Рейтинг кустарников в городе по лучшему кварталу

Картографическими измерениями в ГИС "Карта 2011" г. Йошкар-Ола была выделена "Зона застройки многоэтажными жилыми домами". Рассмот-рены параметры кустарников: площадь и периметр, коэффициенты абсолют-ной и относительной формы. Получены уравнения ранговых распределений, проведен рейтинг и выбран лучший кустарник на кадастровом квартале.

Введение. Зеленые насаждения [1-3] являются главными ка-дастровыми элементами городской застройки. Поэтому в любом городе расти-тельности должно быть больше по периметру и площади. В связи с этим по па-раметрам растительного покрова и его элементов можно, даже без математиче-ского моделирования, составить рейтинги для выявления лучшего по экологи-ческим свойствам кадастрового квартала, газона и клумб, кустарника и древес-ного насаждения. В итоге эти рейтинги растительности будут полезны город-ским службам для повышения качества отстающих кадастровых кварталов [4-6].

На основе предлагаемых рейтингов можно разработать систему сти-мулирования администрацией городского округа и комитетом экологии и при-родопользования управляющей компании ЖКХ. Отстающие в озеленении го-рода управляющей компании будут осознано повышать параметры элементов растительности. Аналогичные рейтинги по коэффициенту коррелятивной ва-риации (чем больше, тем лучше) можно проводить и среди городов.

Но лучше всего проводить факторный анализ на основе математиче-ских закономерностей между различными параметрами сложившейся город-ской среды. Многие средовые решения города разрабатываются ныне больше на уровне искусства, интуиции и опыта специалистов. Статистические модели бинарных отношений позволяют принимать осознанные средовые решения по коэффициенту корреляции.

Исходные данные по городу Йошкар-Ола даны в таблице 1.

В ней приведены измеренные и расчетные данные по следующим па-раметрам элементов в виде кустарников:

P - периметр кадастрового квартала, м;

S - площадь кадастрового квартала, м²;

коэффициент абсолютной формы s=S/P;

коэффициент относительной формы объекта γ = 100/S/P² .

Таблица 1 - Параметры участков с кустарником на лучшем кадастровом квартале в зоне многоэтажных жилых домов с ранговыми местами

№ п/п	Параметр древостоя				Параметр формы
	Rp	P, м	Rs	S, м2	Ras	s, м	Rγ	γ, %
1	115	34.0	119	59.7	121	1.76	69	5.1587
2	54	73.1	70	184.2	93	2.52	111	3.4516
3	125	26.9	124	53.7	115	2.00	0	7.4344
…	…	…	…	…	…	…	…	…
139	137	18.1	137	19.9	136	1.10	46	6.0910
140	140	11.1	140	7.9	140	0.71	33	6.3924
141	132	24.8	131	36.5	129	1.47	50	5.9588

Ранговые распределения. Вектор предпорядка предпочти-тельности "лучше &arr; хуже" у всех факторов одинаков: чем больше, тем лучше.

По четырем параметрам кустарников получены уравнения ранговых распределений, расставленные по убыванию адекватности (рис. 1):

, (1)

, (2)

, (3)

, (4)

Рис. 1 - Графики ранговых распределений кадастровых кварталов по участкам с кустарником

По сравнению с деревьями в кустарниках поменялись первые два места: наиболее точно получается периметр кустарника, а на втором месте на-ходится площадь земельного участка с кустарником - элементом растительного покрова. При этом все параметры имеют коэффициент корреляции более 0,95.

Рейтинг среди 141 кустарник дается (рис. 2) формулой

, (5)

Этот показатель важен для иллюстрации и даже количественной оценки правильности ландшафтно-архитектурного оформления городской сре-ды.

Рис. 2 - Графики рейтинга кустарников на лучшем кадаст-ровом квартале

Рейтинг факторов по рангам. Снова без статистического мо-делирования можно выявить значимость каждого из факторов, а также опреде-лить рейтинг среди 141 кустарник.

Для этого из данных таблицы 1 принимаем только ранги параметров и поставим их в таблицу 2.

Таблица 2 - Ранговые распределения параметров кустарника на лучшем кадастровом квартале зоны многоэтажных жилых домов города Йошкар-Ола

№	Rp	Rs	Ras	Rγ	∑ R	Iэ
1	115	119	121	69	424	126
2	54	70	93	111	328	93
3	125	124	115	0	364	109
…	…	…	…	…	…	…
122	7	3	1	88	99	1
…	…	…	…	…	…	…
139	137	137	136	46	456	138
140	140	140	140	33	453	135
141	132	131	129	50	442	130
∑ R	9868	9869	9848	9870	39455	-
Iy	2	3	1	4	-	-

Первое место получил элемент РП в виде кустарника №122. Далее проводим суммирование по всем 141 строке и получаем рейтинг факторов. Как показатель на первом месте оказался коэффициент абсолютной формы наи-меньшего из возможных элементов РП земельного участка с кустарником. Ино-гда полезно также рассмотреть последнее место в рейтинге.

Далее выполним факторный анализ лучшего квартала по кустарнику.

Исходные данные частично даны в таблице 3.

Таблица 3 - Параметры кустарника на лучшем кадастровом кварта-ле

№ п/п	Параметр древостоя		Параметр формы
	P, м	S, м2	s, м	γ, %
1	34.0	59.7	1.76	5.1587
2	73.1	184.2	2.52	3.4516
3	26.9	53.7	2.00	7.4344
…	…	…	…	…
139	18.1	19.9	1.10	6.0910
140	11.1	7.9	0.71	6.3924
141	24.8	36.5	1.47	5.9588

В таблице 4 приведены коэффициенты корреляции закономерностей у всех ранговых и бинарных распределений.

Таблица 4 - Корреляционная матрица и рейтинг факторов по детерминированным моделям

Факторы как объясняющие переменные x	Факторы - показатели y				Сумма коэф. корр.	Рейтинг Iz
	P, м	S, м2	s, м	γ, %
Периметр , м	0,9925	0,9704	0,8521	0,7923	3,6073	1
Площадь , м2	0,9729	0,9918	0,9413	0,6619	3,5679	2
Абсол. форма , м	0,8149	0,9061	0,9834	0,3857	3,0901	3
Относит. форма , %	0,8038	0,6345	0,3907	0,9694	2,7984	4
Сумма коэфф. коррел.	3,5841	3,5028	3,1675	2,8093	13,0637	-
Рейтинг	1	2	3	4	-	0,8165

По рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказался периметр участка с кустами, на втором - площадь кустарника.

Затем на третьем месте оказался расчетный коэффициент абсолютной формы, а на четвертом - коэффициент относительной формы.

Как показатель на первом месте находится периметр кустарника, на втором и последующих местах повторяется рейтинг влияющих переменных.

Корреляционная матрица бинаров. Рассмотрим без строк и столбцов рейтинга из таблицы 4 только коэффициенты корреляции биотехни-ческих закономерностей (табл. 5).

Таблица 5 - Корреляционная матрица бинарных отношений факторов

Факторы как объясняющие переменные x	Факторы - показатели y
	P, м	S, m2	s, m	γ, %
Периметр P , м		0,9704	0,8521	0,7923
Площадь S, м2	0,9729		0,9413	0,6619
Абсол. форма s , м	0,8149	0,9061		0,3857
Относит. форма γ, %	0,8038	0,6345	0,3907

alt="Графики рейтинга кустарников на лучшем кадастровом квартале" border=0>

При этом диагональные клетки с адекватностью ранговых распреде-лений исключаем из анализа. В таблице 5 все бинарные связи имею коэффици-ент корреляции более 0,3. Поэтому в корреляционной матрице нет клеток с уровнем адекватности "отсутствие связи".

Из этих уравнений можно выбрать закономерности с допустимым уровнем адекватности по коэффициенту корреляции. Выделим сильные зако-номерности с коэффициентом корреляции r ≥ 0,7 (табл. 6).

Таблица 6 - Корреляционная матрица по сильным бинарным связям при r ≥ 0,7

Факторы как объясняющие переменные x	Факторы - показатели y
	P, м	S, m2	s, m	γ, %
Периметр P , м		0,9704	0,8521	0,7923
Площадь S, м2	0,9729		0,9413
Абсол. форма s , м	0,8149	0,9061
Относит. форма γ, %	0,8038

Наибольший коэффициент корреляции равен 0,9729 и формула влия-ния площади на периметр кустарника получает сверхсильную факторную связь. Доля сильных связей с коэффициентом корреляции более 0,7 составляет 100 8 / 12 = 66,67%.

Из 12 формул остались 8 уравнений (табл. 7 и рис. 3), имеющие тес-ноту связи по коэффициенту корреляции более 0,7.

Таблица 7 - Рейтинг бинарных отношений параметров кустарников

Влияние x → y	Формула влияния фактора x → y	Коэф. корр.
P∂=f(S∂)		0,9705
S∂=f(P∂)		0,9470
s∂=f(S∂)		0,9331
S∂=f(s∂)		0,9325
P∂=f(s∂)		0,8616
γ∂=f(P∂)		0,8453
P∂=f(γ∂)		0,8410
γ∂=f(P∂)		0,7655

Уравнения 1, 2, 4, 6 изменяются по показательному закону, который является наипростейшим по конструкции. Формулы 3 и 5 более сложны и соот-ветствуют биотехническому закону [1-6]. А закономерности 7 и 8 содержат по две составляющие:

1) закон экспоненциальной гибели в общей форме;

2) биотехнический закон, который, из-за отрицательного знака перед вторым членом, является кризисным.
Рис. 3 - Графики бинарных связей кадастровых кварталов по кустарникам

Рис. 3 - Графики бинарных связей кадастровых кварталов по кустарни-кам

Статистическим моделированием параметров участков с деревьями можно найти биотехнические закономерности высокой адекватности. При этом факторы "периметр" и "площадь" оказались взаимно обратимыми физически-ми величинами. Оба этих параметра элементов растительности, а также древо-стоев и кустарника в отдельности высоко значимы.

Заключение. По сравнению с деревьями в кустарниках на лучшем кадастром квартале с 141 элементом поменялись первые два места. Наиболее точно получается периметр кустарника, а на втором месте находится площадь земельного участка с кустарником - элементом растительного покро-ва, при этом все параметры имеют коэффициент корреляции более 0,95, первое место получил элемент РП в виде кустарника №122, как показатель на первом месте оказался коэффициент абсолютной формы.

Среди кустарников первое место получил кадастровый квартал №21, как показатель на первом месте оказался численность кустарниковых элемен-тов, по рейтингу среди влияющих переменных на первом месте оказался пери-метр, на втором - площадь и на третьем - численность кустарников, как пока-затель на первом месте находится также периметр кустарниковых элементов растительного покрова, на втором - численность этих элементов и на третьем месте - площадь кустарника как элемента растительного покрова.

В будущем необходимы геодезические съемки лучшего кадастрового квартала среди растительности по древостоям №0303006, а среди кустарников 0703003. Эти съемки необходимы для определения погрешности картографиче-ских измерений.

Библиографический список

1. Кудряшова А.И. Рейтинг земель Тульской области по районам // "Опыт прошлого - взгляд в будущее" - 4-я Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов. Материалы конференции: ТулГУ, Тула, 2014, C. 376-381.
   
2. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И. Динамика онтогенеза листьев дерева. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. 172 с.
   
3. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И. Закономерности онтогенеза листьев деревьев. Дина-мика роста листьев липы и березы в чистой и загрязненной автомобильными выхло-пами городской среде. Германия: LAB LAMBERT Academic Publishing, 2015. 100 с. ISBN 978-3-659-68893-2.
   
4. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Закономерности распределения кадаст-ровых участков города Йошкар-Ола // Труды Поволжского ГТУ. Сер.: Технологиче-ская. Вып.
5. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. С.259-263.
   
6. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Закономерности распределения кадаст-ровых кварталов в общественно-деловой зоне города // Матер. междунар. научно-практ. конф. "Управление территорией: современные подходы и методы". Пенза: ПГУАС, 2015. С. 58-62.
   
7. Мазуркин П.М., Кудряшова А.И., Фадеев А.Н. Вейвлет-анализ распределений центров кадастровых кварталов города // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2015. №8. с. 61-70.
   

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости
   
10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ