Актуальність дослідження. В даний час особливу значимість для прийняття обґрунтованих рішень щодо освоєння природного потенціалу має інформація, що отримується в процесі моніторингу, в тому числі моніторингу лісових земель. Особливістю цих робіт на сьогодні є відсутність суміщення процедур збору даних, їх обробки з моделями структурних елементів лісових земель, що потребує вирішення даної проблеми. Метою дослідження є формування за результатами системного моніторингу системи взаємопов'язаних алгоритмів прийняття рішень в сфері використання лісових земель в промислових регіонах. Методологія формування системи взаємопов'язаних алгоритмів прийняття рішень в сфері використання лісових земель в промислових регіонах базується на використанні математичних моделей природних об'єктів лісових екосистем, природних явищ в них і лісоутворюючих процесах, на процедурах комплексної оцінки і оптимізації використання лісових земель в промислових регіонах відповідно до сучасних положень концепції екологічно стійкого розвитку територій. Результати та їх застосування. Розглянуто розроблені за результатами системного моніторингу алгоритми прийняття рішень в сфері використання лісових земель: обгрунтування стратегічних індикаторів стійкого розвитку лісових земель в промислових регіонах в умовах сучасних викликів і ризиків; комплексна еколого-економічна оцінка природно-ресурсного потенціалу лісових земель; визначення «коридорів» допустимого використання лісових земель в промислових регіонах в конкретних природно-кліматичних і соціально-економічних умовах; узгодження індивідуальних інтересів землекористувачів на лісових землях з громадськими уподобаннями розвитку промислових регіонів; багатокритеріальна оптимізація використання лісових земель в промислових регіонах. Викладено основні принципи прогнозування параметрів комплексної оцінки лісових земель, використання показника споживання чистої первинної продукції лісових екосистем, послідовності екологізації економіки використання лісових земель в промислових регіонах, обґрунтування поступок екстремальних значень приватних критеріїв при багатокритеріальної оптимізації. Наведено запропоновані додаткові індикатори сталого розвитку лісових територій на Середньому Уралі, результати розрахунків по зміні природно-ресурсного потенціалу лісових земель в районі надрокористування; дано обгрунтування багатокритеріальної оптимізації використання сировинних ресурсів лісових земель. Висновки. запропоновані алгоритми прийняття рішення у сфері системного моніторингу лісових земель є інтелектуальною підтримкою користувачів при аналізі інформації в сфері земельних відносин. Вони забезпечують предметний діалог, що дозволяє формувати необхідну інформацію в зручному для користувача вигляді, вносити корективи в процес обробки даних і приймати рішення.

Анотація наукової статті по сільському господарству, лісовому господарству, рибному господарству, автор наукової роботи - Лебедєва Тетяна Анатоліївна


Decision-making algorithm based on the results of systematic monitoring of forested landscapes in the subsoil use territories of the Urals

Relevance of the research. Currently, information obtained during monitoring, including monitoring of forest lands, is of particular importance for making informed decisions on the development of natural potential. A feature of these works today is the lack of combination of data collection procedures, their processing with models of structural elements of forest lands, which requires a solution to the problem under consideration. The aim of the study is to form, according to the results of system monitoring, a system of interconnected decision-making algorithms in the field of forest land use in industrial regions. The methodology for the formation of a system of interrelated decision-making algorithms in the field of forest land use in industrial regions is based on the use of mathematical models of natural objects of forest ecosystems, natural phenomena in them and forest-forming processes, on the procedures of a comprehensive assessment and optimization of forest land use in industrial regions in accordance with current provisions of the concept of environmentally sustainable development of territories. Results and their application. The following decision-making algorithms for the use of forest lands developed based on the results of system monitoring are considered: substantiation of strategic indicators of sustainable development of forest lands in industrial regions in the face of modern challenges and risks; integrated environmental and economic assessment of the natural resource potential of forest lands; definition of "corridors" of permissible use of forest land in industrial regions in specific climatic and socio-economic conditions; coordination of individual interests of land users on forest lands with social preferences for the development of industrial regions; multi-criteria optimization of forest land use in industrial regions. The basic principles of forecasting the parameters of a comprehensive assessment of forest lands, the use of an indicator of the consumption of net primary production of forest ecosystems, the sequence of greening the economy of forest land use in industrial regions, the justification of concessions to the extreme values ​​of particular criteria in multicriteria optimization are described. The proposed additional indicators of sustainable development of forest areas in the Middle Urals, the results of calculations to change the natural resource potential of forest lands in the subsoil use area are presented; substantiation of multicriteria optimization of the use of forest land raw materials is given. Conclusions. The proposed decision-making algorithms in the field of systematic monitoring of forest lands are the intellectual support of users in the analysis of information in the field of land relations. They provide a substantive dialogue that allows you to generate the necessary information in a user-friendly way, make adjustments to the data processing process and make decisions.


Область наук:
  • Сільське господарство, лісове господарство, рибне господарство
  • Рік видавництва: 2019
    Журнал: Известия Уральського державного гірничого університету

    Наукова стаття на тему 'АЛГОРИТМ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ СИСТЕМНОГО МОНІТОРИНГУ лісової ЛАНДШАФТІВ НА ТЕРИТОРІЯХ НАДРОКОРИСТУВАННЯ УРАЛА'

    Текст наукової роботи на тему «Алгоритм ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ СИСТЕМНОГО МОНІТОРИНГУ лісової ЛАНДШАФТІВ НА ТЕРИТОРІЯХ НАДРОКОРИСТУВАННЯ УРАЛА»

    ?УДК 35; 316 https://doi.org/10.21440/2307-2091-2019-4-134-141

    Алгоритм прийняття рішень за результатами системного моніторингу лісовкриті ландшафтів на територіях надрокористування Уралу

    Тетяна Анатоліївна ЛЕБЕДЄВА *

    Сибірський державний університет геосистем і технологій, Росія, Новосибірськ

    Актуальність дослідження. В даний час особливу значимість для прийняття обґрунтованих рішень щодо освоєння природного потенціалу має інформація, що отримується в процесі моніторингу, в тому числі моніторингу лісових земель. Особливістю цих робіт на сьогодні є відсутність суміщення процедур збору даних, їх обробки з моделями структурних елементів лісових земель, що потребує вирішення даної проблеми.

    Метою дослідження є формування за результатами системного моніторингу системи взаємопов'язаних алгоритмів прийняття рішень в сфері використання лісових земель в промислових регіонах.

    Методологія формування системи взаємопов'язаних алгоритмів прийняття рішень в сфері використання лісових земель в промислових регіонах базується на використанні математичних моделей природних об'єктів лісових екосистем, природних явищ в них і лесообра-зующих процесах, на процедурах комплексної оцінки і оптимізації використання лісових земель в промислових регіонах відповідно до сучасними положеннями концепції екологічно стійкого розвитку територій.

    Результати та їх застосування. Розглянуто розроблені за результатами системного моніторингу алгоритми прийняття рішень в сфері використання лісових земель: обгрунтування стратегічних індикаторів стійкого розвитку лісових земель в промислових регіонах в умовах сучасних викликів і ризиків; комплексна еколого-економічна оцінка природно-ресурсного потенціалу лісових земель; визначення «коридорів» допустимого використання лісових земель в промислових регіонах в конкретних природно-кліматичних і соціально-економічних умовах; узгодження індивідуальних інтересів землекористувачів на лісових землях з громадськими уподобаннями розвитку промислових регіонів; багатокритеріальна оптимізація використання лісових земель в промислових регіонах. Викладено основні принципи прогнозування параметрів комплексної оцінки лісових земель, використання показника споживання чистої первинної продукції лісових екосистем, послідовності екологізації економіки використання лісових земель в промислових регіонах, обґрунтування поступок екстремальних значень приватних критеріїв при багатокритеріальної оптимізації. Наведено запропоновані додаткові індикатори сталого розвитку лісових територій на Середньому Уралі, результати розрахунків по зміні природ-но-ресурсного потенціалу лісових земель в районі надрокористування; дано обгрунтування багатокритеріальної оптимізації використання сировинних ресурсів лісових земель.

    Висновки. Запропоновані алгоритми прийняття рішення в сфері системного моніторингу лісових земель є інтелектуальною підтримкою користувачів при аналізі інформації в сфері земельних відносин. Вони забезпечують предметний діалог, що дозволяє формувати необхідну інформацію в зручному для користувача вигляді, вносити корективи в процес обробки даних і приймати рішення.

    Ключові слова: системний моніторинг, лісовкриті ландшафти, алгоритми прийняття рішень, стратегічні індикатори, комплексна оцінка, «коридори» землекористування, конфлікти інтересів, багатокритеріальна оптимізація.

    Вступ

    Системний моніторинг лісових земель являє собою багатоцільову інформаційну систему спостережень, оцінки (в натуральних показниках) і прогнозування, що складається з моніторингу стану лісових земель та моніторингу використання лісових земель. Достовірна інформація грунтується на обов'язковому знанні про минуле стану лісових земель (про параметри, характеристики та індикаторах корінних типів лісу на конкретних територіях). Системність моніторингу лісових земель виражається в спостереженнях, початкової оцінці і прогнозуванні стану та використання всього природно-ресурсного потенціалу: лісових ресурсів (деревних, недеревних, дикоросів); средоформірующіх функцій (підтримання складу атмосферного повітря, водоохоронно-водоформірующей, кліматоформірующей, почвообразующей, средозащітних функцій).

    В даний час широкий розвиток отримують моніторингові системи супутникового базування; які дозволяють отримувати оперативну інформацію про стан лісових земель, що накопичується у відповідних базах даних і використовувану найчастіше в оперативному плануванні. Розвивається база географічних даних з великою просторовою деталізацією для регіональних систем. Особливістю цих робіт є відсутність суміщення процедур збору даних і їх первинної обробки з моделями структурних елементів лісових земель - лісовими екосистемами. Необхідно об'єднання оперативних, алгоритмічних, модельних і програмних засобів збору і обробки даних по лісовим землям з функціями прогнозу і прийняття рішень. методи

    Алгоритми прийняття рішень за результатами системного моніторингу лісовкриті ландшафтів в паромиш-них регіонах Уралу базуються:

    - на результатах збору і обробки біометричних і біопродукційних параметрів лісових земель;

    - обліку шірокопространственних і довготривалих наслідків використання лісових земель в промислових регіонах;

    - математичних моделях природних об'єктів, явищ і процесів в просторі (динаміка співвідношення дере-востоев по породному складу і типам лісовідновлення в похідних лісах) і часу (зміни біометричних і біопродукційних параметрів лісових земель);

    - багатокритеріальної оптимізації використання лісових земель в промислових регіонах.

    І Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    результати

    Основні розроблені за результатами системного моніторингу алгоритми прийняття рішень в сфері використання лісових земель включають:

    - обгрунтування стратегічних індикаторів стійкого розвитку лісових земель в промислових регіонах в умовах сучасних викликів і ризиків;

    - комплексну еколого-економічну оцінку природно-ресурсного потенціалу лісових земель;

    - визначення «коридорів» допустимого використання лісових земель в промислових регіонах в конкретних природно-кліматичних і соціально-економічних умовах;

    - узгодження індивідуальних інтересів землекористувачів на лісових землях з громадськими уподобаннями розвитку промислових регіонів;

    - многокритериальную оптимізацію використання лісових земель в промислових регіонах на основі еколого-економічних і соціальних показників.

    Обгрунтування стратегічних індикаторів стійкого розвитку лісових земель

    Стале управління лісами (лісовими землями) [1] включає питання лісової політики, організації лісового справи, інвентаризації лісів та ведення лісового господарства (заготівля лісових ресурсів, лісовідновлення, охорона і захист лісів). На першому етапі розробки «Концепції сталого розвитку лісових земель (лісів)» існувало судження про те, що лісові землі є дуже цінним майном, але майном особливого роду, тому що блага, принесені лісами, часто средоформірующіе функції не підлягають матеріальною оцінкою. У зв'язку з цим оборот лісових земель повинен бути врегульований, виходячи з презумпції екологічних пріоритетів у використанні лісів, т. Е. Матеріальна оцінка всього комплексу благ лісових земель вважалася практично неможливою. Тепер же розроблені методологія [2, 3], наукові принципи [4] і інформаційне методичне забезпечення земельно-оціночних робіт по лісовим землям [5] дозволяють перейти до сталого управління лісами.

    Здійснено коригування індикаторів «Монреальського процесу» [6] до еколого-економічних та соціальних умов Середнього Уралу, оскільки в їх сукупності відсутні важливі критерії:

    - характеризують трансформацію лісових ландшафтів за 300-річний період промислового освоєння і розвитку території;

    - характеризують зміну споживання суспільством чистої первинної продукції (ПВП) екосистем лісових земель.

    Кількісним вимірником чистої первинної продукції в природних системах є [7] частки непорушених (корінних типів лісу), полунарушенних (лісові землі з похідними лесонасаждениями) і порушених земель (землі сільгоспугідь, населених пунктів, промислових об'єктів). Запропоновані додаткові індикатори сталого розвитку лісових земель, що характеризують трансформацію лісових ландшафтів в Свердловській області, представлені в табл. 1. Вони дозволяють:

    - кількісно оцінити відповідність існуючого стану використання лісових земель умов сталого управління ними;

    - обґрунтувати «коридори» допустимого вилучення ПВП з природних екосистем на лісових землях.

    Комплексна еколого-економічна оцінка природно-ресурсного потенціалу лісових земель в промислових

    регіонах за даними системного моніторингу

    Комплексна оцінка лісовкриті ландшафтів проводиться за даними моніторингу біометричних [8] і біопродукційних [9] параметрів з урахуванням їх трансформації [10, 11] від антропогенного і техногенного впливу в промислових регіонах. Комплексним критерієм оцінки є оцінка лісових ресурсів та основних средофор-мірующіх функцій. Основні принципи дисконтування майбутніх ефектів лісовкриті ландшафтів на територіях надрокористування Уралу наведені в табл. 2. У табл. 3 наведені результати розрахунків за даними системного моніторингу стану лісових екосистем в регіоні функціонування гірничодобувних комплексів (Нижньо-Та-Гільського лесокадастровий район).

    Визначення «коридорів» допустимого використання лісових земель в промислових регіонах

    Визначення «коридорів» допустимого використання лісових земель проводиться за екологічними параметрами (рівнем збереження природних екосистем, по балансу природних і антропогенних потоків енергії - біомаси в навколишньому середовищі, за ступенем вилучення природних ресурсів і об'єктів - рослинного покриву, грунту, земельних ділянок), за соціальними параметрам (зайнятість населення в економіці регіону, стан здоров'я населення, збереження соціальних функцій природних ландшафтів) і за економічними параметрами (технологічним, технічним, за витратами, доходами).

    Екологічні параметри «коридорів» допустимого надрокористування лісових земель об'єднані загальним показником - допустимим споживанням суспільством чистої первинної продукції біосфери (ЧППБ). У природних (непорушених) екосистемах хребетні тварини, в тому числі і людина, споживали не більше 1% ЧППБ [7]; до початку ХХ ст. - вже більше 2% [19]. Баланс споживання чистої первинної продукції було проведено в 1991 р для Австрії [19]. Аналіз величини споживання чистої первинної продукції для Росії був виконаний в 1993 р [20]. Було показано, що до середньосвітового рівня цей показник наближався тільки для освоєної території Європейської частини Росії. В даний час площа освоєних господарською діяльністю територій (порушених екосистем) в світі досягає 60%, що відповідає споживанню людиною більш 10% чистої первинної продукції біосфери, т. Е. Вже серйозно порушена замкнутість кругообігу біогенів (СО2, сполуки азоту, фосфору, калію) , істотно скорочується біорізноманіття.

    У табл. 4 наведені показники споживання чистої первинної продукції на території Свердловської області (2016 г.). За рівнем споживання ПВП лісових земель екологічно сталого розвитку відповідають території трьох лесокадастрових районів Свердловської області (Ивдель-Оусскій, Серовский і Тавдинський); порушені землі займають 4,7-11,9%. Два лесокадастрових району області підійшли до напруженого рівню екологічно стійкого

    Таблиця 1. Запропоновані додаткові індикатори сталого розвитку лісових територій в Свердловській області. Table 1. Proposed additional indicators of sustainable development of forest areas in the Sverdlovsk region.

    індикатори

    Основні параметри індикаторів

    статичні

    динамічні

    Рівень збереження корінних екосистем на лісових землях

    Кратність основного лісокористування на лісових землях

    (Рубка лісу)

    Рівень забруднення компонентів екосистем на лісових землях

    Соціальна значущість лісових земель

    Споживання суспільством чистої первинної продукції екосистем лісових земель

    Збережені гірські ліси збереглися рівнинні ліси збереглися заболочені ліси

    Частка територій:

    - з одноразовою рубкою лісу

    - дворазової рубкою лісу

    - триразової рубкою лісу

    Частка територій:

    - з радіоактивним забрудненням деревини

    - хімічним забрудненням ґрунтів

    - хімічним забрудненням води

    Частка лісових земель, що виконують:

    - рекреаційну роль

    - оздоровчу роль

    - виховно-освітню роль

    - естетичну роль

    Частка непорушених земель (землі з корінними типами лісу)

    Частки полунарушенних земель (землі з похідними типами лісу, деякі сільгос-зугодія)

    Порушені землі (землі населених пунктів, промислових, транспортних і енергетичних підприємств)

    Скорочення при збільшенні корінних екосистем

    Скорочення лісових земель з суцільними рубками

    Збільшення площ лісових земель з поступовими і вибірковими рубками

    Розширення територій лісових земель:

    - з ізольованими радіоактивно забрудненими деревостанами

    - рекультивувати лісовими грунтами, відновленими лісової водозборами

    Збільшення площі лісових земель:

    - з відновленими рекреаційними і оздоровчими зонами

    - облаштованими рекреаційними і оздоровчими зонами

    - природної інформаційної освітньо-виховних та естетичних ділянок лісових земель

    Тренди зміни параметрів індикаторів

    Таблиця 2. Принципи дисконтування ефектів лісових земель в промислових регіонах. Table 2. Principles of discount effects of forest lands in industrial regions.

    Умови оцінки та вид розрахункової формули

    Літературні джерела _ (основні) _

    Оцінка майбутньої деревини Д в момент посадки лісу

    Оцінка майбутньої деревини Д в момент t періоду (0, Т): е =

    Разова реалізація ефектів лісових земель

    Д

    (I + p у

    Д

    (1 + P Г

    А. М. Шустер (1969) [12] К. Г. Гофман (1974) [13] І. В. Туркевич (1977) [9]

    В. В. Варанкіна (1974) [14]

    Оцінка в момент суми річних ефектів R за інтервал t:

    Д = Rt

    (1 + р)

    (T-1/2 -t)

    Постійна реалізація ефектів лісових земель

    Оцінка суми щорічних ефектів R за нескінченний період часу (0, Т):

    Е =

    R P

    R

    Оцінка суми інтервальних (за інтервал т) ефектів R д = за нескінченний період часу (0, Т): (1 + р) * - 1

    Н. І. Кожухов (1988) [15]

    Рослесхоз, 2000 [16] Росземкадастр [17]

    К. Г. Гофман (1977) [13]

    Оцінка суми щорічних ефектів R за обмежений період часу (0, Т):

    Е = R

    (1 + P) Т - 1 P (1 + P) Т

    К. Г. Гофман (1977) [13] П. Пірс (1992) [18]

    Е

    Таблиця 3. Оцінка за результатами системного моніторингу природно-ресурсного потенціалу лісових земель в Нижньо-Тагілі-ському лесокадастровом районі (райони розробки Гусевогорского, Власне-Качканарського, Високогористий родовищ корисних копалин).

    Table 3. Evaluation based on the results of systematic monitoring of the natural resource potential of forest lands in the Nizhniy-Tagil forest cadastral region (development areas of the Gusevogorsky, Sobstvenno-Kachkanarsky, Vysokogorsky mineral deposits).

    Оцінка окремих видів природних благ лісових земель

    Порода Клас бонітету

    лісові ресурси

    Підтримка складу повітря атмосфери

    Водоохоронно-водорегулювальну

    Клімато-образу-ющая

    грунтоутворюючих

    сосна

    ялина

    IV-V

    IV-V

    43,3 35,2

    18.7

    41,9 30,2

    13.8

    44.8

    33.9 16,1

    40,2 37,4 29,0

    69,4 47,6 20,3

    68,2

    63.0

    43.1

    23,4 18,9 8,4

    19,6 19,2 18,2

    42.0 29,7 12,2

    40,6

    37.1

    25.2

    Таблиця 4. Показники споживання чистої первинної продукції (ПВП) на території Свердловської області (2016 г.),%. Table 4. Indicators of consumption of net primary production (NPP) in the Sverdlovsk region (2016),%.

    Непошкодженими землі Полунарушенние землі (землі з

    Лесокадастровий район (землі з корінними типами лісу) похідними лісами) Порушені землі

    Ивдель-Оусскій 27,6 67,7 4,7

    Серовский 24,2 67,3 8,5

    Тавдинський 19,3 68,8 11,9

    Ново-Лялінскій 14,8 71,5 13,7

    Нижньотагільський 12,7 68,9 18,4

    Алапаївський 15,8 66,6 17,6

    Туринський 14,3 71,2 14,5

    Червоноуфімська-Шалінський 8,1 60,0 31,9

    Єкатеринбурзький 17,2 55,2 24,0

    Пріпишмінскіе 7,4 62,8 28,0

    Разом 16,8 60,9 22,3

    розвитку; порушені землі доходять до 15%. Три лесокадастрових району Свердловської області (Червоноуфімська-Шалінський, Єкатеринбурзький, Пріпишмінскіе) мають катастрофічний рівень екологічного стану; порушені землі, які виробляють ПВП природних екосистем, вже займають тут 24-32% території.

    Узгодження індивідуальних інтересів землекористувачів лісових земель з громадськими уподобаннями розвитку промислових регіонів

    Основні особливості співвідношень індивідуальних і громадських інтересів при використанні лісових земель в промислових регіонах полягають, головним чином, в наступному:

    - індивідуальні інтереси полягають в максимального прибутку за відносно короткий період часу, а громадські переваги - в довгостроковому, постійному використанні лісових земель;

    - індивідуальні інтереси не відображають комплексність використання ресурсів лісових земель, а громадські переваги складаються в оптимальному використанні всієї сукупності лісових (природних) благ;

    - індивідуальні інтереси ігнорують системний характер лісових земель (взаємозв'язку в лісових екосистемах), а громадські переваги сприймають ділянки лісових земель як взаємопов'язаний елемент глобальної системи рослинного покриву території.

    Алгоритм узгодження індивідуальних інтересів і суспільних переваг полягає:

    - в послідовної екологізації економіки використання лісових земель від існуючої її форми у вигляді максимізації доходів (за рахунок зниження власних витрат) спочатку до обліку та дисконтированию екстернальних витрат, а потім до економіки сталого розвитку - «зелену» економіку [21] з максимальним урахуванням наслідків і мінімізації негативних впливів;

    - обґрунтуванні співвідношень ринкових ставок дисконтування користувачів лісових земель [18] і ставок дисконтування громадських переваг [22];

    - обгрунтуванні (визначенні) поступок інтересам індивідуальних користувачів і громадським перевагам на основі аналізу залежностей критеріїв від варіантів землекористування [23].

    Послідовність оцінки екологізації економіки використання лісових земель в промислових регіонах при узгодженні індивідуальних інтересів землекористувачів з громадськими уподобаннями розвитку території приведена в табл. 5.

    Оптимізація використання лісових земель

    Для розкриття невизначеності оптимальних рішень складається матриця n варіантів землекористування [23]. Далі розраховуються додаткові спеціальні критерії розкриття невизначеності оптимальних рішень у використанні лісових земель.

    Таблиця 5. Послідовність екологізації економіки використання лісових земель (в тому числі для цілей «... розробки родовищ корисних копалин» - Статті 21 і 25 «Лісового кодексу РФ» у формі їх оренди на термін до 49 років). Table 5. Consistency of greening the economy of forest land use (including for the purposes of "... development of mineral deposits" - Articles 21 and 25 of the "Forest Code of the Russian Federation" in the form of leases for up to 49 years).

    Вид дисконтованих доходів Визначення дисконтованого доходу

    Поточна вартість надрокористувача (землекористувача) за ""

    період Т років - термін розробки родовища ^ Rt - (З + З)

    Е = > - -

    ? (1

    Облік загальної суми витрат надрокористувача (землекористувача) за період Т років - термін розробки родовища ^ "(З + З (+ С)

    Облік довгострокових еколого-економічних наслідків надрокористування (землекористування) т до _ (з + з + с) >т у за період більш Т років - після закриття виробництва Е = ^ ---- * - ± ^

    (1 + P у

    >t + Зв, - (1 + Pу

    + Зе, + C

    (1 + р у "(1 + р у

    Е = ^ ------ ^ max

    (1t

    Примітка: R - вартість продукції землекористування; 3t - величина витрат (витрат); Зе - екологічні витрати виробництва, що включають витрати на запобігання шкоди навколишньому середовищу (наприклад, на очисні споруди) і економічного збитку від забруднення навколишнього середовища (наприклад, плати за викиди забруднюючих речовин); P - показник дисконту (для індивідуальних природокористувачів в межах 0,08-0,12, в основному залежить від що складається на ринку процентної ставки); Ct - екстернальні витрати; у - сума довгострокових еколого-економічних наслідків за період, значно більший Т.

    Note: R is the cost of land use products; З = С (costs): Ct- the amount of costs (costs); Ce - environmental production costs, including the costs of preventing environmental damage (e.g. waste treatment facilities) and economic damag e from environmental pollution (e.g. pollutant emissions charges); P - discount indicator (for individual natural resource user in the range of 0.08-0.12, mainly depends on the market interest rate); Ct- external costs; Yt is the sum of long-term environmental and economic consequences for a period significantly greater than T.

    Критерій «середніх витрат» в землекористуванні визначається по максимальному з середніх значень показника Р для кожної сукупності параметрів стану:

    max

    j

    Г P. + ... + P + ... + P Л

    1 j j в j

    - max P,

    j

    де Р .. - показник ефективності г-го варіанту з _ / - й сукупністю параметрів.

    Критерій «мінімаксний витрат». При використанні критерію «мінімаксний витрат» вибирають варіант землекористування, для якого найгірший результат краще, ніж найгірший для будь-якого іншого варіанту:

    п ™™ • п

    тах Р = шт тах Р.,

    ) > ) Г г>

    Критерій «мінімаксногоріска». Для особливо складних випадків організації землекористування раціональний варіант вибирають за критерієм «минимаксного ризику». При цьому різниця Р .. перетворюється в матрицю ризиків Я .. згідно співвідношенню

    Р = Р _ ротах = Р _ тах Р .

    м г. г р г.

    Сенс цього критерію зводиться до усунення ризику занадто великих втрат при появі екстремальних умов функціонування об'єктів землекористування (зміна клімату, ризики повеней, природних пожеж, ризики хвороб і поширення шкідників флори і фауни на лісових землях). На цьому закінчується алгоритм сиг-матеріальних оптимізації використання лісових земель на основі даних системного моніторингу та інформаційного забезпечення комплексної оцінки лісових земель; далі - безпосередньо сама багатокритерійну оптимізація.

    Багатокритерійна оптимізація використання лісових земель на основі еколого-економічних і соціальних показників (критеріїв) складається в строгій формалізованому поданні даного завдання [24-26]: вибір і обгрунтування приватних критеріїв оптимізації окремо по екологічному, соціальному, економічному і технологічному факторів; визначення екстремальних значень приватних критеріїв ефективності використання лісових земель, розкриття в разі необхідності невизначеності однокритеріальних оптимальних рішень (при наявності декількох розрізняються варіантів землекористування близько екстремального значення критерію); обгрунтування на основі приватних критеріїв (екологічного, соціального, економічного, технологічного) комплексного критерію оптимізації в формі інтегрального критерію на основі приведення всіх вимірювачів критеріїв до грошової форми або до інших измерителям, наприклад, на основі розподілу енергії [27, 28] або у векторній формі (решаемого лексикографічним методом або методом поступок [29-31]).

    Основні положення багатокритеріальної оптимізації використання земель в промислових районах надрокористування з економічних измерителям викладені в публікації [32].

    висновок

    Стратегічні пріоритети та індикатори багатоцільового використання лісових земель мають чітку черговість: екологічні, соціальні та, нарешті, економічні. У старопромислових регіонах Середнього і Південного Уралу вони відображають негативні наслідки від накопичених промислових відходів і необхідність підтримки ускладнюється землекористування. На Північному і Приполярному Уралі стратегічні пріоритети використання лісових земель відображають підтримку традиційного землекористування у нечисленних народів Півночі.

    Запропоновані алгоритми прийняття рішення в сфері системного моніторингу лісових земель є інтелектуальною підтримкою користувачів при аналізі інформації в сфері земельних відносин. Вони забезпечують предметний діалог, що дозволяє формувати необхідну інформацію в зручному для користувача вигляді, вносити корективи в процес обробки даних і приймати рішення.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Карпачевскій М. Л. і ін. Основи сталого лісоуправління. М .: WWF, 2009. 143 с.

    2. Лебедєв Ю. В. Оцінка лісових екосистем в економіці природокористування. Єкатеринбург: УрВ РАН, 2011. 583 с.

    3. Sellers Р. J., Dickinson R. Е., Randall DA, Betts А. К, Hall FG, Berry J. А., Collatz GJ, Denning AS, Mooney HA, Nobre CA, Sato N., Field С. B., Henderson-Sellers A. Modeling the exchanges of energy, water, and carbon between continents and the atmosphere // Science. 1997. Vol. 275. P. 502-509. https://doi.org/10.1126/science.275.5299.502

    4. Лебедєв Ю. В. Методологія, принципи та практика оцінки лісових екосистем // Изв. вузів. Лісовий журнал. 2015. № 2. С. 9-20.

    5. Крупінін Н. Я., Лебедєва Т. А. Інформаційне забезпечення оціночних робіт по лісовим землям Середнього Уралу (території надрокористування). Єкатеринбург: УГГУ, 2015. 159 с.

    6. Монреальський процес: критерії та індикатори збереження та сталого управління лісами помірної і бореальной зон // ліс-господарська інформація. 2008. № 10. С. 89-96.

    7. Горшков В. Г. Фізичні та біологічні основи стійкості життя. М .: ВІНІТІ, 1995. 472 с.

    8. Kondratyev K. Y., Krapivin V. F., Varotsos A. Global Carbon Cycle and Climate Change. Chichester, U. K .: Springer Praxis Books, 2003. 343 p.

    9. Krapivin V. F., Shutko A. M. Information technologies for remote monitoring of the environment. Chichester, U. K .: Springer Praxis Books, 2012. 498 р.

    10. Walter L. L., Brecle S. W. Ecological systems of the geosphere. Berlin: Springer Verlag, 1985. 242 p.

    11. Watson R. T., Noble I. R., Bolin B., Ravindranath N. H., Verardo D. J., Dokken D. J. Land use, Land-use change, and forestry. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. 875 p.

    12. Шустер A. M. Фактор часу в оцінці економічної ефективності капітальних вкладень. М .: Наука, 1969. 243 с.

    13. Гофман К. Г. Облік фактора часу при економічній оцінці лісових земель // Економічна оцінка лісових земель. М., 1974. С. 72-76.

    14. Варанкіна В. В Методологічні питання регіональної оцінки природних ресурсів. М .: Наука, 1974. 239 с.

    15. Кожухов Н. І. Економіка відтворення лісових ресурсів. М .: Лісова промисловість, 1988. 262 с.

    16. Методика економічної оцінки лісів: постанова № 43 від 10.03.2000 р М .: Рослесхоз, 2000. 31 с.

    17. Методика державної кадастрової оцінки земель Лісового фонду РФ: затв. Росземкадастром 15.04.2002 р № П / 263. 49 з.

    18. Пірс П. Х. Введення в лісову економіку: пров. з англ. М .: Екологія, 1992. 224 с.

    19. Данилов-Данільян В. І., Лосєв К. С. Екологічний виклик і стійкий розвиток. М .: Прогрес-Традиція, 2000. 416 с.

    20. Лосєв К. С., Потапов І. І., Чеснокова І. В., Докукина Т. П. Екстернали з позицій сучасної екології // Економіка природокористування. 2008. № 5. С. 3-8.

    21. Гусєв А. А. Шляхи формування «зеленої» економіки в Росії // Економіка природокористування. 2014. № 1. С. 28-36.

    22. Robert M. Solow. The Economics of Resources or the Resources of Economics // American Economic Review: Papers and Proceedings. 1974. Vol. 64, № 2. P. 1-14. https://www.jstor.org/stable/1816009

    23. Лебедєва T. A., Коковина П. А., Ареф'єв C. A. Наукові основи сталого землекористування в промислових регіонах // Изв. вузів. Гірський журнал. 2017. № 4. С. 19-27.

    24. Марчук Г. І. Довкілля та проблеми оптимізації // Тр. МІАН СРСР 1984. Т. 166. С. 123-129.

    25. Мелентьев Л. А. Оптимізація розвитку і управління великих систем енергетики. М .: Вища. школа, 1976. 320 с.

    26. Попирін Л. С. Математичне моделювання та оптимізація теплоенергетичних установок. М .: Енергія, 1978. 416 с.

    27. Подолинський С. А. Праця людини і її відношення до розподілу енергії. Вид. 2-е / Сер. «Мислителі Вітчизни». М .: Білі Альви, 2005. 160 с.

    28. Большаков В. Н., Коритін Н. С., Кряжемскій Ф. В., Шишмарев В. М. Новий підхід до оцінки вартості біотичних компонентів екосистем // Екологія. 1998. № 5. С. 339-448.

    29. Fishburn P. C. Lexicographic Orders, Utilities and Decision Rules: A Survey // Management science. 1974. Vol. 20, № 11. С. 1442-1471. https://doi.org/10.1287/mnsc.20.11.1442

    30. Grabovsky W. Lexicographic and time minimization in the transportation problem. Warszawa, 1972. 142 с.

    31. Подиновский В. B., Гаврилов B. M. Оптимізація по послідовно застосовуваним критеріям. M .: Ленанд, 2016. 192 с.

    32. Лебедєв Ю. В., Кокарев К. В. Рішення багатокритеріальних задач в надрокористування методом послідовних поступок // Інноваційні геотехнологии при розробці рудних і нерудних родовищ: зб. доп. конф. Єкатеринбург: УГГУ, 2016. С. 133-136.

    Стаття надійшла до редакції 01 листопада 2019 року

    УДК 35; 316

    https://doi.org/10.21440/2307-2091-2019-4-134-141

    Decision-making algorithm based on the results of systematic monitoring of forested landscapes in the subsoil use territories of the Urals

    Tatiana Anatolievna LEBEDEVA *

    Siberian State University of Geosystems and Technologies, Novosibirsk, Russia

    Relevance of the research. Currently, information obtained during monitoring, including monitoring of forest lands, is of particular importance for making informed decisions on the development of natural potential. A feature of these works today is the lack of combination of data collection procedures, their processing with models of structural elements of forest lands, which requires a solution to the problem under consideration. The aim of the study is to form, according to the results of system monitoring, a system of interconnected decision-making algorithms in the field of forest land use in industrial regions.

    The methodology for the formation of a system of interrelated decision-making algorithms in the field of forest land use in industrial regions is based on the use of mathematical models of natural objects of forest ecosystems, natural phenomena in them and forest-forming processes, on the procedures of a comprehensive assessment and optimization of forest land use in industrial regions in accordance with current provisions of the concept of environmentally sustainable development of territories.

    Results and their application. The following decision-making algorithms for the use of forest lands developed based on the results of system monitoring are considered: substantiation of strategic indicators of sustainable development of forest lands in industrial regions in the face of modern challenges and risks; integrated environmental and economic assessment of the natural resource potential of forest lands; definition of "corridors" of permissible use of forest land in industrial regions in specific climatic and socio-economic conditions; coordination of individual interests of land users on forest lands with social preferences for the development of industrial regions; multi-criteria optimization of forest land use in industrial regions. The basic principles of forecasting the parameters of a comprehensive assessment of forest lands, the use of an indicator of the consumption of net primary production of forest ecosystems, the sequence of greening the economy of forest land use in industrial regions, the justification of concessions to the extreme values ​​of particular criteria in multicriteria optimization are described. The proposed additional indicators of sustainable development of forest areas in the Middle Urals, the results of calculations to change the natural resource potential of forest lands in the subsoil use area are presented; substantiation of multicriteria optimization of the use of forest land raw materials is given.

    Conclusions. The proposed decision-making algorithms in the field of systematic monitoring of forest lands are the intellectual support of users in the analysis of information in the field of land relations. They provide a substantive dialogue that allows you to generate the necessary information in a user-friendly way, make adjustments to the data processing process and make decisions.

    Keywords: system monitoring, forested landscapes, decision-making algorithms, strategic indicators, integrated assessment, "corridors" of land use, conflicts of interest, multi-criteria optimization.

    REFERENCES

    1. Karpachevsky M. L. et al. 2009 Osnovy ustoychivogo lesoupravleniya [Fundamentals of sustainable forest management]. Moscow, 143 p.

    2. Lebedev Yu. V. 2011, Otsenka lesnykh ekosistem v ekonomike prirodopol'zovaniya [Assessment of forest ecosystems in environmental economics], Ekaterinburg, 583 p.

    3. Sellers PJ, Dickinson RE, Randall DA, Betts A. K, Hall FG, Berry JA, Collatz GJ, Denning AS, Mooney HA, Nobre CA, Sato N., Field CB, Henderson-Sellers A. тисячі дев'ятсот дев'яносто сім, Modeling the exchanges of energy, water, and carbon between continents and the atmosphere. Vol. 275. P. 502-509. https://doi.org/10.1126/science.275.5299.502

    4. Lebedev Yu. V. 2015 року, Methodology, principles and practice of assessing forest ecosystems. Izvestiya vuzov. Lesnoy Zhurnal [Bulletin of Higher Educational Institutions. Forestry Journal], No 2, P. 9-20. (In Russ.)

    5. Krupinin N. Ya., Lebedeva T. A. 2015 року, Informatsionnoye obespecheniye otsenochnykh rabot po lesnym zemlyam Srednego Urala (territorii ne-dropol'zovaniya) [Information support of valuation work on forest lands of the Middle Urals (subsoil use territory)]. Yekaterinburg, 159 p.

    6. 2008, The Montreal Process: criteria and indicators of conservation and sustainable forest management of the temperate and boreal zones. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry Information], No 10, P. 89-96. (In Russ.)

    7. Gorshkov V. G. 1995 року, Fizicheskiye i biologicheskiye osnovy ustoychivosti zhizni [Physical and biological foundations of life sustainability], Moscow, 472 p.

    8. Kondratyev K. Y., Krapivin V. F., Varotsos A. 2003 Global Carbon Cycle and Climate Change. Chichester, U. K .: Springer Praxis Books, 343 p.

    9. Krapivin V. F., Shutko A. M. 2012 Information technologies for remote monitoring of the environment. Chichester, U. K .: Springer Praxis Books, 498 p.

    10. Walter L. L., Brecle S. W. 1985, Ecological systems of the geosphere. Berlin: Springer Verlag, 242 p.

    11. Watson R. T., Noble I. R., Bolin B., Ravindranath N. H., Verardo D. J., Dokken D. J. 2000, Land use, Land-use change, and forestry. Cambridge: Cambridge University Press, 875 p.

    12. Schuster A. M. 1969 Faktor vremeni v otsenke ekonomicheskoy effektivnosti kapital'nykh vlozheniy [The time factor in assessing the economic efficiency of capital investments], Moscow, 243 p.

    13. Hoffman K. G. 1995 року, 1974, Faktor vremeni v otsenke ekonomicheskoy effektivnosti kapital'nykh vlozheniy [The time factor in assessing the economic efficiency of capital investments]. Economic assessment of forest land. Moscow, P. 72-76.

    14. Varankin V. V. 1974, Metodologicheskiye voprosy regional'noy otsenki prirodnykh resursov [Methodological issues of regional assessment of natural resources], Moscow, 239 p.

    15. Kozhukhov N. I. 1988, Ekonomika vosproizvodstva lesnykh resursov [Economics of reproduction of forest resources]. Moscow, 262 p.

    16. 2000, Methods of economic valuation of forests: Resolution No 43 of March 10, 2000. Moscow, 31 p.

    17. 2002 Methods of State Cadastral Assessment of Land of the Forest Fund of the Russian Federation: approved by Federal Land Inventory Service of Russia, 15.04.2002 r. No P. 263. 49 p.

    18. Peter H. Pearse 1992 року, Introduction to Forestry Economics, translated from English, Moscow, 224 p.

    19. Danilov-Danilyan V. I., Losev K. S. 2000, Ekologicheskiy vyzov i ustoychivoye razvitiye [Environmental challenge and sustainable development], Moscow, 416 p.

    20. Losev K. S., Potapov I. I., Chesnokova I. V., Dokukina T. P. 2008, Externalities from the standpoint of modern ecology. Ekonomika prirodopol'zovaniya [Environmental economics], No 5, P. 3-8. (In Russ.)

    І Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    21. Gusev A. A. 2014 року, Ways to create a green economy in Russia. Ekonomika prirodopol'zovaniya [Environmental economics], No 1, P. 28-36. (In Russ.)

    22. Robert M. Solow. 1974, The Economics of Resources or the Resources of Economics. American Economic Review: Papers and Proceedings. Vol. 64, No 2. P. 1-14. https://www.jstor.org/stable/1816009

    23. Lebedeva T. A., Kokovin P. A., Arefiev S. A. 2017, Scientific bases of sustainable land use in industrial regions. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal [News of the Higher Institutions. Mining Journal], No 4, P. 19-27. (In Russ.)

    24. Marchuk G. I. 1984, Okruzhayushchaya sreda i problemy optimizatsii [Environment and optimization issues], vol. 166, P. 123-129.

    25. Melentiev L. A. 1976, Optimizatsiya razvitiya i upravleniya bol'shikh sistem energetiki [Optimization of the development and management of large energy systems], Moscow, 320 p.

    26. Popyrin L. S. 1978, Matematicheskoye modelirovaniye i optimizatsiya teploenergeticheskikh ustanovok [Mathematical modeling and optimization of heat power plants]. Moscow, 416 p.

    27. Podolinsky S. A. 2005, Trud cheloveka i yego otnosheniye k raspredeleniyu energii [Human labor and its relation to energy distribution]. Secon edition / Series "Thinkers of the Fatherland". Moscow, 160 p.

    28. Bolshakov V. N., Korytin N. S., Kryazhemsky F. V., Shishmarev V. M. 1998 New approach to assessing the value of biotic components of ecosystems. Ekologiya [Ecology], No 5, P. 339-448.

    29. Fishburn P. C. 1974, Lexicographic Orders, Utilities and Decision Rules: A Survey. Vol. 20, No 11. P. 1442-1471. https://doi.org/10.1287/mnsc.20.11.1442

    30. Grabovsky W. 1972, Lexicographic and time minimization in the transportation problem. 142 p.

    31. Podinovsky V. V., Gavrilov V. M. 2016, Optimizatsiya po posledovatel'no primenyayemym kriteriyam [Optimization according to consistently applied criteria]. Moscow, 192 p.

    32. Lebedev Yu. V., Kokarev K. V. 2016, Resheniye mnogokriterial'nykh zadach v nedropol'zovanii metodom posledovatel'nykh ustupok. Innovat-sionnyye geotekhnologii pri razrabotke rudnykh i nerudnykh mestorozhdeniy [The solution of multicriteria problems in subsoil use by the method of successive concessions. Innovative geotechnologies in the development of ore and non-ore deposits]: book of reports, Ekaterinburg, P. 133-136.

    The article was received on November 01, 2019


    Ключові слова: СИСТЕМНИЙ МОНІТОРИНГ / лісової ЛАНДШАФТИ / АЛГОРИТМИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ / СТРАТЕГІЧНІ ІНДИКАТОРИ / КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА / "КОРИДОРИ" землекористування / КОНФЛІКТИ ІНТЕРЕСІВ / багатокритеріальної оптимізації / SYSTEM MONITORING / FORESTED LANDSCAPES / DECISION-MAKING ALGORITHMS / STRATEGIC INDICATORS / INTEGRATED ASSESSMENT / "CORRIDORS" OF LAND USE / CONFLICTS OF INTEREST / MULTICRITERIA OPTIMIZATION

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити