Проведен системный анализ тех изменений, которые необходимо осуществить в современной системе образования для обеспечения биосферной совместимости человека и природы. Показано, что решение этой проблемы необходимо для выживания человечества в условиях нарастания глобального экологического кризиса в XXI в. Рассмотрены основные тенденции трансформации современного мира и показано, что они представляют собой реальную угрозу самоуничтожения человечества как биологического вида еще до конца XXI в. Для противодействия этой глобальной угрозе необходима консолидация совместных усилий всех стран и народов мира, которые сегодня разобщены и противоборствуют между собой в геополитической, экономической, технологической и гуманитарной сферах. В этих условиях особую значимость приобретает такая ориентация науки и образования, которая сможет обеспечить новое мировоззрение интеллектуальной элиты общества, а также подготовку необходимого количества специалистов для восстановления жизненно важных экосистем планеты на основе эффективного использования новых технологий. Показан научно-методологический потенциал России, который может быть использован для решения этой глобальной проблемы. Важную роль здесь должно сыграть проведение комплексных исследований этой проблематики и внедрение ее результатов в практику градостроительства и систему подготовки кадров для строительной отрасли России.

В первой части статьи раскрываются проблемы негативного воздействия различных аспектов техногенной нагрузки, в частности гидроэнергетического строительства, на биосферные ресурсы региона Нижней Волги и Дона. В качестве объектов исследования выбраны территории Волго-Ахтубинской поймы и поймы Нижнего Дона, которые имеют высокое природное и экологическое значение. В числе наиболее тяжелых проблем региона — нарушение экологии речных систем, уменьшение уровня воды в реках Волга и Дон, затопление плодородных сельскохозяйственных земель, уменьшение рыбного промысла. Автором указываются источники техногенного воздействия, в числе которых наличие большого количества гидроэлектростанций (Волжско-Камский каскад на Волге и Цимлянская ГЭС на Дону), создание водохранилищ, строительство АЭС.

В статье определены особенности разработанных к настоящему времени проектов по уменьшению воздействия гидроэнергетических объектов на природные пойменные комплексы и обводнению рек. Для обводнения Волго-Ахтубинской поймы разработан проект комплекса гидротехнических сооружений на Ахтубе, для улучшения судоходства на Дону предложен проект Багаевского гидроузла. Представлены как плюсы, так и минусы этих проектов. Критика относится к возможным негативным последствиям реализации строительства, заключающимся в нарушениях естественного цикла функционирования речных систем. Сделан вывод, что необходимы экологически обоснованные методы и в целом изменение идеологии для поддержания жизнеспособности биосферы, обеспечивающей жизнь и развитие человека.

Во второй части статьи анализируются последствия градостроительного освоения пойменных территорий южных мегаполисов: Волгограда и Ростова-на-Дону, где идет активное высотное жилищное строительство и рекреационное развитие

Рассмотрена актуальная проблема рождаемости — важнейшего демографического процесса воспроизводства населения. В основу анализа положены принципы парадигмы биосферной совместимости городов, развивающих человека, в числе которых принцип двух противоположных направлений в деятельности города предполагает учет внешних и внутренних факторов. Количественно оценить результаты внешнего и внутреннего направлений в деятельности города можно используя данные медицинской статистики и математический инструмент корреляционно-регрессионного анализа. На примере отдельно взятого региона собраны данные, которые в течение 10 лет за период с 2012 по 2022 г. демонстрируют развитие региона и показатели его социально-экономического состояния. Характерным явлением для Орловской области является устойчивый демографический спад населения, отмечающийся с начала 1990 гг. Практически во всех сферах экономики наблюдается спад производства и прогрессирующая стагнация. В социальной сфере не прослеживается выполнение социальных гарантий перед населением: сокращается количество объектов здравоохранения, школ и детских садов. Построенные прогнозы динамики показателя рождаемости обнаружили отрицательный темп по крайней мере до 2027 г. Среди причин очевидны проблемы социально-экономического развития. Настоящий прогноз имеет практическое значение для осуществления градостроительной деятельности, и, в частности, для градостроительного обоснования планировочных и проектных решений, для создания предпосылок группового расселения, удовлетворения экологических требований, максимального оздоровления городской среды. Динамика численности населения и его структуры, естественное движение и миграция должны составлять основу для жилищного и гражданского строительства в регионе. Значительную ценность проведенный анализ и результаты моделирования представляют для органов власти, которые должны выбирать наилучший курс действий на основе имеющейся информации и вероятных результатов, в том числе и по вопросу прогнозирования численности и  структуры населения.

Данная работа посвящена исследованию градостроительного опыта внедрения велоинфраструктуры в городах России как важного элемента создания благоприятных условий среды жизнедеятельности для развития человека в современном городе. Исследование основано на анализе документов стратегического, территориального и транспортного планирования шести крупных российских городов (Иркутск, Сочи, Ярославль, Белгород, Калуга, Тверь), представляющих перспективные центры экономического роста. Целью работы является разработка классификации подходов органов местного самоуправления к развитию велоинфраструктуры и других средств индивидуальной мобильности (СИМ) в отраслевых документах стратегического планирования. Анализируются три ключевые функции велоинфраструктуры: транспортная, рекреационная и спортивная. Исследование подтвердило схожесть подходов к планированию велоинфраструктуры в разных городах страны с учетом корректировок, обусловленных различиями в природно-климатических условиях.Методология включает анализ документов стратегического планирования, генеральных планов, программ комплексного развития транспортной инфраструктуры (ПКРТИ) и комплексных схем организации дорожного движения (КСОДД), а также местных нормативов градостроительного проектирования. В итоге созданы оценочные «паспорта» для каждого города с характеристикой документов в аспекте развития велоинфраструктуры и выявлен ряд особенностей в подходах к формированию положений о велоинфраструктуре в стратегических документах. Результаты исследования показывают, что наиболее полные и конкретные предложения по развитию велоинфраструктуры содержатся в Генеральных планах и локальных нормативах градостроительного проектирования, в то время как описание существующей велоинфраструктуры детально представлено в программах развития транспортной инфраструктуры. Таким образом, работа подчеркивает необходимость системного подхода к планированию велоинфраструктуры, учитывая транспортную функцию, рекреационные и спортивные аспекты. Выводы работы способствуют более эффективному развитию велоинфраструктуры в российских городах и могут быть использованы при разработке будущих стратегий развития транспортной системы, направленных на улучшение условий для развития человека в городской среде.

Проблема сохранения культурной идентичности регионов является особенно актуальной для Северного Кавказа и, в частности, для Республики Северная Осетия – Алания (РСО – Алания). Одним из способов ее решения является создание и развитие этнокультурных центров (ЭЦ) в составе этнокультурных туристских кластеров (ЭТК) на базе существующих исторических поселений. ЭЦ позволяют не только сохранять подлинность объектов культурного наследия, но и способствуют интеграции экономических и туристических процессов в регионе. В связи с этим создание сети взаимосвязанных между собой предприятий ЭЦ в составе ЭТК имеет большое значение для раскрытия социокультурного потенциала Северной Осетии с ее уникальной этнической и исторической самобытностью. Необходимость грамотной интеграции этнокультурных центров, входящих в состав ЭТК, в существующую историческую застройку обусловлена стремлением обеспечить их органичное встраивание в архитектурный ландшафт региона. Проведенные системные обследования сельских поселений Цымыти и Даллагкау позволили выявить особенности традиционного регионального строительства, что поможет избежать дисгармонии между новыми объектами и историческим средовым контекстом, обеспечить сохранность и эстетическую целостность среды.

Целью данного исследования является архитектурное формирование концептуальных моделей этнокультурных центров для разных типов рельефа на территории РСО – Алания. Научная новизна состоит в выработке функциональных блоков перспективных типов ЭЦ, предложенных в определенной структурно-композиционной последовательности с учетом горных и предгорных условий размещения. Для достижения цели поставлены задачи: изучение природно-климатических, градостроительных, архитектурно-конструктивных и функционально-планировочных факторов, влияющих на формирование существующей вернакулярной архитектуры на территории РСО – Алания; выработка научно-практических предложений устойчивых типов этнокультурных центров и формирование концептуальных архитектурно-композиционных моделей этнокультурных центров в составе ЭТК в зависимости от региональных особенностей и традиций местности.

Актуальность исследования обусловлена глобальными изменениями климата, происходящими на территории Российской Федерации, а именно в Краснодарском крае. Регион, благодаря своему уникальному географическому положению и природным условиям, особенно уязвим к воздействию климатических изменений. Авторы рассматривают влияние естественных и антропогенных факторов, оказывающих значительное воздействие на окружающую среду и социально-экономическое развитие региона. Выявление наиболее подверженных риску районов, а также изучение особенностей изменений климата и их последствий имеет важное значение для обеспечения устойчивого развития Краснодарского края. Разработка эффективных стратегий адаптации и снижения негативных последствий климатических изменений в наиболее подверженных влиянию изменения климата районах является одной из приоритетных задач как для региона, так и в глобальном масштабе. Южный федеральный округ (ЮФО) — это один из наиболее уязвимых к изменению климата регионов России. Его географическое положение, разнообразие природных условий и высокая зависимость экономики от сельского хозяйства, туризма и водных ресурсов делают его особенно чувствительным к климатическим изменениям. Оценка изменений климата в ЮФО — это важная задача, которая требует учета уникальных особенностей региона. Использование общих подходов без адаптации к местным условиям может привести к недооценке рисков и неэффективности мер адаптации. Разработка специализированных методик и стратегий, основанных на локальных данных и исследованиях, является ключевым шагом для устойчивого развития региона в условиях меняющегося климата.

Цель. Выявление наиболее подверженных изменению климата муниципальных районов Краснодарского края Российской Федерации, разработка рекомендаций по адаптации и снижению влияния изменения климата на наиболее подверженные риску районы во избежание негативных последствий изменения климата.

Задачи. Анализ влияния природной и антропогенной нагрузки на районы Краснодарского края, разработка методики оценки рисков воздействия изменения климата, а также подготовка рекомендации по адаптации и снижению влияния изменения климата на наиболее подверженные риску районы.

Материалы и методы. При анализе влияния природной и антропогенной нагрузки на изменение климата был проведен сбор материалов из открытых источников для определения ключевых факторов влияния на изменения климата и, как следствие, последствия для региона. Ключевые методы, применяемые в исследовании: аналитический метод, детерминированный факторный анализ, геоинформационный анализ данных и ГИС-моделирование.

Результаты. Разработанная методика оценки позволила выявить степень природной и антропогенной нагрузки, которые влияют на изменение климата в Краснодарском крае, а также разработать рекомендации и предложения по адаптации и снижению влияния изменения климата на наиболее подверженные риску районы.

Выводы. Изменение климата оказывает значительное влияние на Краснодарский край, особенно на МО город Армавир, МО город Краснодар, МО город-герой Новороссийск, Мостовский, Отрадненский, Туапсинский, Темрюкский, МО город-курорт Сочи. Для снижения рисков необходимы комплексные меры: модернизация инфраструктуры, восстановление экосистем, внедрение экологически чистых технологий и регулирование туристической нагрузки. Эти шаги позволят минимизировать негативные последствия, сохранить природные ресурсы и обеспечить устойчивое развитие региона, защищая его экономический и экологический потенциал для будущих поколений.

Проведен анализ климатических изменений на Земле за последнее тысячелетие, детально рассмотрены климатические изменения на территории России за последние 50–100 лет, что позволило подтвердить процесс потепления практически по всей России. Наиболее сильное потепление наблюдается в высоких широтах Земного шара, поэтому в российских северных регионах потепление происходит интенсивнее. Для адаптации строительной отрасли к происходящим климатическим переменам выполнен пересмотр основного нормативного технического документа СП 131.13330.2020 «СНиП 23-01–99* Строительная климатология». В статье приведены пересмотренные климатические параметры для нескольких городов РФ. Представленные климатические параметры для городов и прилегающих к ним регионов, например Москвы и области, позволяют сделать вывод, что Москва является городским «островом тепла», где температура в центре на 1–3 градуса выше, чем в Московской области. Явление «теплового острова» продемонстрировано на рисунках с замеренными температурами и вычисленными средними значениями для метеостанций в центре Москвы (Балчуг) и Московской области. Приведены причины образования «островов тепла» и перечислены рекомендации по снижению их негативного влияния.

Выявляется место и роль оценки карстовой опасности городских территорий в системе градостроительной деятельности как элемента инженерно-геологических изысканий, а также как фактора экологической чрезвычайной ситуации. Цель работы заключалась в выявлении основных недостатков (пробелов, коллизий и других) нормативных правовых актов и документов стандартизации, касающихся оценки карстоопасности и возможности их оптимизации во взаимной гармонизации.

Для ее достижения выполнен анализ текущей ситуации в контексте качества основных правовых актов РФ (сферы не только градостроительного, но и иного законодательства), а также города Москвы, регулирующих рассматриваемые отношения. Аспект стандартизации рассмотрен более широко, включая анализ регламентации в сферах профессиональных компетенций и организации образовательного процесса (уровень высшего профессионального образования) с акцентом на техническое регулирование.

Результаты анализа показали недостаточную полноту и качество раскрытия соответствующих предметных положений. При этом дефекты нормативно-технических документов во многом определялись несовершенством соответствующих правовых актов и прежде всего их пробелами в рассматриваемой части.

Проведенный анализ позволил в итоге предложить ряд направлений и мер по устранению недостатков в исследуемой сфере государственной регламентации, повышению ее эффективности с обозначением отдельных направлений продолжения работы.

В статье рассматривается алгоритм сбора и анализа технологических данных очистных сооружений с использованием методов машинного обучения. Основная цель исследования заключается в решении двух ключевых задач: регрессионного прогнозирования качества очищенных сточных вод и классификации с целью предотвращения аварийных ситуаций на очистных сооружениях, в частности, нитчатого вспухания активного ила. Поскольку получение больших объемов качественных данных непосредственно на действующих очистных установках часто затруднено, особое внимание уделено оценке возможности использования лабораторно полученных данных в качестве обучающего набора. Для этого был сформирован датасет в условиях, воспроизводящих реальный технологический процесс, с последующим применением его для обучения моделей. Тестирование и валидация алгоритма проводились на небольшом наборе реальных производственных данных, полученных непосредственно с действующих станций очистки сточных вод. В результате экспериментального сравнения нескольких подходов к решению указанных задач было выявлено, что наилучшие показатели точности демонстрируют модели градиентного бустинга из семейства CatBoost. Для задачи регрессии удалось достичь среднего абсолютного процентного отклонения (SMAPE) на уровне 9,1 %, а при решении задачи бинарной классификации была получена максимально возможная метрика ROC-AUC, равная 1,0. Кроме того, в рамках работы определен набор наиболее значимых предикторов для каждой из прогнозируемых целевых переменных, что позволило выявить ключевые факторы, влияющие на эффективность очистки и стабильность работы очистных сооружений. Предложены практические рекомендации по подготовке данных и выбору оптимальных моделей, что подтверждает перспективность подхода для автоматизированного контроля и интеллектуального управления процессами очистки сточных вод.

В статье рассматривается возможность использования биофильтров как основных сооружений биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с достижением качества очищенной воды, соответствующей нормативам сброса в водные объекты рыбохозяйственного назначения. Существует ряд преимуществ данных сооружений: скоростное изъятие загрязняющих веществ, энергоэффективность в связи с отсутствием необходимости принудительной аэрации и небольшое по сравнению с другими очистными сооружениями количество биомассы. Биофильтры достаточно эффективны в условиях периодического поступления сточной воды. Для проведения исследований отобраны современные загрузки, изготовленные из полимерных материалов. Исследования проводились в лабораторных и полупроизводственных условиях. Эксперимент по разработке технологии глубокой биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и соединений азота на биофильтрах был разделен на 3 основных этапа. На 1-м этапе исследовалась лабораторная модель, представляющая собой 2 биофильтрационных реактора: зону денитрификации и нитрификации и вторичный отстойник с поступлением искусственно составленной сточной воды. На 2-м этапе исследовалась модель с 4 зонами с использованием искусственно составленной сточной воды, а на 3-м — с 4 зонами биофильтрации, но на реальной сточной воде. Глубокое удаление соединений азота и органических загрязнений наблюдается как на классической схеме нитрификации–денитрификации, так и на обратной. Отмечается стабильное протекание процессов нитрификации–денитрификации в схемах с рециркуляцией нитратной воды. Предложенный расчет биофильтров состоит из двух частей: отдельно рассчитываются объемы аноксидной и аэробной зон. Расчет аэробной зоны предложен для загрузочного материала цилиндрической формы. Методика математического моделирования аэробных зон нитрификации в биофильтрах основывается на решении уравнения материального баланса массы субстрата для относительно неограниченного участка тонкого активного слоя биопленки для загрузочного материала цилиндрической формы. Для расчета зон денитрификации следует воспользоваться полученными значениями скорости удаления нитратов и временем пребывания воды в зоне денитрификации.