Градоэкологическое обоснование размещения образовательных учреждений при реконструкции городских территорий с использованием ГИС-технологий

Аннотация

Шеина С.Г., Бабенко Л.Л., Белая Е.В.

Одной из приоритетных направлений социально-экономического развития муниципального образования является эффективная работа, направленная на повышение эффективности использования территориальных ресурсов, качественное развитие, реконструкция и модернизация сети образовательных объектов на основе пропорционального и сбалансированного развития всех городских районов, обеспечение полного удовлетворения потребностей населения в объектах образования, а также равной доступности на территории МО. Научная новизна настоящих исследований заключается в разработке информационно-аналитического обеспечения системы поддержки принятия решений при размещении образовательных учреждений на основании геоинформационной базы данных и имитационной модели перспективного планирования размещения образовательных учреждений при реконструкции городских территорий. Она позволяет осуществлять сбор, анализ, хранение и последующее представление территориально-пространственной информации на базе ГИС-технологий, САПР и СУБД. 

Ключевые слова: градостроительно-информационных системы, размещение образовательных учреждений, реконструкции городских территорий

05.23.08 - Технология и организация строительства

05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов

Одной из приоритетных направлений социально-экономического развития муниципального образования является эффективная работа, направленная на повышение качества жизни человека [1]. Одно из первостепенных мест в этой связи принадлежит созданию в городе системы образовательных учреждений, обеспечивающих непрерывное образование, необходимое для социально-значимого труда, высокое качество жизни и экологическую безопасность.

В настоящее время остро обозначилась объективная необходимость разработки информационно-аналитической системы перспективного планирования размещения образовательных учреждений для решений общегосударственной задачи по переходу к устойчивому развитию городских поселений. На основе разработанной методологии градоэкологического обоснования размещения образовательных учреждений была создана «Информационно-аналитическое обеспечение системы градоэкологического обоснования размещения образовательных учреждений при реконструкции городских территорий» [2]. Она позволяет осуществлять сбор, анализ, хранение и последующее представление территориально-пространственной информации на базе ГИС-технологий, САПР и СУБД в виде представленных ниже модулей (рис.1).

Рис.  1. – Модель систематизации данных при градоэкологическом обосновании размещения образовательных учреждений

Представленная модель реализована на примере г.Ростова-на-Дону. Картографическая база выполнена в геоинформационной системе ArcGIS и представлена сериями электронных карт, содержащих информацию об основных  показателях оценки территории, существующей сети образовательных учреждений (рис.2), природных условий территории, функциональном использовании территории. В отдельных слоях дана информация, характеризующая экологические условия на территории города. Эти карты построены в М 1:10000 и 1:25000.

Рис.  2. – Распределение рейтинга приоритетности территории для размещения образовательных учреждений по г. Ростову-на-Дону

Модуль 1 «Система показателей существующей сети образовательных учреждений» содержит данные, включающие местоположение образовательного учреждения, проектную и фактическую мощность объекта, виды и типы в соответствии с существующей номенклатурой, этажность и площадь здания, группу капитальности, площадь земельного участка. Эти данные вместе с данными модуля 2 «Показателей численности населения на существующий и расчетный периоды» являются исходными данными для модуля 3 «Показателей потребности населения в образовательных учреждениях». В нашем случае показателями численности населения служат электронные карты плотности населения. Последний модуль включает расчет потребности населения исходя из условий перегруженности или наоборот недобора учащихся в учреждениях образования в условиях существующей застройки, а также проектной численности населения при освоении нового района.

Модуль 4 «Показателей генерального плана, правил землепользования и застройки и санитарно-защитных зон» включает в себя слои электронной карты существующего положения территории города, проектные предложения до 2025 года, районы нового жилищного строительства, ветхого и аварийного фонда, правил землепользования и застройки городской территории, а также слой с санитарно-защитными зонами.  

Модуль 5 системы оценки экологического риска включает разработку программного модуля по управлению экологическим риском для обеспечения процесса реконструкции городской застройки, который позволяет при выборе места реконструкции или нового строительства определить комплекс локальных и зонально-территориальных мероприятий по снижению риска для здания и территории. Экологический риск представляет собой степень вероятности неблагоприятных для экологических ресурсов потерь любых естественных связей – последствий любых антропогенных изменений, нарушающих обмен веществ и энергии. Электронная карта экологического риска включает такие параметры загрязнения окружающей среды, как загрязнение почвы, пылевая нагрузка на территории города, загрязнение воздушного бассейна, степень шумового загрязнения, уровень залегания грунтовых вод и их загрязнение. На ИАС «Управление экологическим риском» получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ [3].

При разработке общей многофункциональной геоинформационной системы «Образовательные учреждения» одним из основных является модуль 6 определения участка приоритетного для строительства образовательных учреждений на территории муниципального образования. Он основан на применении разработанной методики в среде ArcView 9.1 ESRI. При определении коэффициентов желательности учитывалась приоритетность размещения образовательных учреждений на территориях с высоким уровнем развития инфраструктуры, инженерного оборудования, близость данной территории к магистральным и городским проездам, близость к рекреационным зонам и благоприятная экологическая обстановка.

Разработанная методика позволяет путем наложения электронных карт всех видов функционального использования территории построить имитационную модель градостроительной системы – генерального плана МО. Методика реализована в программном продукте «Имитационная модель генерального плана» [4].

В качестве примера выбора участка размещения средней образовательной школы, определения мощности планируемого объекта приведен участок реконструкции в Первомайском районе г.Ростова-на-Дону. В соответствии с методикой перспективного планирования размещения образовательных учреждений при реконструкции городских территорий на первом этапе определяются показатели существующей сети образовательных учреждений. В качестве исходных материалов определена проектная мощность школ. На следующем этапе  фактическая мощность средних образовательных школ Первомайского района г.Ростова-на-Дону. Определяется разница между фактической и проектной мощностью, что характеризует перегруженность образовательных учреждений или наоборот, неполную загрузку школ. Для определения потребности населения в образовательных учреждениях построена карта плотности. В соответствии с методикой устанавливается соответствие регламентам правил землепользования и застройки и санитарно-защитным зонам на основе использования геоинформационной системы. На следующем этапе производится оценка приоритетности территорий для строительства образовательных учреждений.

Рассчитаны рейтинги приоритетности участков реконструкции для размещения образовательных учреждений, заданы коэффициенты желательности. В результате был определен участок наиболее приоритетный для строительства общеобразовательной школы на 850 мест.

Таким образом, разработанная методологическая основа и построенная имитационная модель перспективного планирования размещением образовательных учреждений при реконструкции городских территорий позволяет в результате применения на примере различных видов функциональных использований создать имитационную модель генерального плана территории муниципального образования (МО).

Литература

1. Стратегический план социально-экономического развития г.Ростова-на-Дону на период до 2025 года, М., 2009.

2. С.Г.Шеина, ЛЛ. Бабенко Информационно-аналитическое обеспечение системы перспективного планирования размещения образовательных учреждений при реконструкции городских территорий / Интернет-вестник ВолгГАСУ (электронный журнал), 2010. – № 2 (12). – С.11 – 14.

3. Бабенко Л.Л. Управление экологическим риском: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Рос. Федерация №2007614815 от 22.11.2007 / С.Г. Шеина, Р.Б. Матвейко, Л.В. Гиря, Л.Л. Бабенко. заявл. №2007613885 от 01.10.2007.

4. Бабенко Л.Л. Имитационная модель генерального плана: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Рос. Федерация №2008611529 от 25.03.2008 / С.Г. Шеина, Л.Л. Бабенко, Р.Б. Матвейко.  заявл. №2008610515 от 14.02.2008.