Формирование модели водно-зеленого каркаса для линейной градостроительной системы

Введение. Линейные градостроительные системы (ГС) из-за своей пространственной организации требуют особого подхода к формированию водно-зеленого каркаса (ВЗК), который играет ключевую роль в обеспечении их экологической устойчивости, улучшении микроклимата и качества среды. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки модели, позволяющей не только описывать, но и количественно оценивать и прогнозировать устойчивость структуры ВЗК. Научная новизна работы заключается в разработке методологии, интегрирующей теоретическое моделирование, математическую формализацию и оценку устойчивости, а также в апробации предложенной модели на примере Волгограда с расчетом интегрального показателя устойчивости водно-зеленого каркаса.

Материалы и методы. Исследование базируется на синтезе системного, комплексного и программно-целевого подходов. Методология включает три этапа: аналитический (пространственное зонирование, идентификация элементов ВЗК, комплексная оценка с использованием ГИС-анализа; концептуальное моделирование (разработка идеализированной модели ВЗК)); математическое моделирование и оценка. Для оценки устойчивости узлов применялся метод главных компонент, для определения весовых коэффициентов в интегральной модели — метод анализа иерархий.

Результаты. Предложена теоретическая модель структуры ВЗК для линейной ГС. Разработана и апробирована на примере Волгограда комплексная методология формирования и оценки модели ВЗК. Разработан интегральный показатель устойчивости УВЗК, агрегирующий нормализованные индексы продольных поясов (JП), поперечных коридоров (JК) и узлов (JУ). Определены весовые коэффициенты вклада каждого элемента структуры ВЗК в ее устойчивость.

Выводы. Практическая значимость работы состоит в предложении инструментария для количественной оценки и стратегического планирования развития ВЗК линейных ГС. Предложенная методология позволяет не только констатировать проблемы, но и выявлять их структурные причины, определяя приоритетность воздействия на системообразующие (продольные пояса) и связующие (поперечные коридоры) элементы. Результаты исследования могут быть применены в градостроительном проектировании и территориальном планировании для линейных градостроительных систем.

1. Forman R.T.T. Urban Ecology: Science of Cities. Cambridge : Cambridge University Press, 2014. 474 p.

2. Антюфеев А.В. Природно-ландшафтные основы формирования линейных градостроительных систем (на примере «Большого Волгограда») // Фундаментальные поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2020 году : сб. науч. тр. РААСН в 2 т. 2021. Т. 1. С. 185–191. EDN QMJOYJ.

3. Ahern J. Green infrastructure for cities: The spatial dimension // Cities of the Future Towards Integrated Sustainable Water and Landscape Management. London : IWA Publishing, 2007. Pp. 267–283.

4. Benedict M.A. Green Infrastructure: Linking Landscapes and Communities. Washington DC : Island Press, 2006. 299 p.

5. Мусаев Т.И. Стратегическое градостроительное планирование: перспективы развития в новых условиях // Архитектура и современные информационные технологии. 2025. № 1 (70). С. 292–302. DOI: 10.24412/1998-4839-2025-1-292-302. EDN XBKSOE.

6. Chen W.Y., Jim C.Y. Assessment and valuation of the ecosystem services provided by urban forests // Ecology, Planning, and Management of Urban Forests. 2008. Pp. 53–83. DOI: 10.1007/978-0-387-71425-7_5

7. Cook E.A. Landscape structure indices for assessing urban ecological networks // Landscape and Urban Planning. 2002. Vol. 58. Issue 2–4. Pp. 269–280. DOI: 10.1016/S0169-2046(01)00226-2

8. Краснощекова Н.С. Природный каркас в проекте Концепции Московской агломерации: нормативно-методические и правовые аспекты // Academia. Архитектура и строительство. 2014. № 4. С. 9. EDN TDNXTR.

9. Mell I.C. Green infrastructure: concepts, perceptions and its use in spatial planning : doctoral dissertation. Newcastle : School of Architecture, Planning and Landscape, Newcastle University, 2010. 413 p.

10. Перькова М.В., Ладик Е.И. Овражно-балочные ландшафты в структуре урбанизированных территорий г. Белгорода // Фундаментальные поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2022–2023 годы : науч. тр. РААСН в 2 т. 2024. С. 521–532. EDN IORIPX.

11. Гущин А.Н., Дивакова М.Н. Водно-зеленый каркас Екатеринбурга: история, проблемы, будущее // Архитектон: известия вузов. 2022. № 2 (78). DOI: 10.47055/1990-4126-2022-2(78)-21. EDN WGGFJG.

12. Borelli S., Chen Y., Conigliaro M., Salbitano F. Green infrastructure: a new paradigm for developing cities // XIV World Forestry Congress. 2015. DOI: 10.13140/RG.2.1.1689.8320

13. Vitulano V. Integrating green infrastructure in Italian urban plans. Lessons from Turin and Bologna // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Urban Design and Planning. 2024. Vol. 177. Issue 2. Pp. 45–56. DOI: 10.1680/jurdp.22.00049. EDN IEUNVF.

14. Aly S.S.A., Amer M.S.E. Green Corridors as a response for nature: Greening Alexandria city by creating a green infrastructure network // WIT Transactions on Ecology and the Environment. 2010. Vol. 1. Pp. 101–117. DOI: 10.2495/DN100101

15. Kato S. Green Infrastructure for Asian Cities: The Spatial Concepts and Planning Strategies // Proceedings of the 2011 International Symposium on City Planning. Seoul : Korea Planners Association, 2011. Pp. 161–170.

16. Grădinaru S.R., Hersperger A.M. Green infrastructure in strategic spatial plans: Evidence from European urban regions // Urban Forestry & Urban Greening. 2019. Vol. 40. Pp. 17–28. DOI: 10.1016/j.ufug.2018.04.018

17. Mahmoud I. Nature-based solutions across spatial urban scales: three case studies from Nice, Utrecht and Milan // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Urban Design and Planning. 2024. Vol. 177. Issue 3. Pp. 109–122. DOI: 10.1680/jurdp.23.00063

18. Иванова Н.В., Ганжа О.А. Ландшафтно-экологические особенности формирования комфортной среды умного города (на примере исторического строительства зеленого кольца Сталинграда – Волгограда) // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2017. № 49 (68). С. 153–166. EDN ZGRUIN.

19. Анопин В.Н., Солодовников Д.А., Степанова Е.А. Адаптивно-ландшафтные технологии восстановления и преобразования насаждений Зеленого кольца г. Волгограда // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2019. № 1 (74). С. 138–150. EDN PHUNUO.

20. Еланцева А.А., Ельникова Ю.С. Оценка биоразнообразия герпетобионтов на урбанизированной территории // Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Естественные, технические и медицинские науки. 2015. № 4. С. 149–154. EDN UZDFPB.

21. Беликова Г.И., Витковская Л.В. Основы теории вероятностей и элементы математической статистики : учебное пособие. СПб. : РГГМУ, 2018. 160 с. EDN YOSEYX.

22. Прокопенко В.В., Плешаков И.Н. Принципы и этапы формирования эколого-градостроительного каркаса Волгограда // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2022. № 1 (86). С. 218–229. EDN KOVKHP.

23. Прокопенко В.В. Основные теоретические аспекты формирования системы озелененных территорий в городской среде // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2023. № 1 (90). С. 224–237. EDN EOJZFR.

24. Прокопенко В.В. Основные методики оценки зеленого каркаса крупнейшего города // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2023. № 5 (93). С. 155–167. EDN CQIRZW.