Автор: Юрий Дворников
Городская зелёная инфраструктура (ВЗИ) является значимым параметром для устойчивого развития городов. Качество жизни в городах зависит от культурных и регулирующих экосистемных услуг, предоставляемых ВЗИ (смягчение последствий изменения климата, регулирование подтопления улиц, очистка воздуха, регулирование шумовой нагрузки), а также от рекреационной и эстетической роли ВЗИ. Неравенство в предложении этих услуг внутри городов требует принятия мер по улучшению территориального планирования и управления ВЗИ.
Предлагаемый SUNLAB индекс рассчитывается на базе космоснимков в трёх масштабах: муниципальная территория (районы), жилая зона (кварталы) и регулярная сетка. В качестве модельного города была взята «старая» Москва. Эта территория разделена на 118 административных районов с населением от 12 264 до 254 142 человек и средней плотностью населения 13 396 человек на км2. На территории Москвы насчитывается 841 объект озеленения (скверы, бульвары, парки различного размера и городские леса) общей площадью 202,1 км2, включая 86 охраняемых природных территорий различного статуса (149,8 км2).
Тип Показатель Формула расчёта Регуляторные экосистемные услуги Индикатор абсорбции пыли и снижения уровня шума S ( ВЗИ > 1.1 m ) / S ( sanitary ) S_{(\text{ВЗИ} > 1.1\,m)} / S_{(\text{sanitary})} Индикатор регулирования ливневого стока 100 − ( ∑ 1 N ( R D 1 ) / ∑ 1 N ( R D 2 ) × 100 ) 100 — \left( \sum_{1}^{N} (RD1) \;/\; \sum_{1}^{N} (RD2) \times 100 \right) Индикатор охлаждения воздуха в летний сезон ∑ 1 N C P / N \sum_{1}^{N} CP \;/\; N Культурные экосистемные услуги Индикатор доступности парков ∑ k ∈ [ 0,4 ] ( x ( n ) × k ) / ∑ 1 N x ( n ) \sum_{k \in [0,4]} \bigl(x(n) \times k\bigr) \;/\; \sum_{1}^{N} x(n) Индикатор озеленённости улиц ∑ 1 N [ L C ( t + s h + g ) ] (road) / S (road) \sum_{1}^{N} [LC(t + sh + g)]_{\text{(road)}} \;/\; S_{\text{(road)}} Индикатор озеленённости кварталов ∑ 1 N [ L C ( t + s h + g ) ] (RQ) / ∑ 1 N x ( n ) \sum_{1}^{N} [LC(t + sh + g)]_{\text{(RQ)}} \;/\; \sum_{1}^{N} x(n)
Результат оценки регулирующих экосистемных услуг
Значения индикатора абсорбции пыли и снижения уровня шума варьируются от 2,6 до 44,5 % при оценке на уровне районов и от 0 до 100 % для ячеек сетки. Районы с самыми высокими значениями индикатора абсорбции пыли и снижения уровня шума расположены между основными городскими магистралями – Третьим транспортным кольцом и МКАД, входящими в так называемый лесопарковый защитный пояс Москвы (согласно Генеральному плану 1935 г.). Значения при расчёте по регулярной сетке демонстрируют большую пространственную изменчивость, ожидаемо самые высокие значения получены для крупных городских лесопарков (Измайловский, Битцевский лес и Лосиный остров). На районном уровне заметна неравномерная обеспеченность регуляторными экосистемными услугами, самые низкие значения (<1,5 м2 навеса на душу населения) получены для юго-западных и северных округов.
Среднее поглощение ливневых стоков по городу составляет 17,6 м/км2, средний показатель по району варьировался от 3,1 до 87,3 м/км2. То есть показатель индикатора регулирования ливневого стока на районном уровне составил от 2,2 до 58,4 %.
Значения индикатора охлаждения воздуха сильно зависели от конфигурации территории района и её расположения относительно преобладающего юго-западного направления ветра. На районном уровне индикатор охлаждения воздуха умеренно коррелировал с долей древесной растительности (R2 = 0,39) и с долей ВЗИ на территории района (R2 = 0,33). Максимальный балл индикатора охлаждения (4 градуса С) наблюдался в районе крупных лесопарков (Битцевский, Кузьминки и Лосиный остров).
Проведённое исследование показывает, что ~90 % городского населения (~10,5 млн человек) не обеспечено регулирующими экосистемными услугами.
Результат оценки культурных экосистемных услуг
Доступность ВЗИ (за исключением крупных городских парков и лесопарков) неравномерно распределена по всему городу. Из всех 118 районов 2,7 млн человек (22 % от общей численности населения), проживающих в 28 районах, расположенных в основном на севере и юге города, не имеют доступа к местным площадям и бульварам в пределах двухминутной прогулки. В остальных 90 районах только 5 % населения в среднем имеют доступ к этим объектам озеленения в пределах двух минут ходьбы, в то время как 35 % населения (в среднем) имеют доступ к площадям, бульварам и местным паркам в пределах пяти минут ходьбы.
Население трети районов не имеет доступа к районным паркам в пределах 15 минут ходьбы. В основном это районы, расположенные на северо-западе, северо-востоке и юго-востоке Москвы. В общей сложности 7,8 млн человек проживают за пределами 15-минутной доступности от районных парков. Почти все москвичи (99,6 %) проживают в пределах 20 минут езды на общественном транспорте от крупных городских парков и лесопарков.
При расчёте на уровне районов обеспеченность ВЗИ (деревьями / кустарниками / газонами) в жилых кварталах может достигать 36,6 м2 на душу населения. В среднем на душу населения приходится ~12,8 м2 ВЗИ, в 16 округах значения этого показателя ниже 9 м2. Важно отметить, что значения индикатора наличия озеленения районов значительно ниже, чем площадь зелёных насаждений на душу населения, если учитывать ВЗИ за пределами жилых кварталов: среднее значение в данном случае составляет 49,5 м2 ВЗИ на душу населения, 115 (из 118) районов имеют значения >9 м2, 68 – выше 25 м2.
Дороги (в пределах кадастровых границ) занимают 127,3 км2 территории города. Баллы выше 5 (половина от максимального значения для индикатора доступности озеленения и индикатора наличия озеленения) были получены на 37,5 % территории города при оценке по районам, и на 48,4 % при оценке по кварталам. Степень озеленённости улиц составила 17,7 и 37,2 % соответственно при оценке по районам и по сетке. В целом, низкий уровень доступности и озеленения придорожных территорий характерен для 60 % жителей Москвы.
Пространственные различия
Средняя расчётная обеспеченность ВЗИ в Москве составляет 40,2 м2 на душу населения, что сопоставимо с показателями Берлина (37,8 м2) и Дублина (40 м2), и значительно выше, чем во многих других мегаполисах мира с аналогичным населением, например, в Токио (3 м2), Стамбуле (5 м2) или Нью-Йорке (23,1 м2) (Morar T., Radoslav R., Spiridon L.C., Păcurar L. Assessing pedestrian accessibility to green space using GIS. Transylvanian Review of Administrative Sciences, 2014, рр. 116–139). Однако доступ горожан к зелёным насаждениям в черте города очень неравномерен. Это неравенство можно наблюдать уже на районном уровне, где в 50 из 118 районов показатели индикатора наличия озеленения ниже 9 м2 на душу населения. Районные парки среднего размера, расположенные на расстоянии 15 минут ходьбы, доступны одной трети населения Москвы.
Наблюдаемая диспропорция в предоставлении ВЗИ приводит к неравномерности предоставления экосистемных услуг. В центральной части города, где интенсивное движение транспорта и высокая плотность населения не обеспечиваются почти всеми проанализированными показателями, значения индекса как по регулирующим, так и по культурным экосистемным услугам ниже среднего. Индекс охлаждения воздуха за счёт ВЗИ показывает, что жители центральных районов наиболее уязвимы к эффекту городского острова тепла (согласно исследованию Варенцова и др., 2021), имеют очень низкий потенциал охлаждения (<1°C), обеспечиваемый ВЗИ (для большинства горожан, проживающих на окраинах, он колеблется от 0,5 до 2°С).
Преимущества индекса
Предлагаемый индекс ВЗИ имеет несколько важных преимуществ:
- он учитывает несколько масштабов;
- он основан на классификации CICES, включая как регулирующие, так и культурные экосистемные услуги;
- он основан на открытых источниках данных.
Сравнение экологических индексов
Ранее наиболее комплексный подход был реализован в Индексе качества городской среды, сформированном Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на основе 36 параметров, шесть из которых относятся к городской ВЗИ и описывают структуру, фрагментарность, качество, привлекательность ВЗИ, её доступность и социальную ценность. Основным ограничением Индекса качества городской среды является недостаточная пространственная определённость и непрозрачные методы оценки. На основе Индекса качества городской среды Москва определяется как «комфортный город», однако, внутригородские различия в ВЗИ не отражаются.
Альтернативным подходом является индекс Экостандарта, который позволяет масштабировать данные в пределах района. Обеспеченность экосистемными услугами в этом индексе определяется только площадью зелёных насаждений и не учитывает реальное воздействие ВЗИ на горожан. Неудивительно, что рейтинг зелёных насаждений Экостандарта для районов практически не коррелирует с полученными нами показателями индекса доступности озеленения и индекса наличия озеленения.
Предлагаемый в нашей работе индекс позволяет оценить основные культурные и регулирующие экосистемные услуги на различных масштабах (от района до квартала). Этот индекс может быть легко рассчитан для любой части города, для которой требуются данные более высокого разрешения.
С полным текстом исследования можно ознакомиться по ссылке https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.113014.
Исследование было поддержано проектом Российского научного фонда №19-77-300-12. Работа Михаила Варенцова была частично поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках программы Московского центра фундаментальной и прикладной математики (соглашение №075-15-2022-284). Анализ данных и подготовка рукописи были выполнены при поддержке Системы грантов на научные проекты РУДН №202103-2-000.
Источник заглавной фотографии shatterstock.com