natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-13Research ArticleГЕОГРАФИЯ. ГЕОЭКОЛОГИЯGEOGRAPHY. GEOECOLOGYОценка и картографирование геоэкологических условий на территории крупного города (на примере Витебска)Assessment and mapping of geoecological conditions on the territory of a large city (on the example of Vitebsk)ГалкинП. А.GalkinP. A.

Галкин Павел Александрович – магистр географических наук, старший преподаватель

пр-т Фрунзе, 27, 210009, г. Витебск

Pavel A. Galkin – M. Sc. (Geography), Senior Lecturer

27, Frunze Ave., 210009, Vitebsk

galkin-pasha@yandex.ruВитебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университетVitebsk State Order of Peoples’ Friendship Medical University2023281020250193112Copyright © Галкин П.А., 20252025Галкин П.А.Galkin P.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/13

Представлены методика и алгоритм оценки и картографирования геоэкологических условий городской территории, включающие анализ и оценку геоэкологической обстановки и комфортности среды проживания населения, полученные с применением теории нечетких множеств, а также геоэкологического потенциала геоэкосистем, рассчитанного с использованием параметров их устойчивости к техногенным воздействиям и степени нарушенности. В качестве операционных единиц анализа использованы природно-технические системы, выделенные путем наложения карт природных (литологических, геоморфологических, гидрогеологических и др.) условий и функционального зонирования территории города. Разработанная методика реализована на примере г. Витебска с построением серии геоэкологических карт, включая интегральную карту геоэкологических условий города, отражающую дифференциацию города на различные классы геоэкологических условий и по выявленным геоэкологическим ограничениям для жизнедеятельности населения и риску заболеваемости населения. Данная методика универсальна, она может быть использована для различных городских территорий с любым набором факторов, определяющих состояние природно-технических систем, при любой степени урбанизации как в ручном, так и машинном способах обработки информации.

The main topic of the study is the methodology and algorithm for assessing and mapping the geoecological conditions of an urban area, which include the analysis and assessment of the geoecological situation and the comfort of the living environment of the population, obtained using the theory of fuzzy sets, as well as the geoecological potential of geo-ecosystems, calculated using the parameters of their resistance to technogenic impacts. and degree of impairment. As operational units of analysis, natural-technical systems are used, identified by overlaying maps of natural (lithological, geomorphological, hydrogeological, etc.) conditions and functional zoning of the city territory. The developed methodology was implemented on the example of the city of Vitebsk with the construction of a series of geoecological maps, including an integral map of the geoecological conditions of the city, reflecting the differentiation of the city into different classes of geoecological conditions and according to the identified geoecological restrictions for the life of the population and the risk of morbidity of the population. This technique is universal, it can be used for various urban areas with any set of factors that determine the state of natural and technical systems, for any degree of urbanization, both in manual and machine methods of information processing.

городприродно-техническая систематехногенные воздействиягеоэкологическая обстановкакомфортность городской средыгеоэкологический потенциалгеоэкологические условияоценкакартографирование.citynatural and technical systemtechnogenic impactsgeoecological situationcomfort of the urban environmentgeoecological potentialgeoecological conditionsgrademapping.ReferencesГригорьева, И. Ю. Геоэкологические условия как базовая категория нормативной документации по инженерноэкологическим изысканиям [Электронный ресурс] / И. Ю. Григорьева // Геоинфо : электронный журнал. – 2018. – № 22. – Режим доступа: https://geoinfo.ru. – Дата доступа: 28.11.2022.Grigor’yeva I. Yu. Geoekologicheskiye usloviya kak bazovaya kategoriya normativnoy dokumentatsii po inzhenernoekologicheskim izyskaniyam [Geoecological conditions as a basic category of normative documentation for engineering and environmental surveys] [Electronic resource]. Geoinfo. Elektronnyy zhurnal = Geoinfo. Electronic journal, 2018, no. 22. Available at: https://geoinfo.ru (accessed 28 November 2022). (in Russian)Заиканов, В. Г. Подходы к геоэкологическому картографированию урбанизированной территории / В. Г. Заиканов, Т. Б. Минакова, М. А. Патренков // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2010. – № 6. – С. 336–350.Zaikanov V. G., Minakova T. B., Patrenkov M. A. Podkhody k geoekologicheskomu kartografirovaniyu urbanizirovannoy territorii [Approaches to geoecological mapping of urban areas]. Geoekologiya, inzhenernaya geologiya, gidrogeologiya, geokriologiya = Geoecology, engineering geology, hydrogeology, geocryology, 2010, no. 6, pp. 336–350. (in Russian)Городская среда: геоэкологические аспекты / В. С. Хомич [и др.]. – Минск : Беларуская навука, 2013. – 301 с.Khomich V. S. [et al.]. Gorodskaya sreda: geoekologicheskiye aspekty [Urban environment: geoecological aspects]. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2013, 301 p. (in Russian)Трофимчук, Д. А. Геоэкологическая оценка урбанизированных ландшафтов города Бреста / Д. А. Трофимчук // Земля Беларуси. – 2016. – № 4. – С. 34–36.Trofimchuk, D. A. Geoekologicheskaya otsenka urbanizirovannykh landshaftov goroda Bresta [Geoecological assessment of urbanized landscapes of the city of Brest]. Zemlya Belarusi = Land of Belarus, 2016, no. 4, pp. 34–36. (in Russian)Красовская, И. А. Результаты комплексных инженерно-геологических исследований территории Витебска и его окрестностей [Электронный ресурс] / И. А. Красовская, А. Н. Галкин, П. А. Галкин // Ученые записки Витебского государственного университета имени П. М. Машерова. – 2009. – Т. 8. – С. 299–314. – Режим доступа: https://rep.vsu.by/handle/123456789/5131. – Дата доступа: 05.12.2022.Krasovskaya I. A., Galkin A. N., Galkin P. A. Rezul’taty kompleksnykh inzhenerno-geologicheskikh issledovaniy territorii Vitebska i yego okrestnostey [The results of complex engineering-geological studies of the territory of Vitebsk and its environs] [Electronic resource]. Uchenyye zapiski Vitebskogo gosudarstvennogo universiteta imeni P. M. Masherova. = Scientific notes of P. M. Masherov VSU, 2009, vol. 8, pp. 299–314. Available at: https://rep.vsu.by/handle/123456789/5131 (accessed 5 December 2022) (in Russian)Инженерно-геологическое районирование и типы геологической среды территории Витебска / П. А. Галкин [и др.] // Літасфера. – 2020. – № 2 (53). – С. 129–140.Galkin P. A., Galkin A. N., Pavlovskiy A. I., Shershnev O. V., Molyarenko V. L. Inzhenerno-geologicheskoye rayonirovaniye i tipy geologicheskoy sredy territorii Vitebska [Engineering-geological zoning and types of the geological environment of the territory of Vitebsk]. Lítasfera = Lithosphere, 2020, no. 2 (53), pp. 129–140. (in Russian)Оценка устойчивости и измененности природно-технической геосистемы Витебска в условиях техногенного загрязнения / П. А. Галкин [и др.] // Літасфера. – 2021. – № 2 (55). – С. 125–140.Galkin P. A., Torbenko A. B., Krasovskaya I. A., Galkin A. N. Otsenka ustoychivosti i izmenennosti prirodnotekhnicheskoy geosistemy Vitebska v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya [Assessment of the stability and change of the natural and technical geosystem of Vitebsk under the conditions of technogenic pollution]. Litasfera = Lithosphere, 2021, no. 2 (55), pp. 125–140. (in Russian)Галкин, П. А. Современное состояние древесной растительности на территории Витебска / П. А. Галкин, И. А. Литвенкова, К. С. Космачева // Географические аспекты устойчивого развития регионов : сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф., Гомель, 27–29 мая 2021 г. / Гом. гос. ун-т ; редкол. : А. И. Павловский (гл. ред.) [и др.]. – Гомель : ГГУ им. Ф. Скорины, 2021. – С. 93–96.Galkin P. A., Litvenkova I. A., Kosmacheva K. S. Sovremennoye sostoyaniye drevesnoy ras-titel’nosti na territorii Vitebska [The current state of woody vegetation on the territory of Vitebsk]. Sb. materialov IV Mezhdunar. nauch.prakt. konf. "Geograficheskiye aspekty ustoychivogo razvitiya regionov" [Proc. IV Int. sci.-pract. conf. "Geographical aspects of sustainable development of regions"]. Gomel, 2021, pp. 93–96. (in Russian)Галкин, П. А. Функционально-планировочная организация Витебска и ее роль в оценке геоэкологической обстановки города / П. А. Галкин, И. А. Красовская, А. Н. Галкин // Веснік Брэсцкага ўніверсітэта. Сер. 5, Хімія. Біялогія. Навукі аб Зямлі. – 2020. – № 2. – С. 60–68.Galkin P. A., Krasovskaya I. A., Galkin A. N. Funktsional’no-planirovochnaya organizatsiya Vitebska i yeye rol’ v otsenke geoekologicheskoy obstanovki goroda [Functional planning organization of Vitebsk and its role in assessing the geoecological situation of the city]. Vesnik Brestskaga universiteta. Ser. 5, Khimiya. Biyalogiya. Navuki ab Zyamli = Bulletin of Brest University. Ser. 5. Chemistry. Biology. Sciences about Earth, 2020, no. 2, pp. 60–68. (in Russian)Особенности техногенных воздействий на геоэкологическую обстановку Витебска (Часть 1. Физическое и биологическое воздействия) / П. А. Галкин [и др.] // Веснік Брэсцкага ўніверсітэта. Сер. 5, Хімія. Біялогія. Навукі аб Зямлі. – 2021. – № 1. – С. 77–85.Galkin P. A., Cherkasova O. A., Masalkova Yu. Yu., Krasovskaya I. A., Galkin A. N. Osobennosti tekhnogennykh vozdeystviy na geoekologicheskuyu obstanovku Vitebska (Chast’ 1. Fizicheskoye i biologicheskoye vozdeystviya) [Features of technogenic impacts on the geoecological situation of Vitebsk (Part 1. Physical and biological impacts)]. Vesnik Brestskaga universiteta. Ser. 5. Khimiya. Biyalogiya. Navuki ab Zyamli = Bulletin of Brest University. Ser. 5, Chemistry. Biology. Sciences about Earth, 2021, no. 1, pp. 77–85. (in Russian)Особенности техногенных воздействий на геоэкологическую обстановку Витебска (Часть 2. Химическое воздействие) / П. А. Галкин [и др.] // Веснік Брэсцкага ўніверсітэта. Сер. 5, Хімія. Біялогія. Навукі аб Зямлі. – 2021. – № 2. – С. 60–69.Galkin P. A., Cherkasova O. A., Masalkova Yu. Yu., Krasovskaya I. A., Galkin A. N. Osobennosti tekhnogennykh vozdeystviy na geoekologicheskuyu obstanovku Vitebska (Chast’ 2. Khimicheskoye vozdeystviye) [Features of technogenic impacts on the geoecological situation of Vitebsk (Part 2. Chemical exposure)]. Vesnik Brestskaga universiteta. Ser. 5, Khimiya. Biyalogiya. Navuki ab Zyamli = Bulletin of Brest University. Ser. 5, Chemistry. Biology. Sciences about Earth, 2021, no. 2, pp. 60–69. (in Russian)Галкин, П. А. Состояние здоровья населения Витебска [Электронный ресурс] / П. А. Галкин, А. Д. Зубов // Молодость. Интеллект. Инициатива : матер. X Междунар. науч.-практ. конф. студ. и магистрантов, Витебск, 22 апр. 2022 г. / Витеб. гос. ун-т ; редкол.: Е. Я. Аршанский (гл. ред.) [и др.]. – Витебск : ВГУ имени П. М. Машерова, 2022. – С. 36–38. – Режим доступа: https://rep.vsu.by/handle/123456789/32669. – Дата доступа: 05.12.2022.Galkin P. A., Zubov A. D. Sostoyaniye zdorov’ya naseleniya Vitebska [The state of health of the population of Vitebsk] [Electronic resource]. Mater. X mezhdunar. nauch.-prakt. konf. stud. i magistrantov "Molodost’. Intellekt. Initsiativa" [Proc. X Int. sci.-pract. conf. students and undergraduates "Youth. Intelligence. Initiative"]. Vitebsk, 2022, pp. 36–38. Available at: https://rep.vsu.by/handle/123456789/32669 (accessed 5 December 2022) (in Russian)Кравчук, Л. А. Средоформирующие функции зеленой инфраструктуры города Витебска / Л. А. Кравчук, Н. М. Баженова, А. Н. Гайшун // Природопользование. – 2021. – № 1. – С. 127–137.Kravchuk L. A., Bazhenova N. M., Gayshun A. N. Sredoformiruyushchiye funktsii zelenoy infrastruktury goroda Vitebska [Environment-forming functions of the green infrastructure of the city of Vitebsk]. Prirodopol’zovaniye = Nature Management, 2021, no 1, pp. 127–137. (in Russian)Нечеткие системы. Справочник по языку программирования MQL5 для клиентского терминала MetaTrader 5 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.mql5.com/ru/docs/standardlibrary/mathematics/fuzzy_logic/fuzzy_system. – Дата доступа: 15.05.2022.Nechetkiye sistemy. Spravochnik po yazyku programmirovaniya MQL5 dlya kliyentskogo terminala MetaTrader 5 [Fuzzy systems. Reference on the MQL5 programming language for the MetaTrader 5 client terminal] [Electronic resource]. Available at: https://www.mql5.com/ru/docs/standardlibrary/mathematics/fuzzy_logic/fuzzy_system (accessed 15 May 2022).Рыбанов, А. А. Методы анализа нечеткой информации : курс лекций [Электронный ресурс] / А. А. Рыбанов, М. В. Фадеева. – Режим доступа: http://lib.volpi.ru:57772/csp/lib/PDF/612280797.pdf. – Дата доступа: 28.05.2022.Rybanov A. A., Fadeyeva M. V. Metody analiza nechetkoy informatsii. Kurs lektsiy [Methods for analyzing fuzzy information. Course of lectures] [Electronic resource]. 2019. Available at: http://lib.volpi.ru:57772/csp/lib/PDF/612280797.pdf (accessed 28 May 2022). (in Russian)Осовский, С. Нейронные сети для обработки информации / С. Осовский ; пер. с пол. И. Д. Рудинского. – М. : Финансы и статистика, 2004. – 343 с.Osovskiy S. Neyronnyye seti dlya obrabotki informatsii [Neural networks for information processing]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 2004, 343 p. (in Russian)Григорьева, Д. Р. Основы нечеткой логики / Д. Р. Григорьева, Г. А. Гареева, Р. Р. Басыров. – Набережные Челны : Изд-во НЧИ КФУ, 2018. – 42 с.Grigor’eva D. R., Gareeva G. A., Basyrov R. R. Osnovy nechetkoy logiki [Fundamentals of fuzzy logic]. Translation from Polish I. D. Rudinskiy. Naberezhnye Chelny, 2018, 42 p. (in Russian)Боголюбов, В. С. Актуальные проблемы крупных городов / В. С. Боголюбов. – СПб. : СПбГИЭА, 1997. – 194 с.Bogolyubov V. S. Aktual’nyye problemy krupnykh gorodov [Actual problems of large cities]. St. Petersburg, 1997, 194 p. (in Russian)Долгов, Ю. А. Статистическое моделирование / Ю. А. Долгов. – Тирасполь : Изд-во Приднестр. ун-та, 2011. – 346 с.Dolgov Yu. A. Statisticheskoye modelirovaniye [Statistical modeling]. Tiraspol’, Pridnestrovskiy universitet Publ., 2011, 346 p. (in Russian)Многофакторная модель как основа для управления качеством окружающей среды урбанизированных территорий / Е. В. Сокольская [и др.] // Теорeтическая и прикладная экология. – 2018. – № 2. – С. 26–34.Sokol’skaya Ye. V., Kochurov B. I., Dolgov Yu. A., Lobkovskiy V. A. Mnogofaktornaya model’ kak osnova dlya upravleniya kachestvom okruzhayushchey sredy urbanizirovannykh territoriy [Multifactorial model as a basis for managing the quality of the environment in urban areas]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya = Theoretical and Applied Ecology, 2018, no. 2, pp. 26–34. (in Russian)Рубан, Н. В. Принципы оценки экологического потенциала ландшафтов для целей геоэкологического районирования / Н. В. Рубан // Известия УГГУ. – 2004. – Вып. 19. – С. 188–192.Ruban N. V. Printsipy otsenki ekologicheskogo potentsiala landshaftov dlya tseley geoekologicheskogo rayonirovaniya [Principles for assessing the ecological potential of landscapes for the purposes of geoecological zoning]. Izvestiâ Ural’skogo gosudarstvennogo gornogo universiteta = News of the Ural State Mining University, 2004, iss. 19, pp. 188–192. (in Russian)Экспресс-оценка и прогнозирование риска влияния на здоровье населения шума, основных химических веществ при ингаляционном и пероральном поступлении : инструкция по применению : утв. М-вом здравоохранения Респ. Беларусь 05.01.07 / Учреждение-разработчик: ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» ; авторы: С. М. Соколов, В. П. Филонов, Т. Е. Науменко, Т. Д. Гриценко, А. Е. Пшегрода, Л. Н. Смирнов. – Минск : Респ. науч.-практ. центр гигиены, 2007. – 31 с.Ekspress-otsenka i prognozirovaniye riska vliyaniya na zdorov’ye naseleniya shuma, osnovnykh khimicheskikh veshchestv pri ingalyatsionnom i peroral’nom postuplenii: Instruktsiya po primeneniyu [Express assessment and forecasting of the risk of impact on the health of the population of noise, basic chemicals during inhalation and oral intake: Instructions for use] : approved by Ministry of Health of the Republic of Belarus 05.01.07 / Developer institution: State Institution "Republican Scientific and Practical Center of Hygiene"; authors: S. M. Sokolov, V. P. Filonov, T. E. Naumenko, T. D. Gritsenko, A. E. Pshegroda, L. N. Smirnov. Minsk, Republican Scientific and Practical Center for Hygiene, 2007, 31 p. (in Russian)Снакин, В. В. Экология и охрана природы : словарь-справочник / В. В. Снакин ; под ред. А. Л. Яншина. – M. : Academia, 2000. – 384 с.Snakin V. V. Ekologiya i okhrana prirody: slovar’-spravochnik [Ecology and nature conservation: a reference dictionary]. Moscow, Academia, 2000, 384 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.