасли (НГО). Разработка месторождений нефти и газа дает огромный экономический эффект, способствует развитию территорий, но одновременно оказывает существенное негативное влияние на экологию, состояние земельных ресурсов, сокращает ареалы традиционного природопользования.

Особое значение в деятельности нефтегазовых компаний приобретает выполнение природоохранных мероприятий: от составления экологически обоснованных проектов размещения объектов и их использования до ликвидации аварийных ситуаций с последующей рекультивацией земель, что требует специального информационного обеспечения и разработки соответствующей методики.

Степень разработанности темы исследования. Общие вопросы данной тематики изложены в трудах отечественных ученых и практиков, среди которых профессора Вершинин В.В., Варламов А.А., Волков С.Н., Сулин М.А. и ряд других.

Организация территорий традиционного природопользования для отдельных видов деятельности коренных малочисленных народов (КМН), в том числе оленеводческих хозяйств, отражена в работах Емельяновой Т.А., в которых подчеркнута необходимость комплексного изучения состояния земель с целью согласования интересов между хозяйствующими субъектами и общинами коренных народов, и отмечено несовершенство существующего информационно-

го обеспечения в плане недостаточно полного учета исходных данных при планировании использования земель ТПП.

Отдельные вопросы информационного обеспечения (ИО) решения земельно-кадастровых задач с использованием геоинформационных систем и технологий рассмотрены в трудах Берлянта А.М., Грузинова B.C., Карлика А.П., Лурье И.К. Отметим необходимость их использования для оценки негативного влияния объектов НГО на земли ТПП и проектирования рекультивации нефте-загрязненных земель.

Практика обследований нефтезагрязненных земельных участков и их восстановления рассмотрены в работах Зубайдулина А.А., Казанцевой М.Н., Казанцева А.П., Соромотина А.В., Чижова Б.Е. и др., отметивших наличие больших площадей нефтезагрязненных земель и низкие темпы их рекультивации.

Анализ работ названных авторов позволил сделать вывод о том, что значительная часть негативного воздействия НГО на земли ТПП обусловлена недостатками информационного обеспечения охраны и рекультивации нарушенных и загрязненных земель, в числе которых:

- отсутствие методики специального информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования;

- недостаточность научно-методического обеспечения проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель;

- отсутствие современных геоинформационных моделей для оценки негативного влияния объектов НГО на земли ТПП и проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель.

С учетом вышесказанного целью настоящего диссертационного исследования стала разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования в условиях развития нефтегазовой отрасли.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

- анализ состояния информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП в условиях развития нефтегазовой отрасли;

- разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП в условиях развития нефтегазовой отрасли;

- разработка геоинформационных моделей территорий для оценки негативного влияния объектов НГО на земли ТПП и проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель;

- разработка алгоритма и программы проведения рекультивации нефтезагрязненных земель.

Объектом исследования являются геоинформационные ресурсы, необходимые для охраны и рекультивации земель традиционного природопользования в условиях развития НГО.

Предметом исследования являются характеристики геоинформационных ресурсов, а также методы сбора, хранения, анализа, обработки такой геоинформации.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследований

Для решения поставленных задач использован метод системного анализа, базовые понятия геоинформационного моделирования и формирования баз данных.

При выполнении практической части работы использовались современные вычислительные средства, ГИС Maplnfo Professional 9.0, СУБД Microsoft Office Access, язык программирования С#.

Информационной базой исследования послужили статистические материалы, результаты обследований, проекты рекультивации нефтезагрязненных земель ХМАО - Югры, схемы нефтяных разливов.

Использованы результаты участия в госбюджетной НИР СГГА «Исследование эколого-геологических систем в целях использования природных ресурсов» (2009-2011 гг.) № ГР 012009.54347.

Основные научные результаты диссертации, выносимые на защиту:

- полученные в результате анализа важнейшие индикаторы соблюдения природоохранных требований на землях традиционного природопользования в условиях развития НГО;

- методика информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП в условиях развития нефтегазовой отрасли;

- геоинформационные модели для оценки негативного влияния объектов НГО на земли ТПП, проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель;

- алгоритм и программа проведения рекультивации нефтезагрязненных земель.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

- сформирована совокупность индикаторов, позволяющих оптимально со-

блюдать природоохранные требования в процессе нефтегазодобычи на землях традиционного природопользования; :

- разработанная методика информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП позволяет более достоверно выполнить оценку негативного влияния объектов НГО на земли ТПП и повысить темпы производства рекультивации нарушенных и нефтезагрязненных земель.

Научная и практическая значимость работы

В диссертации предложена методика информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП, позволяющая компенсировать негативное воздействие НГО.

Разработаны геоинформационные модели, позволяющие оценить степень влияния объектов НГО на традиционное природопользование и объемы нефтезагрязненных земель для их рекультивации.

Предложены отсутствующие в настоящее время формулы расчета ущерба, наносимого земельным ресурсам при механическом воздействии на них строительства объектов НГО, находящимся в границах ТПП и зонах стрессового воздействия.

Разработана компьютерная программа «Рекультивация», обеспечивающая технически обоснованные, экономичные и рациональные расчеты проектов ре-культивационных работ на землях ТПП.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Тематика диссертации наиболее полно соответствует позициям паспорта научной специальности 25.00.26 - «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель», разработанного экспертным советом ВАК Минобрнауки РФ:

- № 5. Принципы сбора, документирования, накопления, обработки и хра-

нения сведений о земельных участках. Разработка единой методики по ведению земельного кадастра; '

, - № 9. Охрана земель - основа комплексного подхода к использованию зе-

мель с учетом их зональных и региональных особенностей (предотвращение деградации земель, экологическое состояние земель, защита земель от водной и ветровой эрозии, защита от заражения сельскохозяйственных угодий, рекультивация нарушенных земель).

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований представлены и получили одобрение: .

- на Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь» (Новосибирск, 2006-2009 гг.);

- на всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (Тюмень, 2008-2011 гг.);

- на научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей

ТюмГАСУ (Тюмень, 2009-2010 гг.). ■

Результаты исследований реализованы в учебном процессе и дипломном проектировании в Сибирской государственной геодезической академии, Тюменском государственном архитектурно-строительном университете, Тюменском государственном нефтегазовом университете, в производственной деятельности ООО «Институт экологии и природопользования» г. Тюмени, о чем свидетельствуют акты внедрения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них две - в изданиях из перечня ВАК Минобрнауки РФ.

Структура диссертации. Объем диссертационной работы составляет 131 страницу текста, состоит из введения, заключения, трех разделов. Диссертационная работа включает 8 приложений, 19 таблиц и 19 рисунков. Список использованных источников содержит 114 наименования, из них 6 - на английском языке.

Диссертация и автореферат диссертации оформлены в соответствии с СТО СГГА 012-2011.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении показана актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи, обозначены объект и предмет исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первом разделе «Анализ информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования» в результате проведенных исследований организационно-правовых основ образования, охраны и использования земель ТПП, факторов негативного воздействия нефтегазовой отрасли на земельные ресурсы, основных положений восстановления и рекультивации нарушенных земель выполнена оценка ИО и сформирована совокупность индикаторов, позволяющих оптимально соблюдать природоохранные требования в процессе нефтегазодобычи на землях традиционного природопользования.

Основными факторами негативного воздействия при разработке месторождений полезных ископаемых являются механическое повреждение грунта при строительстве объектов НГО и загрязнение компонентов окружающей природной среды в результате аварийных разливов нефтепродуктов.

К важнейшим индикаторам соблюдения природоохранных требований на землях традиционного природопользования в условиях развития НГО отнесены:

а) обоснование горных отводов;

б) расчет ущерба окружающей природной среде;

в) исчисление размера убытков, причиненных объединениям коренных малочисленных народов (КМН);

г) проектирование рекультивации земель в двух основных вариантах:

- имеющих механическое повреждение грунта при строительстве объектов нефтегазодобычи;

- при аварийном разливе нефтепродуктов.

Установлено, что значительная часть негативного воздействия НГО на земли ТПП обусловлена недостатками информационного обеспечения охраны и рекультивации нарушенных и загрязненных земель, в числе которых:

- недостаточность научно-методического обеспечения проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель;

В связи с этим задачами дальнейших исследований явились:

- разработка алгоритма и программы проведеній рекультивации нефтезагрязненных земель.

Во втором разделе «Разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования» представлена методика ИО, предложены алгоритм геоинформационного моделирования для оценки негативного влияния НГО на земли ТПП и проектирования рекультивации и усовершенствованная схема расчета ущерба.

Разработка методики ИО основана на выделении в ней трех базовых составляющих: концептуальной, технологической, содержательной (рисунок 1), определивших системный подход и, одновременно, дифференциацию целей, задач и особенностей технологических решений.

Внешняя среда I

Информационные ,—~ ресурсы '

Потребители

Рисунок 1 - Составляющие информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП

Концептуальная составляющая определяет основные принципы информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования, взаимосвязи с информационными ресурсами и пользователями.

Методика информационного обеспечения охраны и рекультивации земель ТПП представлена на рисунке 2.

Принципиальными особенностями предложенной методики ИО являются:

- в основу ИО положены важнейшие индикаторы соблюдения природоохранных требований на землях ТПП в условиях негативного воздействия НГО;

- технологические аспекты обработки информации определяются форматом исходных данных, типом информации и формой представления результатов потребителю: органам власти и управления, предприятиям нефтегазовой отрасли, НИИ, проектным организациям, общинам КМН.

Содержательная составляющая содержит информационные ресурсы, необходимые для охраны и рекультивации земель традиционного природопользования и их характеристики. Фрагмент состава исходных данных для решения задач охраны представлен в таблице 1.

Информационное обеспечение охраны и рекультивации

Концептуальная сос тавляющая

Содержательная составляющая Технологическая составляющая

и рекультивации земель традиционного природопользования

'С

0 я ю

2 3 § 5 Р? Р 5 Я

*13

о\

<ъ

ГР

•е

Таблица 1 - Состав исходных данных для ИО решения задач охраны

и проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель

Задача Цель ИО Необходимые данные Источники Вид

Обоснование горного отвода Определение наилучшего варианта положения грают горного отвода Характеристика территории Топографическая карта Картографический

Геологическая карта Картографический

Границы существующих месторождений Картографический

Границы соседних горных отводов Картографический

Границы вредного влияния разработок Картографический

Карга устойчивости к загрязнению нефтью Картографический

Границы ТТП и ООПТ Картографический

Карта мощности плодородного слоя Картографический

Природно- климатические характеристики Атрибутивный

Границы административных образований Картографический

Характеристика месторождения Глубина залегания пластов углеводородов Атрибутивный

Границы месторождений Картографический

В результате анализа возможностей использования исходной информации (см. таблицу 1) введены следующие усовершенствования:

- следует учитывать пространственное положение границ ТПП и особо охраняемых природных территорий (ООПТ) для более достоверной оценки негативного влияния НГО на земли ТПП;

- использовать уточненный состав исходных данных для проектирования рекультивации земель;

- осуществлять геоинформационное сопровождение решения задач расчета ущерба окружающей природной среде и исчисления убытков объединениям КМН при предоставлении земельных участков для нужд недропользования, загрязнении земель в результате аварийных разливов нефтепродуктов.

С целью учета повышенной ценности земель, находящихся в границах ТПП, для расчета ущерба предложена усовершенствованная расчетная схема с использованием следующих формул:

- для расчета ущерба земельным ресурсам, находящимся в границах ТПП, в случае загрязнения их нефтью, Уугпп-

где Уз - ущерб от загрязнения земель нефтью (определяется согласно Методике определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах);

Ктпп - коэффициент пересчета для территорий традиционного природопользования (согласно Методике... КТПп = 2).

- для расчета ущерба земельным ресурсам, находящимся в границах ТПП, в случае изъятия их на период строительства, Узтппстр'-

где Не- норматив стоимости сельскохозяйственных земель (в зависимости от типа и подтипа почв и вида сельскохозяйственного освоения) изымаемых участков;

Рот - площадь отвода земель под строительство;

Кт - коэффициент пересчета в зависимости от срока изъятия для строительства;

Кэ(ц - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории /-го экономического района;

- для расчета ущерба земельным ресурсам, находящимся в границах зон стрессового воздействия, Узкв: '

Узтпп - Уз'Ктпп,

(1)

УзТППСтр ~ Нс'Рот'Кж'К^уКтпп,

(2)

УЗкв Не*?в'КпСв'-Кэ(1)'Кзсв>

(3)

где Fce - площадь земель традиционного природопользования, находящихся в зоне стрессового воздействия;

К„св - коэффициент пересчета в зависимости от периода времени стрессового воздействия;

Кхв - коэффициент пересчета в зависимости от зоны стрессового воздействия.

Таким образом, для создания информационной основы расчета ущерба землям ТПП необходима следующая информация:

- картографическая: границы земель ТПП, ООПТ, границы территорий по видам традиционной хозяйственной деятельности, границы зон стрессового воздействия;

- атрибутивная: норматив стоимости сельскохозяйственных земель, значения повышающих коэффициентов, временной период изъятия земель из традиционного природопользования.

Последовательность обработки исходной информации и программно-технические средства определены при разработке технологической составляющей.

Поскольку основное содержание ИО составляют пространственные данные, применение ГИС-технологий очевидно. В качестве базовой нами использована технология геоинформационного моделирования. Организацию атрибутивных характеристик объекта рекомендуется осуществлять при помощи баз данных реляционного типа.

Алгоритм геоинформационного моделирования для оценки негативного влияния объектов НГО на земли ТПП и проектирования, реализуемый на базе ГИС «МарInfo Professional 9.0», представлен на рисунке 3.

Картографическую базу данных составляют полученные тематические слои. Качественные и количественные характеристики объектов заносятся в двумерные таблицы и составляют атрибутивную БД реляционного типа, которая может иметь пространственную привязку. В первом случае таблицы создаются в среде ГИС, во втором - при помощи системы управления базой данных (СУБД), в частности, выбранной нами СУБД Microsoft Office Access.

Информационные ресурсы

Правовая

база

Нормативная

база

Кадастровые и землеустроительные сведения

Картографические материалы

Традиционные знания КМН

Топографо- геодезическое обеспечение Данные мониторинга земель Статистические данные Экономические показатели

Сканирование

Векторизация (Маріпґо)

Добавление атрибутов 1

Совмещение геоинформации - приведение к единой проекции и системе координат ■ согласование контуров между собой и относительно естественных рубежей

1к

Создание геомодели Выбор и группировка слоев в зависимости от решаемой задачи

Анализ качества Полнота, достоверность, непротиворечивость

Оформление и предоставление пользователю

Визуализация на экране компьютера Картографическая база данных Экспорт в графические форматы (графическая часть проектов) ГИМ Вывод на печать

Рисунок 3 - Алгоритм геоинформационного моделирования

Общая структура программного обеспечения (ПО) имеет следующие составляющие: общее, базовое и специальное.

В общее ПО включены: .

- программы, входящие в состав стандартного пакета Microsoft Office: Microsoft Office Access, Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel и др.;

- программы антивирусной защиты информации;

- интернет-браузер.

Базовое ПО содержит программы для сбора, хранения, обработки, анализа, формирования геоинформационных моделей и включает в себя:

- Maplnfo Proffesional 9.0 - для геоинформационного картографирования;

- Photoraod - для фотограмметрической обработки аэро- и космических снимков.

В процессе исследований выявилась необходимость разработки специального ПО для систематизации информации о нефтезагрязненных участках, обеспечивающего технически обоснованные, экономичные и рациональные расчеты проектов рекультивации нефтезагрязненных земель.

По результатам исследований, приведенным в разделе 2, сделаны следующие выводы:

- разработанная методика информационного обеспечения базируется на важнейших индикаторах соблюдения природоохранных требований на землях ТПП в условиях негативного воздействия НГО;

- предложенный алгоритм геоинформационного моделирования позволяет более достоверно выполнить оценку негативного влияния НГО на земли ТПП и повысить качество проектирования рекультивационных мероприятий;

- усовершенствованная расчетная схема определения ущерба земельным ресурсам в случаях механического воздействия на них при строительстве объектов НГО, находящимся в границах ТПП и зонах стрессового воздействия, позволяет учесть их повышенную ценность.

Результаты теоретических разработок нашли свое применение при проектировании рекультивации нефтезагрязненных земель ХМАО - Югры.

В третьем разделе диссертации «Методические основы использования теоретических разработок в практике информационного обеспечения рекульти-

вации нефтезагрязненных земель» представлены результаты реализации разработок в ООО «Институт экологии и природопользования» (г. Тюмень), являющимся одним из центров научно-методического сопровождения и внедрения инновационных разработок по данной теме:

- предложен производственный вариант методики ИО для проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель;

- разработан алгоритм формирования связей между характеристикам нефтезагрязненного участка и мерами по его восстановлению;

- приведены результаты апробации алгоритма и программы проведения

рекультивации на примере нефтезагрязненного участка Правдинского месторождения; •

- представлены результаты использования геоинформационного моделирования территории Правдинского месторождения для целей рекультивации, а также для оценки влияния объектов НГО на земли ТПП ХМАО - Югры.

Производственный вариант методики ИО для проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель представлен на рисунке 4.

Информационной основой проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель ХМАО - Югры служат материалы обследования, при котором определяют: экотоп участка, площадь нефтяного разлива, степень загрязнения.

На рисунке 5 представлен предложенный алгоритм взаимосвязи между характеристиками нефтяного загрязнения участка и мерами по его восстановлению, реализованный нами в программе «Рекультивация». Текст программы написан на языке С#, с использованием Microsoft Visual Studio 2005.

Для систематизации количественных характеристик о нефтезагрязненных участках сформирована база данных (БД), позволяющая производить учет земельных ресурсов, подвергшихся нефтяному загрязнению, и темпы рекульти-вационных работ.

Рисунок 4 - Методика информационного обеспечения проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель

Цель ИО рекультивации: удовлетворение потребностей в информации при составлении проектов рекультивации нефтезагрязненных земель, оценка ущерба земельным ресурсам и убытков традиционному природопользованию.

Опре-

деле-

ние

степе-

ни

за-

гряз-

не-

ния

Характеристики нефти (плотность, давление и др.)

Почвенно-гидрологические условия

Рельеф

Комплексный химический анализ

Нормативно-правовая информация

Картографические

материалы

Природно-климатические

условия

Задачи ИО рекультивации: выбор соответствующего ком- Объект ИО ре-

плекса технологических мероприятий по восстановлению культивации -

загрязненных территорий, расчет потребности в материалах нефтезагрязнен-

и технических средствах; прогнозирование возможного ные участки,

развитая катастрофических процессов при аварийном разливе нефтепродуктов; инвентаризация нефтезагрязненных

Сбор информации:

Хранение:

- МарІпАз;

- «Рекультивация»

Обработка:

- геоинформационное моделирование (Мар-Іпґо);

- СУБД (Ассезэ)

Отбор образцов (шурфование, отбор керна трубчатым почвенным пробоотборником)

Геодезические измерения

Космо-, аэросъем ка

Определение площади за-грязне-

Методика ИО проектирования рекультивации нефтезагрязнен

ных земель

Анализ:

- оценка влияния НГО на традиционное природопользование;

- определение площади нефтезагрязненных земель;

- оценка степени нарушенное ти территории

Пространственные

решения:

Выбор технологической схемы восстановительных мероприятий

Формы представления информации:

- текстовая и графическая части проектов рекультивации:

* геоинформацконные модели;

- база данных на нефтезагрязиен-ные участки

Рисунок 5 - Алгоритм взаимосвязи между характеристиками нефтяного загрязнения участка и мерами по его восстановлению

Для установления зависимости между характеристиками загрязнения и мерами по восстановлению произведено связывание таблиц при помощи идентификационных номеров с использованием связи типа 1 : М (один-ко-многим).

В программном продукте «Рекультивация» реализованы дополнительные функциональные возможности сформированной БД, такие как подсчет необходимых для рекультивации материалов, формирование перечня технических средств, выбор соответствующей технологической карты производства восстановительных работ, подготовка выходной формы (отчет на рекультивацию нефтезагрязненного участка).

Созданный алгоритм, БД и разработанная компьютерная программа проведения рекультивации нефтезагрязненных земель обеспечивают технически обоснованные, экономичные и рациональные расчеты проектов рекультиваци-онных работ на землях традиционного природопользования.

Разработанные геоинформационные модели (ГИМ) различаются по охвату территории:

- региональная - обзорное представление ХМАО - Югры;

— локальная — на территорию Правдинского лицензионного участка.

Областями применения ГИМ являются оценка негативного влияния НГО

на земли ТПП и ООПТ ХМАО - Югры, проектирование рекультивации нефтезагрязненных земель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенного диссертационного исследования сделаны выводы:

а) в результате анализа состояния информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования в условиях развития нефтегазовой отрасли сформирована совокупность индикаторов, позволяющих оптимально соблюдать природоохранные требования, требующих разработки методики такого обеспечения, к которым отнесены:

1) обоснование горных отводов;

2) расчет ущерба окружающей природной среде;

3) исчисление размера убытков, причиненных объединениям коренных малочисленных народов;

4) проектирование рекультивации земель в двух основных вариантах:

- имеющих механическое повреждение грунта при строительстве объектов нефтегазодобычи;

- при аварийном разливе нефтепродуктов;

б) разработана методика информационного обеспечения охраны и рекультивации, позволяющая компенсировать негативное влияние нефтегазовой отрасли на земли традиционного природопользования;

в) разработанные геоинформационные модели позволяют более достоверно оценить степень негативного влияния объектов НГО на земли ТПП ХМАО -Югры и повысить темпы производства рекультивации земель;

г) созданный алгоритм и разработанная компьютерная программа «Рекультивация» обеспечивают технически обоснованные, рациональные и экономичные расчеты проектов рекультивационных работ на нефтезагрязненных земельных участках.

Полученные в работе выводы и рекомендации адресованы нефтегазодобывающим предприятиям, научно-исследовательским и проектным организациям, общинам коренных малочисленных народов для обоснования границ горного

отвода, рекультивации земель, расчета ущерба земельным ресурсам, исчисления размера убытков объединениям коренных малочисленных народов и могут быть использованы при совершенствовании соответствующих нормативнотехнических документов.

Апробация разработок осуществлена при составлении проектов рекультивации на нефтезагрязненные участки ХМАО - Югры з ООО «Институт экологии и природопользования» (г. Тюмень), в учебном процессе Сибирской государственной геодезической академии, Тюменского государственного архитектурно-строительного университета, Тюменского государственного нефтегазового университета, о чем свидетельствуют акты внедрения.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, В КОТОРЫХ ОПУБЛИКОВАНЫ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

1 Щукина, В. Н. Совершенствование информационного обеспечения рационального использования и охраны территорий традиционного природопользования / В. Н. Щукина // Изв. вузов. Нефть и газ. - ТюмГНГУ: Тюмень, 2011. -Ха 1(85).-С. 107-110.

2 Жарников, В. Б. Технологические решения проведения рекультивацион-

ных работ на нефтезагрязненных территориях традиционного природопользования (по материалам ХМАО - Югры) / В. Б. Жарников, В. Н. Щукина // Геодезия и картография. - 2011. - № 10. - С. 34-38. •

3 Щукина, В. Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010613036 от 7.05.2010 г. «Рекультивация».

4 Щукина, В. Н. Особенности рекультивации нефтезагрязненных земель Тюменской области / В. Н. Щукина // Сборник материалов Ш Международного научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2007». - Новосибирск: СГГА, 2007. - С. 121— 125.

5 Щукина, В. Н. Создание базы данных на участки, подлежащие рекультивации, вследствие загрязнения нефтью / В. Н. Щукина // Сборник материалов

IV Международного научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2008». - Новосибирск: СГГА, 2008.-С. 73-75.

6 Щукина, В. Н. Информационное обеспечение рекультивации нефтезаг-

рязненных земель / В. Н. Щукина II Сборник материалов V Международного научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2009». - Новосибирск: СГГА, 2009. - С. 129— 131. ...

7 Щукина, В. Н. Разработка технологии геоинформационного обеспечения рекультивации нефтезагрязненных земель / В. Н. Щукина // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири : сб. материалов всерос. научно-практ. конф. - Тюмень, 2009. - С. ISO-153.

8 Щукина, В. Н. К вопросу геоинформационного обеспечения рекультивации северных территорий / В. Н. Щукина II Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири : сб. материалов всерос. научно-практ. конф. - Тюмень, 2010. - С. 69-71.

9 Щукина, В. Н. Разработка технологической составляющей информационного обеспечения рационального использования и охраны территорий традиционного природопользования / В. Н. Щукина // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: сб. материалов всерос. научно-практ. конф. - Тюмень, 2011. - С. 223-225.

10 Щукина, В. Н. Геоинформационное обеспечение оценки воздействия трубопроводной транспортной системы на земельные ресурсы северных территорий / В. Н. Щукина // Вестник СГГА. - Новосибирск: СГГА, 2010. - Вып. 1(12).-С. 94-104.

11 Щукина, В. Н. Информационное обеспечение рационального использования и охраны северных территорий / В. Н. Щукина // Вестник СГГА. -Новосибирск: СГГА, 2010. - Вып. 2(13). - С. 60-68.

12 Щукина, В. Н. База данных Access при производстве рекультивации нефтезагрязненных земельных участков / В. Н. Щукина // Сборник материалов

VIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ.-Тюмень: РИОТюмГАСУ, 2009.-С. 102-103.

13 Щукина, В. Н. Геоинформационный прогноз разлива нефтепродуктов / В. Н. Щукина // Сборник научных трудов аспирантов и молодых ученых СГГА.

- Новосибирск: СГГА, 2009. - Вып. 6. - С. 76-79.

14 Щукина, В. Н. Способы определения площади разлива нефтепродуктов при порыве нефтепровода для целей рекультивации / В. Н. Щукина // Сборник материалов IX научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ. - Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2010. - С. 68-71.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Щукина, Вера Николаевна, Новосибирск

61 12-5/1613

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

(ФГБОУ ВПО «СГГА»)

На правах рукописи

Щукина Вера Николаевна

25.00.26 - «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

кандидат технических наук, профессор

Жарников Валерий Борисович

Новосибирск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ .........................................................................6

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ......................................................................10

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ..................................................................12

ВВЕДЕНИЕ ......................................................................13

1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОХРАНЫ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ТРАДИЦИОННОГО

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ......................................................................19

1Л Организационно-правовые основы образования, охраны и использования земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов...............................................19

1Л Л Правовое обеспечение образования, охраны и использования земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов. Отечественный и зарубежный опыт... 19 1.1.2 Организационные основы охраны земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов в

условиях негативного воздействия нефтегазовой отрасли..........24

1.2 Основные положения рекультивации нарушенных и загрязненных при нефтедобыче земель........................................29

1.3 Состояние информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов................................................34

1.4 Выводы по разделу и задачи дальнейших исследований......37

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ОХРАНЫ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ТРАДИЦИОННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ КОРЕННЫХ МАЛОЧИСЛЕННЫХ

НАРОДОВ ...................................................................... 40

2.1 Разработка составляющих методики информационного

обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного

природопользования коренных малочисленных народов

Севера, Сибири и Дальнего Востока РФ......................................40

2.2 Разработка технологической составляющей методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов.....................................................................43

2.2.1 Этапы технологической составляющей методики ИО.................44

2.2.2 Геоинформационное моделирование для оценки негативного влияния ЕГО на земли ТПП и проектирования рекультивации 44

2.2.3 Система управления базой данных Microsoft Office Access для работы с атрибутивными данными.................................................47

2.2.4 Программное обеспечение методики ИО охраны и рекультивации земель традиционного природопользования.................................50

2.3 Разработка содержательной составляющей методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования коренных малочисленных народов.....................................................................51

2.4 Совершенствование методики расчета ущерба ТПП от загрязнения нефтью.............................................................................54

2.5 Выводы по разделу...............................................................................57

3 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК В ПРАКТИКЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ (ПО МАТЕРИАЛАМ ООО «ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ,

Г. ТЮМЕНЬ) ......................................................................58

3.1 Оценка негативного воздействия нефтегазовой отрасли на земельные ресурсы и традиционное природопользование ХМАО-Югры...........................................................................................58

3.2 Исходные данные для проектирования рекультивации

нефтезагрязненных земель (на примере Правдинского

лицензионного участка).....................................................................61

3.2.1 Состав исходных данных для проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель................................................................61

3.2.2 Основные источники загрязнений земель нефтью на территории месторождений...................................................................................61

3.2.3 Природно-климатические характеристики территории Правдинского месторождения нефти..............................................63

3.2.4 Характеристики нефтезагрязненных земель...................................65

3.3 Разработка производственного варианта методики информационного обеспечения для проектирования рекультивации нефтезагрязненных земель.................................67

3.4 Геоинформационные технологии при проектировании и производстве рекультивации нефтезагрязненных земель и оценке степени влияния НГО на земли ТПП.............................70

3.4.1 Геоинформационное прогнозирование при проектировании и производстве рекультивации нефтезагрязненных земель..............70

3.4.2 Геоинформационное обеспечение оценки воздействия трубопроводной транспортной системы на земли ТПП.................74

3.4.3 Геоинформационное моделирование при рекультивации нефтезагрязненных земель.................................................................78

3.5 Разработка структуры атрибутивной БД на нефтезагрязненные участки..............................................................85

3.6 Реализация алгоритма в программе «Рекультивация» и формирование отчета на рекультивацию нефтезагрязненного участка Правдинского месторождения.........................................86

3.7 Выводы по разделу...............................................................................90

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................91

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ...........................................93

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) ТРЕБОВАНИЯ НОРМАТИВНО-

ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ.........107

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

КАРТ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ......109

ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) ОБЗОРНАЯ СХЕМА ПРАВДИНСКОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ................112

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) ПЛАН-СХЕМА НЕФТЯНОГО

РАЗЛИВА.................................................113

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное) АНАЛИЗ АТЛАСОВ...............................114

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное) ИСХОДНАЯ ОСНОВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ

ОБЗОРНОЙ ЧАСТИ ГИМ......................119

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (обязательное) СВИДЕТЕЛЬСТВО О

ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММЫ «РЕКУЛЬТИВАЦИЯ».. 124 ПРИЛОЖЕНИЕ И (обязательное) ФРАГМЕНТ ИСХОДНОГО КОДА

ПРОГРАММЫ «РЕКУЛЬТИВАЦИЯ».. 125

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей диссертации использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 17.5.1.01-83. Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения

ГОСТ 17.5.1.02-85. Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации

ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель

ВСН 179-85 Инструкция по рекультивации земель при строительстве трубопроводов

СН 459-74 Нормы отвода земель для нефтяных и газовых скважин

РД 07-192-98 Инструкция по оформлению горных отводов для разработки месторождений полезных ископаемых (утв. Госгортехнадзором РФ 31 декабря 1997 г., № 58, утв. МПР РФ 7 февраля 1998 г. № 56) [Текст] / «Курьер», № 13, 03.04.1998

РД 39-00147105-006-97. Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов (утв. ОАО АК «Транснефть» 06.02.1997)

СП 11-101-95. Порядок разработки, согласования, утверждения и состава обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений (утв. Постановлением Минстроя РФ от 30.06.1995 № 18-63)

Конституция Российской Федерации

Федеральный закон от 7.05.2001 № 49-фз «О территориях традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации»

Федеральный закон от 30.04.1999 № 82-фз «О гарантиях прав коренных малочисленных народов Российской Федерации»

Федеральный закон от 21.02.1992 № 2395-1 «О недрах»

Федеральный закон от 18.06.2001 № 78-фз «О землеустройстве» Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-фз «Об охране окружающей среды» Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.2001 № 136-фз Федеральный закон от 20.06.2000 № 104-фз «Об общих принципах организации общин коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации»

Закон ХМАО-Югры от 28.12.2006 № 145-оз «О территориях традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера регионального значения в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре»

Закон ХМАО - Югры от 18.04.1996 N 15-оз «О недропользовании» Закон ХМАО от 03.05.2000 N 26-оз «О регулировании отдельных земельных отношений в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре»

Закон ХМАО от 19.11.2001 N 73-оз «Об общинах коренных малочисленных народов в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре»

Закон ЯНАО от 06.10.2006 № 49-ЗАО «О защите исконной среды обитания и традиционного образа жизни коренных малочисленных народов Севера в Ямало-Ненецком автономном округе»

Закон ЯНАО от 05.05.2010 № 52-ЗАО «О территориях традиционного природопользования регионального значения в Ямало-Ненецком автономном округе»

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 04.02.2009 №132-р «Об утверждении концепции устойчивого развития коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока РФ»

Распоряжение Правительства РФ от 08.05.2009 № 631-р «Перечень мест традиционного проживания и традиционной хозяйственной деятельности коренных малочисленных народов РФ»

Постановление Правительства РФ от 21.08.2000 № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов»

Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 № 87 «О составе проектной документации и требования к их содержанию»

Постановление Правительства РФ от 27.07.2001 г. № 564 «О федеральной целевой программе «Экономическое и социальное развитие коренных малочисленных народов Севера до 2011 года»»

Постановление администрации ЯНАО от 02.12.2009 № 672-А «Об утверждении положения об осуществлении природопользования на особо охраняемых природных территориях регионального значения»

Постановление Госгортехнадзора РФ от 11.09.1996 № 35 «Об утверждении инструкции о порядке предоставления горных отводов для разработки газовых и нефтяных месторождений»

Постановление Госстроя СССР от 30.03.1973 «Об утверждении норм отвода земель для магистральных трубопроводов»

Постановление Правительства ХМАО - Югры от 01.07.2008 № 140-п «О реестре территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера регионального значения в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре»

Постановление Правительства ХМАО - Югры № 171-п. «О требованиях к разработке планов по предупреждению и ликвидации разливов нефти, нефтепродуктов, газового конденсата, подтоварной воды на территории ХМАО-Югры»

Постановление Правительства ХМАО - Югры от 10.04.2002 № 192-п «О территориях традиционного природопользования»

Распоряжение Правительства ХМАО - Югры от 05.10.2009 № 425-рп «Об утверждении Модельного соглашения недропользователей с субъектами права традиционного природопользования об использовании земель для целей недропользования в границах территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера регионального значения в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре»

Приказ Минрегионразвития от 9.12.2009 № 565 «Об утверждении методики исчисления размера убытков, причиненных объединениям коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации в результате хозяйственной и иной деятельности организаций всех форм собственности и физических лиц в местах традиционного проживания и традиционной хозяйственной деятельности коренных малочисленных народов Российской Федерации»

Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах (утв. Приказом ОАО АК «Транснефть» от 30.12.1999 № 152)

Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель (утв. Роскомземом 28 декабря 1994 г., Минсельхозпродом РФ 26 января 1995 г., Минприроды РФ 15 февраля 1995 г.)

Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (утв. Минтопэнерго РФ 01.11.1995г.)

Регламент организации работ по охране окружающей среды при строительстве скважин (утв. ОАО «Газпром»)

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей диссертации применены следующие термины с соответствующими определениями:

база данных - совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области;

геоинформационное моделирование — моделирование природных, хозяйственных, социальных процессов и ситуаций, прослеживания их связей, взаимодействий, прогнозирования развития во времени и пространстве и отображения их в соответствующих слоях базы данных на языке электронных карт.

геоинформационная система - это аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением природной средой и территориальной организацией общества;

информационное обеспечение - процесс предоставления, обработанной соответствующим образом информации, потребителям в соответствии с решаемыми задачами;

нарушенные земли - земли, утратившие в связи с их нарушением первоначальную хозяйственную ценность и являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду;

рекультивация земель - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества;

системы управления базами данных — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использо-

вания базы данных многими пользователями;

традиционное природопользование коренными малочисленными народами Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации - исторически сложившиеся и обеспечивающие неистощительное природопользование способы использования объектов животного и растительного мира, других природных ресурсов коренными малочисленными народами Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

БД - база данных

ГИМ — геоинформационные модели

ГИС - геоинформационные системы

ИО - информационное обеспечение

КМН - коренные малочисленные народы

ЛУ - лицензионный участок

НТО - нефтегазовая отрасль

НЗЗ - нефтезагрязненные земли

ООПТ - особо охраняемые природные территории

СУБД - система управления базой данных

ТПП - традиционное природопользование

ТПТС - трубопроводная транспортная система

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Земли традиционного природопользования предназначены для проживания коренных малочисленных народов и ведения ими традиционных видов деятельности, имеют особый правовой режим использования и отнесены к особо охраняемым природным территориям.

Ярким примером здесь является территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры (ХМАО-Югры), значительная часть которой отведена и используется под объекты нефтегазовой отрасли. Разработка месторождений нефти и газа дает огромный экономический эффект, способствует развитию территорий, но одновременно оказывает существенное негативное влияние на экологию, состояние земельных ресурсов, сокращает ареалы традиционного природопользования.

Степень разработанности темы исследования. Общие вопросы данной тематики изложены в трудах отечественных ученых и практиков, среди которых профессора Вершинин В. В., Варламов А. А., Волков С. Н., Сулин М. А. и ряд других.

Организация территорий традиционного природопользования для отдельных видов деятельности коренных малочисленных народов, в том числе оленеводческих хозяйств, отражена в работах Емельяновой Т. А., в которых подчеркнута необходимость комплексного изучения состояния земель с целью согласования интересов между хозяйствующими субъектами и общинами коренных народов, и отмечено несовершенство существующего информационного

обеспечения в плане недостаточно полного учета исходных данных при планировании использования земель �

Информация о работе

Щукина, Вера Николаевна
кандидата технических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 25.00.26

Диссертация

Разработка методики информационного обеспечения охраны и рекультивации земель традиционного природопользования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы