ГИС-моделирование и анализ пространственной структуры

ГИС-моделирование и комплексный анализ пространственной структуры и потоков
маятниковой трудовой миграции в регионе
( на примере Московской агломерации )
Спектр теоретических работ по вопросу МТМ очень широк и представляет собой
многообразие определений, теорий и методов, порой противоречащих друг другу.
Причиной этого является сложный мультидисциплинарный характер МТМ, как
явления на пересечении нескольких научных направлений: экономики города
(урбанистики), экономики труда, демографии, политэкономии, географии,
философии. Прикладные исследования МТМ направлены на выявление и анализ
общих (экзогенных) и индивидуальных (эндогенных) факторов, порождающих МТМ,
а также количественных оценок величины и динамики МТМ в различных
субъектах, начиная от отдельных городов и кончая целыми странами и их
группировками, например, анализом МТМ в Европейском Союзе (Марваков Д.,
Мафа Т.). Западные исследования МТМ весьма многочисленны, а география стран,
где популярно данное направление исследований, довольно обширна: США,
Франция, Великобритания, Япония, Испания, Голландия, Германия, Северная
Ирландия, Израиль, Южная Корея, Тайвань, наконец, Европа в целом.
Чаще всего моделирование МТМ осуществлялось не как отдельная задача, а в
рамках разработки различных пространственных моделей городов. Пионерами этого
направления в 1960 годах были американские ученые Алонсо, Герберт, Стивенс,
(аналитическая модель Филадельфии), Лаури (статистическая модель Питтсбурга),
Стюарт Чапен (вероятностная модель конубрации Гринборо, Северная Каролина).
Наиболее успешной оказалась модель Бостона «Эмпирик» (Д.М.Хилл),
использовавшая для прогнозирования с 1970 вплоть до 2000 года. Заказчиками
большинства моделей являлись городские транспортные подразделения, то есть
первичным интересом было прогнозирование развития транспортной сети, для чего
прогнозировалась динамика расселения и коммуникаций путем моделирования
МТМ
в
том
числе.
Большие традиции накоплены в исследованиях Парижской агломерации (Иль-деФранс), где разработка моделей Институтом благоустройства и урбанизации
Парижского района (IAURP) восходит еще в 1900 году. В дальнейшем
многочисленные разработки в этом направлении имеют серьезную государственную
поддержку (см. детальный обзор в книге Мерлен П. Город. Количественные методы
изучения,
1977).
Глобальные модели городов для решения прикладных задач в советской и
российской науке не были реализованы. Возможно, это связано с отставанием в
компьютерной технике (советский период), отсутствием данных в настоящее время.
При этом был разработан ряд интересных теоретических моделей (Матлис И.С.,
Бородкин
Ф.М).
Примеров исследований МТМ при помощи ГИС-анализа в настоящее время не
существует. Необходимо подчеркнуть, что сама возможность реализации
предлагаемой нами методики стала возможна только в последнее время (2000-е
годы) благодаря бурному развитию ГИС ПО, ставшему доступному широкому
пользователю совсем недавно. Ранее для анализа и расчетов географических
переменных (прежде всего, расчет маршрутов) в большинстве работ применялись
достаточно грубые аппроксимации: расчет расстояния по прямой, ввод
поправочных коэффициентов (Мерлен П.), представление изучаемых районов
простыми фигурами (круг, квадрат) и т.д. Попытки точных расчетов были сделаны
в единичных работах: анализ МТМ в Канадских Прериях (Partridge J., Nolan J.,
2005), исследование взаимовлияния картины МТМ и отношения количества рабочих
мест к количеству жилых (баланс работа-жилье) в Портленде, США (Peng ZhongRen, 1997). Анализируя городскую миграцию (транспорт, устойчивое развитие
города, цены на землю) с учетом географических факторов, Horner (2004) пришел к
выводу, что использование ГИС-технологий ( геоинформационных технологий)
необходимо для анализа МТМ. Грубые географические аппроксимации при расчетах
маршрутов вносят неконтролируемую систематическую погрешность в результаты.
Кроме того, ГИС-технологии естественным образом (за счет базовой
функциональности отбора данных по координатам, кривым и замкнутым линиям
любой формы, любым объектам на ГИС-карте) позволяют выделять в качестве
субъекта анализа не только территориально-административные единицы любого
уровня, но и произвольные географические зоны, выбранные по желанию
исследователя. Это особенно важно в случае несовпадения формальных
административных и реальных границ городов, районов. Изменение реальных
границ экономических субъектов по сравнению с формальными связано с
географическими факторами, прежде всего с наличием или отсутствием
транспортной инфраструктуры, изменением географии и концентрации мест жилья
и/или работы и т.д. ГИС-технологии как раз и предоставляют уникальную
возможность
исследования
реальной
динамики
расселения.
Пространственное моделирование при помощи ГИС-технологий представляет собой
очень актуальное, но пока практически не реализованное направление исследований
в региональной экономике.
Данное исследование нацелено на решение актуальной задачи моделирования
пространственной картины (в статике и динамике) маятниковой трудовой миграции
(МТМ) в Московской агломерации (Москва + область) на основании микро-данных
1999-2006 гг. При помощи компьютерных ГИС программ предполагается
смоделировать маршруты дом-работа-дом для маятниковых мигрантов и
сформировать уникальную БД, содержащую информацию по работнику, его
работодателю и полную географическую информацию о маршруте передвижения
работника. Статистический анализ этих данных по существенной выборке (до 60%
жителей Подмосковья и Москвы) , включая отбор по географическим переменным
(при помощи ГИС-программ) позволит поднять анализ МТМ в регионе на новый
качественный уровень. А именно, осуществить анализ количественной
пространственной картины (паттерна) МТМ в Московском регионе: районы
притяжения и оттока рабочей силы; диспропорции между спросом (места работы) и
предложением (места жительства); направленность, протяженность и интенсивность
МТМ, социальную структуру (доход, возраст и пол) маятниковых трудовых
мигрантов
и
т.д.
Предлагаемый подход является новаторским развитием оригинальной авторской
методики микроанализа, успешно апробированной в ряде предыдущих работ как по
отдельному муниципальному субъекту (город), так и по всей области в целом.
Планируемые результаты будут получены впервые и имеют большое значение для
формирования целенаправленной региональной политики по целому ряду вопросов:
урегулированию проблем МТМ и миграционной моделирования и прогнозирования
динамики трудовых потоков, разработок и экспертиз целевых программ в области
труда и занятости, региональной инвестиционной политики для сглаживания
дифференциаций структуры трудовых ресурсов.
Москва и Подмосковье образуют крупнейшую моноцентрическую агломерацию
России, и поэтому процессы, связанные с МТМ, проявляются здесь наиболее ярко, а
их изучение представляет особый академический и практический интерес.
Комплексный анализ МТМ – разработка ГИС-методологии исследований, ее
применение для мониторинга МТМ и последующего управления МТМ – является
актуальной задачей, решение которой имеет важные значение для гармоничного
развития экономики региона.
В основе исследования лежит оригинальная авторская методика анализа
неофициальных первичных микроданных 1999-2007 гг. по Москве и Подмосковью из
баз данных (БД) налоговой инспекции, пенсионного фонда и государственного
реестра российских предприятий, найденных в свободном доступе в сети интернет.
В настоящем проекте мы предлагаем новый качественный этап в развитии
методики анализа МТМ – построение компьютерной модели МТМ в Москве и
Подмосковье с использованием ГИС-технологий. Речь идет о вычислении
маршрутов маятниковых трудовых мигрантов. Задача маршрутизации заключается
в моделировании (восстановлении) при помощи ГИС-программы пути дом-работадом для каждого мигранта с ПРИВЯЗКОЙ к реальной транспортной сети региона:
ПУТЬ(X1,X2,...XN) = ГИС(МП,МР)
где Xi – смоделированные ГИС-программой параметры маршрута между местами
проживания (МП) и работы (МР). В простейшем случае это может быть общая длина
маршрута, в более сложном – полные параметры маршрута (список улиц, узлов
пересадок, маршрутов общественного транспорта) между местами работы и
проживания.
Полученные результаты в рамках исследованияследующие:
1) проведен анализ первичных микро-данных по Москве и Подмосковью для
формирования вторичной БД ;
2) осуществлено тестирование ГИС ПО для решения задачи маршрутизации.
3) Сделаны основные расчеты по маршрутизации и формированию части третичной
БД ( на примере отдельных городских огругов и районов Московской области).
Предварительные результаты ГИС-анализа МТМ в Подмосковье на основе
полученных БД:
- произведен анализ гендерной и возрастной структуры маятниковых трудовых
мигрантов, различий (дискриминации) в паттерне МТМ по данным признакам;
- выполнен анализ предприятий, принимающих МТМ, по отраслевой структуре и
формам собственности;
- осуществлен сравнительный анализ паттернов МТМ для работников с высокими и
низкими доходами.