Использование гис в различных сферах. Использование гис в кадастровых системах

Природные ГИС

Природные ресурсы – основное богатство нашей страны. Их эффективное использование – залог нашего благосостояния. Территория страны огромна, поэтому в управлении природными ресурсами ключевую роль играет пространственный аспект. И сама по себе окружающая среда – не что иное, как пространственное распределение различных явлений и объектов. Эти общие и уже «набившие оскомину» фразы, объясняют, почему ГИС – наиболее подходящий вид информационных систем в области природопользования и охраны окружающей среды.

Исторически, природноресурсный комплекс был первым заказчиком на создание геоинформационных систем. Принято считать, что первой ГИС была система, созданная для управления лесами Канады. Тогда даже понятия ГИС еще не было, однако необходимость соединения (гео)графического и семантического (описательного) представлений для полноценного описания природных ресурсов уже была осознана. И вполне закономерно, что Геологическая служба США и Министерство природных ресурсов РФ стали старейшими и крупнейшими пользователями ГИС-продуктов ESRI и Leica Geosystems в этих двух странах.

В конце прошлого века эксперты предсказывали слияние технологий ведения баз данных, ГИС и обработки изображений. Хотя этого так и не произошло, интеграция и взаимопроникновение этих технологий достигла весьма высокой степени. Именно благодаря этому факту ГИС позволяют автоматизировать все функции по работе с данными о природных ресурсах. Можно выделить несколько крупных блоков, которые присутствуют практически в любой подобной ГИС:

1. инвентаризация и учет,

2. мониторинг,

3. аналитический блок,

4. подготовка карт и отчетной документации.

Любая информационная система основывается на некотором массиве данных. Первый вопрос, на который она должна отвечать, – "что и где у нас находится?" Поэтому работа начинается с инвентаризации. Исходные данные могут поступать из разных источников: с бумажных карт, из учетных документов, в результате полевых обследований, из других информационных систем. Пестрота спектра исходных данных – отличительная черта геоинформационных систем.

Изучение природных ресурсов сегодня не мыслимо без привлечения данных дистанционного зондирования. Спектр доступных ДДЗ сейчас широк как никогда, цены на архивные снимки по силам даже частным лицам, многие данные можно получить бесплатно. Съемочные компании предоставляют скидки для некоммерческих и экологических проектов.

Информация, извлекаемая из ДДЗ и получаемая из других источников, наиболее востребована в мониторинге и решении аналитических задач.

Задача мониторинга – обнаружение и анализ изменений, происходящих на наблюдаемой территории или с наблюдаемыми объектами.

Аналитические задачи в области природопользования, охраны окружающей среды и экологии решаются на вычислительных моделях реальных явлений. В других областях ГИС-анализ играет вспомогательную роль или вообще не востребован (например, задачи учета, картографии, презентационные и др.). Здесь же это наиболее значимая составляющая функциональности ПО ГИС.

Результаты мониторинга или исследовательского проекта ценны не сами по себе. Реальную пользу они приносят тогда, когда на их основе принимаются правильные решения. В большинстве случаев руководители и менеджеры не являются специалистами в естественно-научных дисциплинах, у них другие задачи. Поэтому наглядное, эффектное и эффективное представление результатов исследований – важная функция систем поддержки принятия решений и ситуационных центров.

Грамотное картографическое изображение, трехмерное представление, реальные фотографии и смоделированные видеоролики позволяют очень быстро передать информацию о достаточно сложных явлениях. Изменения природной среды и масштабные природные явления хорошо иллюстрируются трехмерной анимацией на глобусе. А карты полиграфического качества обладают гораздо большим "весом", нежели простые распечатки экрана.

Земельный кадастр

В начале 1990-х годов Роскомзем начал развивать идею и приступил к созданию систем для картографирования земельных участков и регистрации земель (проект LARIS). В то время представлялось, что предлагаемые в ГИС возможности управления множеством слоев данных и развитые инструменты их анализа (геообработки) излишни для простых систем картирования землевладений. Тогда казалось, что и простые настольные программные продукты для картографии могут обеспечить поддержку создания кадастровых карт, а более сложные вопросы, ориентированные на анализ и моделирование не ставились.

Примерно в это же время город Таганрог приступил к реализации своих планов модернизации управления территорией, в основу которого была положена разработка современной картографической системы. Они начали с программного ГИС-обеспечения ESRI, закартировали все земельные участки и провели перерегистрацию земель. Затем они создали многие другие приложения для муниципального управления, исследовали итоги выборов по районам, выпустили весьма популярный атлас города, используя данные, полученные при картировании участков. В итоге ГИС-команда из Бюро кадастра Таганрога ясно показала преимущества использования многоцелевого кадастра, основанного на возможностях ГИС-технологии.

Внедрение ГИС в систему земельного кадастра России не обеспечило достаточной эффективности, т.к.:

· изначально была недооценена важность пространственных данных и функций ГИС для решения задач кадастра. Пространственные данные имели вторичный характер по сравнению с техническими и правовыми характеристиками. В связи с этим возникала недооценка требований к точности позиционирования и взаимному положению (топологии) участков. Эти требования расценивались как избыточные, удорожающие кадастровый учет;

· для полноценной работы кадастровых органов кроме кадастровых данных о земельных участках необходимо использовать и разные данные об окружающих объектах, которые не имеют прямого отношения к кадастру – топографические карты, планы городов, информация о зонах. Понятно, что кадастровые органы не могли самостоятельно обеспечить полноценное создание и обновление карт, а существующая инфраструктура пространственных данных (Роскартография и другие ведомства) не могла обеспечить потребности кадастровой службы в актуальных картах;

· процесс разработки, внедрения и сопровождения ГИС в государственном масштабе является весьма ресурсоемкой задачей, требующей серьезного финансирования и кадрового обеспечения, которых не оказалось в нужное время;

В результате, ГИС в системе ГЗК стала играть роль вспомогательной информационно–справочной системы, в которой уникальные возможности ГИС практически не используются.

Однако любое усиление требований к качеству кадастровых данных и процедурам их обработки неизбежно приводит к усилению роли и значению ГИС в системе кадастра недвижимости.

В настоящее время ГИС-технологии используются в системе Государственного кадастра недвижимости России, который пришел на смену земельному кадастру, достаточно широко. В настоящее время работы с применением ГИС выполняются в рамках Подпрограммы "Создание системы кадастра недвижимости (2006-2011 годы)" (http://www.fccland.ru/page.aspx?id=906) федеральной целевой программы "Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра и государственного учета объектов недвижимости (2002-2007 годы)". Подпрограмма направлена на создание системы государственного кадастрового учета объектов недвижимости, обеспечивающей реализацию государственной политики эффективного и рационального использования и управления земельными ресурсами и иной недвижимостью в интересах:

· укрепления национальной экономики,

· повышения благосостояния граждан,

· обеспечения государственных гарантий прав собственности и иных вещных прав на недвижимое имущество,

· формирования полного и достоверного источника информации об объектах недвижимости,

· а также на совершенствование государственных услуг, оказываемых организациям и гражданам, органам государственной власти и органам местного самоуправления.

ГИС и транспорт

Территориальная распределенность транспортных систем делает их идеальным объектом автоматизации посредством геоинформационных систем. ГИС являются оптимальной платформой для комплексных решений в сфере транспорта, т.к. пространственная составляющая является естественной основой интеграции задач управления транспортной инфраструктурой, расчетных задач, задач оперативного управления, навигации и т.д. Тем не менее, по настоящему комплексных решений в России пока не видно. Это может быть обусловлено и инерцией мышления управленцев, и большим количеством не соорганизованных участников, каждого из которых интересует только своя задача. Поэтому внедрение ГИС-технологии у нас происходит по отдельным целевым направлениям, а не по всему «фронту» транспортных и смежных с ними задач, что обеспечило бы наиболее эффективные решения и наибольшую отдачу от их внедрения.

Геоинформационные системы могут применяться для составления планов/моделей терминальных комплексов, территорий, прилегающих к автомобильным и железным дорогам. Полоса отвода также требует постоянного мониторинга ее использования как с точки зрения соблюдения норм безопасности, так и для эффективного управления имуществом, включая земельные участки для обслуживающих предприятий. ГИС-технология позволяет интегрировать данные воздушного лазерного сканирования, аэрофотосъемку, трехмерные модели объектов, информацию о функциональных зонах и технических средствах регулирования движения в единую геоинформационную систему генерального плана дороги. Выполнение измерений с помощью современных геодезических инструментов позволяет создавать комплексную модель дороги в реальных географических координатах и в дальнейшем связывать модели отдельных дорог и участков в общую систему.

Средства анализа, имеющиеся в ГИС, позволяют не только прокладывать маршруты по существующей улично-дорожной сети (УДС), но и оценивать эффективность самой сети, вычислять узкие места, планировать развитие. Практически в любом городе можно найти примеры, когда длина даже самого оптимального маршрута по имеющейся улично-доржной сети (УДС) во много раз превышает геометрически кратчайшее расстояние между пунктами отправления и назначения. Причины этого – низкая связность сети, обусловленная препятствиями (железные дороги, реки и, как ни парадоксально, магистрали непрерывного движения при нашей хронической недостаточности развязок), а также неудачная организация движения. Результат – значительный перепробег для всех участников дорожного движения: и общественного транспорта, и коммерческого, и личного. Ну а последствия известны – пробки, шум, загазованность, ускорение износа дорожного полотна. У нас миллионы и миллиарды тратятся на проекты дорожного строительства, дающие копеечный результат только потому, что при их обосновании и отборе не проводится анализ изменения свойств УДС в целом и транспортных потоков на ней. Инструменты для такого анализа уже есть, но не используются.

Мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов. Это одно из наиболее популярных направлений применения ГИС в дорожных администрациях. Часто одного лишь цветового кодирования участков дорог по срокам ремонта бывает достаточно, чтобы существенно оптимизировать процесс и повысить качество дорожного покрытия в целом. Если же использовать ГИС для интеграции разносторонней информации по дорожной сети (виды/качество покрытия, транспортная нагрузка, даты ремонтов), на ее основе можно построить динамическую модель износа и автоматизировать планирование ремонтов (на Западе уже давно так делают). В базе данных также можно хранить сведения о дорожных знаках, и другую «придорожную» информацию, привязанную к географическим или линейным координатам.

Мониторинг покрытия нужен не только автодорогам, но и аэропортам. Аналогичная задача в отношении рельсового пути стоит и перед железными дорогами. Во всех этих областях транспорта ГИС могут заметно повысить эффективность расходования средств на поддержание покрытия или пути в надлежащем состоянии.

Информация о дорогах, маршрутах, расписаниях нужна нам всем. Средства для ее картографического представления в Интернете существуют уже 10 лет. И при этом сложилась парадоксальная ситуация практического отсутствия у нас информационных услуг для массового потребителя.

Анализ правовых основ формирования государственного кадастра недвижимости в регионе. Исследование процедуры кадастрового учёта земельных участков на примере отдельных групп объектов. Картографическое обеспечение государственного кадастра недвижимости. Технология формирования сведений государственного кадастра недвижимости о территориальных зонах, зонах с особыми условиями использования территорий в территориальном органе Росреестра. Изучение возможностей кадастра недвижимости как информационного ресурса при управлении недвижимостью. Расчёт эффективности применения данных кадастра недвижимости при управлении земельными ресурсами. Выявление и анализ причин, препятствующих кадастровому учёту недвижимости.

По тематике «Геодезическое обеспечение кадастра недвижимости и технологии кадастровых работ»

Особенности процедуры раздела/выдела/перераспределения/объединения земельного участка в целях его последующего правооформления. Подготовка документов для государственного кадастрового учёта земельных участков промышленных предприятий. Кадастровый учёт земельных участков с обременениями в использовании. Кадастровый учёт сооружений определённого назначения. Информационное взаимодействие уполномоченных органов при ведении государственного кадастра недвижимости (с информационной системой обеспечения градостроительной деятельности). Информационное взаимодействие уполномоченных органов при ведении государственного кадастра недвижимости (с информационной системой по недропользованию). Информационное взаимодействие уполномоченных органов при ведении государственного кадастра недвижимости (с системой водного/лесного реестра). Состав и порядок выполнения кадастровых работ при постановке на кадастровый учёт земельных участков определённого целевого назначения и разрешённого использования. Состав и порядок выполнения кадастровых работ при постановке на кадастровый учёт зданий/сооружений определённого целевого назначения. Геодезическое обеспечение выноса в натуру границ участков земель определённой категории. Развитие опорных межевых сетей отдельных регионов в целях ведения кадастра недвижимости. Геодезическое обеспечение землеустроительных работ при переводе земель в другую категорию.

По тематике «Геоинформационные и земельно-информационные системы в кадастре»

Применение ГИС для кадастрового учёта земельных участков определённого целевого назначения и разрешённого использования. Применение ГИС для кадастрового учёта зданий/сооружений определённого целевого назначения. Применение ГИС для кадастровой/рыночной оценки земельных участков определённого целевого назначения и разрешённого использования. Эффективность применения ГИС при постановке земельного участка на кадастровый учёт.
По тематике «Правовое регулирование имущественно-земельных отношений и регистрация недвижимости»
Особенности управления земельными ресурсами региона. Анализ зарубежного опыта земельного контроля в городских условиях. Проведение кадастровой оценки земель определённого целевого назначения и разрешённого использования. Проведение рыночной оценки земель определённого целевого назначения и разрешённого использования. Состав и порядок выполнения работ по резервированию/изъятию земельных участков определённого целевого назначения и разрешённого использования. Технология предоставления земельных участков определённого целевого назначения и разрешённого использования. Особенности осуществления землеустройства в городских условиях.
По тематике «Мониторинг и охрана земель»
Оценка состояния и качества земель (на примере отдельного региона, объекта). Анализ применимости конкретной (авторской или ведомственной) технологии оценки качества земель в городских условиях. Анализ применимости конкретной (авторской или ведомственной) методики оценки эффективности использования земель в городских условиях. Анализ применимости конкретной (авторской или ведомственной) методики осуществления мониторинга земель в условиях отдельного региона, объекта. Анализ конкретной (авторской или ведомственной) методики мониторингового картографирования земель в условиях отдельного региона, объекта. Характеристика состояния земель отдельного региона, объекта на основе информации регионального прототипа (реально функционирующей системы) мониторинга земель. Анализ и оценка негативных процессов на землях отдельного региона, объекта. Анализ и оценка современных способов охраны земель от негативных процессов на землях отдельного региона, объекта. Исчисление вреда окружающей среде и размеров ущерба от негативных процессов на городских землях (для конкретных городов и регионов). Использование данных о состоянии городских земель в управлении земельными ресурсами (на примере отдельного региона, объекта).
По тематике «История и методология земельных отношений и кадастра недвижимости»

Кадастровые и регистрационные системы за рубежом. Развитие понятий «земля», «земельный участок» и «кадастр недвижимости» в научной литературе и нормативных документах. Исследование формирования основных понятий земельных отношений и кадастра недвижимости. Исследование истории геодезического инструментоведения, методов и точностных характристик съёмочных работ и картографических материалов в целях осуществления землеустройства и ведения кадастров. Исторический анализ освоения территорий и управления ими в целях рационального использования ресурсов, сохранения природных комплексов и развития территорий.

Приложение Б

Задание на выполнение дипломной работы специалиста

(образец, лист с оборотом)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

Факультет _______________ специальность ____________________ УТВЕРЖДАЮ Кафедра _____________________________ «___»________201__г. Декан факультета Зав. кафедрой

ЗАДАНИЕ

НА выполнение дипломной работы

Студенту_____________________________________________________________________ 1. Тема дипломной работы_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Утверждена приказом по институту № _____ от «____» ____________________ 20____г. 2. Срок сдачи студентом законченной работы ______________________________________ 3. Исходные данные к работе ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Основные части дипломной работы (перечень подлежащих разработке вопросов):________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Указания по разработке организационно-экономических вопросов: ________________

Указания по разработке вопросов безопасности жизнедеятельности ________________

________________________________________________________________________________

(ф.и.о., место работы, должность)

(ф.и.о., место работы, должность)

Приложение В

Титульный лист (образец)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ (МИИГАиК)

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

(наименование темы дипломной работы)

КОНСУЛЬТАНТ ПО СПЕЦИАЛЬНЫМ

КОНСУЛЬТАНТ ПО ОРГАНИЗАЦИОННО-

Москва 2010

Приложение Г

Образец оформления оглавления

Приложение Д

Подготовка доклада к защите дипломной работы

В случае плакатов также возможно их дублирование в виде раздаточного материала. Оптимальный размер раздаточного материала – 8-10 страниц. Демонстрационный материал представляется в ГАК на компакт-диске или, как исключение, на USB flash накопителе.В выступлении должны упоминаться все представленные демонстрационные материалы . Слайд, о котором не сказано ни слова, явно «лишний». Состав демонстрационных материалов может корректироваться до утверждения диплома и должен наилучшим образом поддерживать выступление.

УДАЧНОЙ ВАМ ЗАЩИТЫ!!!

Возможность компьютерного дизайна и подготовки к изданию разнообразных картографических документов позволяет получать различные технологические решения для территориальных и отраслевых информационных систем. Система MapInfo включает специализированный язык программирования MapBasic, позволяющий менять и расширять пользовательский интерфейс системы. Система ласт возможность напрямую использовать данные электронных таблиц типа Exel, lotus1-2-3, форматы dBase и т.д.

Гис земельного кадастра

ГИС ObjectLand,разработанная ЮРКИ «Земля», также легла в основу внедряемых программных продуктов для земельного кадастра. ГИС для ObjectLand для Widows — универсальный программный продукт, работающий под управлением 32-разрядных операционных систем семейства Windows и предназначен для использования в областях, связанных с совместной обработкой пространственной и табличной информации.

Гис земельного кадастра

Для решения перечисленных задач в приемлемые сроки, при­менительно к большим территориям, можно использовать дан­ные дистанционного зондирования (ДДЗ) и процедуры фотограм­метрической обработки этих данных, т.е. определение размеров, формы и пространственного положения объектов по результатам измерения их изображений. Привлечение этих методов сбора дан­ных позволяет с высокой эффективностью решать следующие за­дачи на основе ГИС-технологий:

Геоинформационные системы в ведении земельного кадастра

Блок ведения земельного кадастра представляет собой надстройку над ГИС. В карты вводятся дополнительные слои для работы с контурами земельных угодий и участков земель, принадлежащих различным пользователям (или находящихся в аренде). Каждый участок представляется замкнутым полигоном, состоящим из нескольких контуров (для представления «вкраплений»). Вершины полигона задаются точными координатами, причем редактирование координат вершин может осуществляться как путем их «перетаскивания» при помощи мыши, так и вводом с клавиатуры в специальное окно в цифровом виде. Кроме того, на фигуры данного слоя вводится ряд ограничений, например, контуры не должны иметь самопересечений, пересечений с другими контурами, между контурами не должно быть пустого пространства. В качестве таких слоев, целесообразно использовать слои, поддерживающие топологическую структуру (например, покрытия ArcInfo). Это дает возможность автоматически собирать информацию о смежности земельных участков, перестраивать соседние контуры при изменении контура какого-либо участка.

Геоинформационные системы в кадастре

По существу, любой вид кадастра (земельный, градостроительный, водный и пр.) является геоинформационной системой, поскольку содержит совокупность достоверных и необходимых сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель и недр на базе картографической информации. Картографическая информация служит и для оценки количества, качества и стоимости земель, регистрации землепользования и землевладения, текущего контроля за землепользованием. Информационная основа кадастра создаётся в результате инвентаризации земель и кадастровых съёмок. Эти работы могут охватывать как большие территории (город, район и пр.), так и небольшие земельные участки. Чтобы разместить большое количество сведений в единой информационной системе, кадастровая информация делится на элементарные слои, каждый из которых самостоятельно используется для решения конкретной задачи.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ОСНОВА ГИС ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА

Ведение земельного кадастра на территории Российской Федерации осуществляется по единой методике и представляет собой совокупность действий по сбору, систематизации, накоплению, обработке, учету, документированию, хранению и предоставлению сведений о земельных участках. Объектом изучения земельного кадастра являются все земли Российской Федерации (земельный фонд государства) независимо от формы собственности, целевого назначения и характера использования. Данные в земельном кадастре содержатся в том объеме, который необходим для осуществления государственного управления земельными ресурсами и носят открытый характер.

Электронный научный журнал Современные проблемы науки и образования ISSN 2070-7428 Перечень ВАК ИФ РИНЦ 0, 829

• 1) как правило, любой отдельный банк данных с картографической привязкой в разных отраслях природопользования формируется на различных ГИС, а иногда и с применением узкоспециализированных ГИС;
• 2) взаимообмен информационными потоками между различными отраслями природопользования, изза сильных ведомственных барьеров, практически затруднен и технологически требует дополнительной проработки.

Использование геоинформационных систем в сфере кадастра

Картометрические операции представляют собой процесс выполнения различных измерений по карте для определения геометрических параметров пространственных объектов (например, длины линий, периметры и площади замкнутых объектов), а также оценки полученных результатов.

Кадастровые работы

Компания Российские Кадастровые Системы осуществляет полный спектр услуг по государственному кадастровому учету любых объектов недвижимости — зданий, сооружений, помещений, многоквартирных домов, коттеджей, расположенных на территории Санкт-Петербурга и всей Ленинградской Области.

Использование геоинформационных технологий для ведения земельного кадастра Текст научной статьи по специальности — Геоинформационные системы

Остановимся подробнее на способах получения цифровой модели местности. При реализации кадастровых ГИС выявляются многочисленные недостатки существующего картографического материала. Поэтому практически на каждом масштабном уровне актуальна задача привлечения современных технологий для создания или обновления соответствующих карт и планов. Одним из наиболее эффективных и недорогих методов построения ЦММ является использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ). Большие надежды возлагаются на привлечение результатов космического мониторинга .

ГИС и земельный кадастр

После принятия федеральной целевой программы «Создание автоматизированных систем ведения государственного земельно­го кадастра Российской Федерации (АС ГЗК)» Госкомземом Рос­сии было принято решение о разработке специализированных программных средств, которые бы обеспечивали реализацию про­цедур государственного кадастрового учета земельных участков и ввод в автоматизированные базы данных информации о земель­ных участках как объектах права и налогообложения. При проек­тировании и разработке подобных средств ГИС рассматривались с точки зрения инструментария для ведения различных кадастро­вых карт. В настоящее время в АС ГЗК используются такие ГИС, как Maplnfo, ObjectLand (отечественная разработка), Геополис (отечественная разработка), GeoMedia, SICAD/SD.

КАДАСТР НЕДВИЖИМОСТИ И МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

2.1 Использование ГИС в системе кадастра

С каждым годом информационные потребности человека затрагивают все новые сферы его деятельности. Практически во всех современных отраслях знаний накоплен богатый опыт использования информации, поучаемой из многочисленных источников.

Со временем значительная часть информации быстро меняется, и поэтому все труднее становится ее использование в традиционном бумажном виде для принятия управленческих решений, в том числе и области Государственного земельного кадастра и управления земельными ресурсами. Оперативность получения информации и ее актуальность может гарантировать только автоматизированная система. Вследствие этого возникла необходимость создания автоматизированной системы, имеющей большое количество графических и тематических баз данных и соединенной с модельными расчетными функциями для преобразования данных в пространственную информацию и последующего принятия управленческих решений. Здесь и возникает мысль о необходимости внедрения ГИС в систему кадастра.

Прежде всего, необходимо дать определение понятию ГИС:

ГИС (геоинформационная система) - система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.

Ознакомившись, какой системой является ГИС, можно выделить возможности её классификации по различным признакам. По территориальному охвату геоинформационные системы подразделяются на:

· глобальные

· субконтинентальные

· национальные (государственные)

· региональные

· субрегиональные

· локальные

Иногда подобные территориальные ГИС могут быть размещены в открытом доступе в интернете и называются геопорталами.

По предметной области информационного моделирования выделяются городские, также известные как муниципальные, недропользовательские, горно-геологические, природоохранные и так далее. Среди них особое наименование, как особо широко распространённые, получили земельные информационные системы.

Также геоинформационные системы могут быть классифицированы по проблемной ориентации - решаемым научным и прикладным задачам. Таковыми задачами могут быть инвентаризация ресурсов, среди которых и располагается кадастр, анализ, оценка; мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений, геомаркетинг. Кроме того, интегрированные геоинформационные системы совмещают функциональные возможности и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.

Как упоминалось ранее, кадастровая система независимо от ее назначения содержит упорядоченные определенным образом данные об объекте учета с указанием уникального кода объекта учета, т. е. кадастровая система основана на компьютерной БД с уникальным полем (кодом).

Но так как большинство объектов кадастрового учета обладают пространственными характеристиками, то использование ГИС кадастровыми системами - наиболее эффективный метод.

Прежде было указано, что земельный кадастр является основой для ведения прочих тематических кадастров: водного, лесного, недвижимости и других. Поэтому земельный кадастр, обслуживая другие системы кадастров, является многоцелевым.

ГИС земельного кадастра включает технологическую цепочку, состоящую из звеньев:

1. Составление цифровых картографических моделей земельных участков на основе оцифровки исходящих аналоговых материалов и использования результатов натурных геодезических измерений.

2. Формирование атрибутов данных:

2.1. разработка структуры БД (формирование справочника),

2.2. заполнение атрибутов БД,

2.3. создание топологии площадных линейных и точечных объектов,

2.4. организация и построение тематических слоев, обеспечивающих возможности пространственного анализа и реализацию типовых запросов пользователей системы.

3. Корректировка пространственных и атрибутивных данных для обеспечения оперативного функционирования земельного кадастра.

Основные процедуры, обеспечивающие ГИС в земельно-кадастровых системах:

1. Осуществление запросов к БД разных иерархических уровней.

2. Визуализация результатов запросов.

3. Пространственный анализ для обеспечения задач земельного кадастра и землеустройства проектирования.

4. Оценка земельных участков.

ГИС обеспечивает автоматизацию процессов оценки в кадастровой системе во всем многообразии форм оценки от бонитировки почв до оценки инвестиционной привлекательности земельного участка.

5. Картографическое представление результатов оценки.

6. Автоматизированное создание буферных зон для выделения земель, имеющих ограничения и обременения в использовании.

7. Создание новых тем и оптимизация БД для совершенствования системы земельного кадастра.

Основные положения, обеспечивающие эффективное функционирование ГИС в системе земельного кадастра:

1. Создание подробной (топографической) цифровой телоосновы, выполненной в единой проекции, в единой системе координат.

2.Унификация исходящих данных, поставляемых в кадастровую систему из разных источников информации.

3.Унификация системы кодирования разных типов информации.

4.Использование единого программного обеспечения для ведения разнообразных кадастровых систем.

5.Организация обмена информацией (свободного) между всеми участками кадастрового процесса.

Муниципальные ГИС

Особое место в системе управления земельными ресурсами занимает урбанизация территории, которые содержат группы проблем, связанных со сложностью организации этой территории.

1.Проблема территориальных (пространственных) ресурсов.

2.Проблема планирования застройки.

3.Проблема формирования инфраструктуры.

4.Социальные проблемы (организация труда, досуга).

5.Экологические проблемы.

Управление столь сложной организационной системы – только на основе доброкачественного информационного обеспечения.

Давайте наглядно рассмотрим, как, к примеру, ГИС «ПАНОРАМА» помогает изучить общий кадастровый план территории (КПТ) Кировского района г. Казани.

Рис. 1 – КПТ Кировского района, ул Колымская, г. Казань

На данном плане территории указано 2 земельных участка, которые имеют свой идентификатор. В публичной кадастровой карте, по приведенным выше номерам ЗУ можно получить более подробную информацию, такую как: статус (учтенный или временный), уточненная площадь (в кв м), кадастровая стоимость участка, дата постановки на учёт ЗУ, кадастровый инженер, занимавшийся землеустроительной экспертизой и т.д. Помимо информации указаны характеристики ЗУ - категория земель и описание застройки, которая находится на данном ЗУ.

Необходимо отметить, каким образом и из чего создается номер ЗУ. Кадастровый номер сооружения, помещения или здания формируется по тому же принципу, где КК номер объекта в квартале, как правило, земельные участки, сооружения, помещения, здания являются объектами одного нумерованного списка в соответствующем квартале, то есть нумерация происходит по возрастанию по мере добавления объектов в список квартала.

Согласно Приказу Министерства экономического развития РФ «Об утверждении Порядка кадастрового деления территории Российской Федерации и Порядка присвоения объектам недвижимости кадастровых номеров», кадастровый номер ЗУ выглядит следующим образом: АА:ВВ:ССССРРL:КК, где

АА - кадастровый округ.

ВВ - кадастровый район.

CC - кадастровый массив.

ССРРL - кадастровый квартал.

КК - номер земельного участка.

На рисунке №1 изображены земельные участки под номерами 16:50:280847:566(1) и 16:50:280847:567(2). На первом ЗУ располагается многоквартирный жилой дом, по адресу Колымская, д.22, где 16 – кадастровый округ, 16:50 – кадастровый район, 16:50:0280847 – кадастровый квартал. И земельный участок под номером 566.

Нельзя не выделить и саму программу Панорама, с помощью которой возможно решить много и других актуальных задач.

ГИС «ПАНОРАМА» - это система управления базами данных электронных карт, предназначенная для создания и обновления векторных, растровых и матричных карт, использования их для решения широкого круга прикладных задач, а так же для разработки приложений.

Система позволяет осуществлять:

Ведение картографической базы данных;

Ведение атрибутивной (семантической) базы данных;

Установление и поддержание связей между картографическими объектами и атрибутивными базами данных;

Ведение классификаторов и справочников;

Формирование и вывод отчетных, аналитических и презентационных материалов;

Также данная ГИС содержит систему учета и регистрации землепользователей (СУРЗ), позволяющая осуществлять ведение баз данных:

Земельных участков с их основными свойствами (обременение, ограничение на использование и т. д.)

Реестр землевладений;

Владельцев земельных участков

Реестр землепользователей;

Реестр земельных отношений;

На базе ГИС Панорама сформированы автоматизированные рабочие места, среди которых «Карта 2011» и «АРМ кадастрового инженера». С помощью «Карта 2011» был обработан предыдущий снимок. «АРМ кадастрового инженера» представляет программные средства, которые позволяют формировать землеустроительную документацию, выполнять загрузку координат из текстовых файлов различных форматов, обрабатывать данные от GPS-приемников. Вместе с программным обеспечением поставляется более 125 видов шаблонов землеустроительных документов. Отчеты могут формироваться в форматах Microsoft Office.

Для ведения картографических баз данных земельных информационных систем в большинстве территориальных органов Роснедвижимости используют ГИС Mapinfo. Эта система позволяет отображать различные данные, имеющие пространственную привязку, и относится к классу настольных ГИС.

Отличительная особенность MapInfo - универсальность в применении и поддержке почти всех существующих программно - аппаратных платформ и низкие аппаратные требования. Практически MapInfo может работать на любом компьютере, на котором стоит одна из следующих операционных систем: Windows NT,Mac-system 7,UNIX (OS Solans 2.4, HP/UX 9.x).

Возможности системы следующие:

Анализ данных в реляционной базе:

Поиск географических обьектов;

Тематичесая закраска карт;

Создание и редактирование легенд карт;

Поддержка широкого набора форматов данных;

Доступ к удаленным БД и распределенная обработка данных.

MapInfo позволяет получать информацию о местоположении по адресу или имени, находить пересечение улиц, границ, производить автоматическое и интерактивное геокодирование, проставлять на карту объекты из базы данных. Форма представления информации в системе может иметь вид таблиц, карт, диаграмм, текстовых справок.

Система дает возможность проводить специальный географический анализ и графическое редактирование, при этом система команд и сообщения представляется как на русском языке, так и на других языках. Модули системы включают обработку данных геодезических измерений, векторизацию и архивацию карт, схем, чертежей, преобразования картографических проекций, совмещение пространственных данных.

Возможность компьютерного дизайна и подготовки к изданию разнообразных картографических документов позволяет получать различные технологические решения для территориальных и отраслевых информационных систем. Система MapInfo включает специализированный язык программирования MapBasic, позволяющий менять и расширять пользовательский интерфейс системы. Система ласт возможность напрямую использовать данные электронных таблиц типа Exel, lotus1-2-3, форматы dBase и т.д.

Системой MapInfo поддерживается около 150 картографических проекций за счет возможности преобразования картографических проекций и создания пользовательских проекций, интеграции растра в вектор и вектора поверх растра, поддержания ввода со сканера и с систем GPS.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08

ГОСУДАРСТВЕННОГО КАДАСТРОВОГО УЧЕТА

ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

Для целей регистрации прав на земельные участки, управления земельными ресурсами, государственного кадастрового учета в Российской Федерации используют несколько программных про­дуктов, основные из которых будут рассмотрены далее.

Для ведения картографических баз данных земельных инфор­мационных систем в большинстве территориальных органов Рое-недвижимости используют ГИС Maplnfo. Эта система позволяет отображать различные данные, имеющие пространственную при­вязку, и относится к классу настольных ГИС.

Отличительная особенность Maplnfo - универсальность в при­менении и поддержке почти всех существующих программно-ап­паратных платформ и низкие аппаратные требования. Практичес­ки Maplnfo может работать на любом компьютере, на котором стоит одна из следующих операционных систем: Windows 95, Windows NT, Mac-System 7, UNIX (OS Solaris 2.4, HP/UX 9.x). Возможности системы следующие; анализ данных в реляционной базе; поиск географических объектов; тематическая закраска карт; создание и редактирование легенд карт; поддержка широкого набора форматов данных; доступ к удаленным БД и распределенная обработка данных. Maplnfo позволяет получать информацию о месторасположе­нии по адресу или имени, находить пересечения улиц, границ, производить автоматическое и интерактивное геокодирование, проставлять на карту объекты из базы данных. Форма представле­ния информации в системе может иметь вид таблиц, карт, диа­грамм, текстовых справок.

Система дает возможность проводить специальный географи­ческий анализ и графическое редактирование. При этом система команд и сообщения представляется как на русском языке, так и на других языках. Модули системы включают обработку данных геодезических измерений, векторизацию и архивацию карт, схем, чертежей, преобразования картографических проекций, совмеще­ние пространственных данных.

Возможность компьютерного дизайна и подготовки к изда­нию разнообразных картографических документов позволяет по­лучать различные технологические решения для территориаль­ных и отраслевых информационных систем. Система Maplnfo включает специализированный язык программирования MapBasic, позволяющий менять и расширять пользовательский интерфейс системы. Система дает возможность напрямую ис­пользовать данные электронных таблиц типа Excel, Loius 1-2-3, форматы dBase и т.д.

Системой Maplnfo поддерживается около 150 картографичес­ких проекций за счет возможности преобразования картографи­ческих проекций и создания пользовательских проекций, интег­рации растра в вектор и вектора поверх растра, поддержания ввода с дигитайзера, сканера и с систем GPS.

ГИС Maplnfo используется для ведения модуля дежурной када­стровой карты (ДКК) в программном комплексе Единого государственного реестра земель (ПК ЕГРЗ). Внешний вид главного мо­дуля ДКК показан на рисунке 7.6.

Окно содержит следующие панели (сверху вниз): панель назва­ния окна; панель меню; инструментальная панель; поле выбора селектируемого слоя; информационная панель.

ГИС Maplnfo позволяет встраивать окно карты в произвольное окно системы, что и было использовано при реализации модуля ДКК для Maplnfo. Для показа объектов учета с различными стату­сами на ДКК необходимо использовать различные атрибуты ото­бражения. Оптимальное средство для реализации этого - исполь­зование тематических слоев Maplnfo,

ГИС Maplnfo поддерживает геометрические функции над объектами, однако точность результатов не всегда позволяет их использовать в модуле ДКК. Поэтому некоторые геометрические функции, например пересечение полигонов, разделение объектов, реализуются в отдельном блоке расчета геометрии.

Вид окна просмотра карты показан на рисунке 7.7.

В инструментальной панели расположены кнопки управления изображением (по порядку следования): селекция, селекция в прямоугольной области, перемещение, увеличение, уменьшение, экспорт окна карты, показать подписи, скрыть подписи.

ГИС Maplnfo устанавливают в большинстве ПК ЕГРЗдля веде­ния модуля дежурной кадастровой карты, что в основном связано с широким распространением этой ГИС в России.

ГИС ObjectLand, разработанная ЮРКЦ «Земля», также легла в основу внедряемых программных продуктов для земельного када­стра. Геоинформационная система ObjectLand для Windows - универсальный программный продукт, работающий под управле­нием 32-разрядных операционных систем семейства Windows и предназначенный для использования в областях, связанных с со­вместной обработкой пространственной и табличной информа­ции.

ГИС ObjectLand обрабатывает данные, организованные в виде геоинформационной базы данных (ГБД). Основные компоненты ГБД - карты, темы, таблицы, выборки, макеты, список пользова­телей и библиотека стилей. Каждый из этих компонентов имеет достаточно сложную структуру.

Карта является компонентом ГБД, предназначенным для хра­нения пространственной информации в векторной форме. Едини­ца пространственной информации - графический объект (точка, полилиния, полигон, полигон с внутренними областями, текст, растровый образ). В ГИС ObjectLand используются две системы координат карты: прямоугольная математическая система коорди­нат и прямоугольная геодезическая система координат.

ГИС позволяет организовать уровни структуризации простран­ственной информации карты. Верхний уровень структуризации карты -слой. Число слоев в карте практически не ограничено. Максимальное количество графических объектов в одном слое около 2,1 млрд. Слой логически структурирован по типам графи­ческих объектов, которые характеризуются геометрической харак­теристикой (точечный, линейный, площадной, текстовый или

растровый); набором связанных информационных таблиц; стилем отображения.

Преимущества ГИС ObjectLand:

открытая архитектура системы;

высокая степень интеграции пространственной и табличной информации;

гибкий механизм визуализации и манипуляции пространствен­ной и табличной информацией;

отсутствие ограничений на число и размеры карт, тем, таблиц, выборок и стилей в геоинформационной базе данных;

высокие эксплуатационные характеристики при работе с гео­информационными базами данных с большим объемом как про­странственной, так и табличной информации;

наличие встроенной контекстно-чувствительной справочной подсистемы;

возможность задания имен произвольной длины для компо­нентов геоинформаиионной базы данных (карт, тем, таблиц, вы­борок, полей, стилей);

возможность создания и ведения на персональных компьюте­рах автоматизированных систем ведения земельных кадастров с большим объемом как графической, так и табличной информа­ции, сохраняя высокие эксплуатационные характеристики при ра­боте;

возможность импорта/экспорта данных из других геоинформа­ционных систем, пакетов оцифровки и СУБД (Maplnfo, Arc Info, AutoCad, dBase и др.);

возможность генерализации карты при изменении масштаба;

наличие геометрических функций для построения буферных зон; ,

более низкая стоимость по сравнению с зарубежными аналога­ми и не требует дополнительных усилий по локализации.

Окно ведения дежурной кадастровой карты представляет собой главное окно ДКК и предназначено для настройки логической карты на физическую карту (рис. 7.8).

Настройка осуществляется путем указания соответствия логи­ческих слоев и типов (левая панель) физическим слоям и типам (правая панель). Настраивать можно не все слои и типы, а только лишь те, с которыми предполагается работа.

Окно «Редактор кадастровой карты» предназначено для ото­бражения темы ГБД, используемой в качестве физической кадаст­ровой карты. Вид окна показан на рисунке 7.9

Пример использования ГИС ObjectLand - автоматизированная система ведения земельного кадастра г. Ростова-на-Дону, которая содержит непрерывную векторную электронную карту города, сшитую из 360 листов М! :2000, графическую и табличную инфор­мацию о более чем 60 тыс. земельных участков.

Вопрос49

ГИС и муниципальное управление

Несмотря на то что в современных условиях у администраций городов резко возросла потребность в мощной информационной поддержке принимаемых решений, в нашей стране ситуация сло­жилась так, что информатика всегда обеспечивалась ресурсами по остаточному принципу. Отсюда возникает парадокс: острая по­требность в ин<|юрмационных услугах есть, но оплачивать их не на что, поэтому администрации и ставят задачи по созданию слож­ных информационных систем без вкладывания в их разработку адекватных ресурсов.

В таком состоянии многие основные теоретические положения по разработке, внедрению и сопровождению геоинформационных Систем оказываются неработающими. В большинстве российских го­родов бюджеты в катастрофическом состоянии, времени и ресур­сов на реализацию основных программ (жилищно-коммунальная реформа, переход к Налоговому кодексу, работа с городской не­движимостью и пр.) катастрофически не хватает, а без информа­ционного обеспечения эти программы практически невозможно реализовать, поэтому и приходится искать нетрадиционные реше­ния, которые иногда могут не соответствовать путям, определяе­мым современной теорией создания геоинформациоиных систем. В результате анализа возможности внедрения геоинформационных технологий в управленческие структуры города может быть принят методологический подход, который заключается в поэтапной раз­работке и вводе в эксплуатацию автоматизированных рабочих мест, размешенных и городских службах, для сбора, накопления и пер­вичной обработки городской информации.Для того чтобы информатизация приносила эффект в управле­нии городом, создания больших автоматизированных баз данных общегородского значения мало. Необходимо изменение в запро­сах и оценке деятельности городских служб, что влечет за собой перестройку отношений внутри городской администрации. Осо­бенно ярко эта перестройка проявляется в тот момент, когда В информационной системе появляется геоннформационная состав­ляющая (муниципальная ГИС - МГИС). При сознании МГИС ключевым элементом управления является земельный участок го­рода, который обслуживается ЖЭКами, участковыми врачами, милиционерами, школами, коммунальными организациями, пред­приятиями торговли, бытового обслуживания и общественного питания, другими организациями.Выделение участка территории в качестве основного объекта управления предполагает перестройку системы отчетности и из­менение ответственности в городских службах. В частности, от­четность должна отражать обязательную разбивку по соответству­ющим участкам и контроль по районам, обслуживаемым выше­упомянутыми организациями. Геоинформационная система, ре­ализующая в себе как раз такой территориальный подход, не может использоваться городскими властями, пока этот подход не будет реализован сначала в системе бумажного документо­оборота, что, вообще говоря, относительно легко решается вве­дением текущего контроля за положением в микрорайонах на уровне заместителей главы городской администрации (района или префектуры, если город имеет дополнительное территориальноеделение).С другой стороны, изменение отчетности является вторичным по сравнению с изменением системы ответственности.

Программный комплекс ведения Единого государственного ре­естра земель (ПК ЕГРЗ) разработан в рамках федеральной целевой программы «Создание автоматизированной системы ведения Го­сударственного земельного кадастра Российской Федерации» и предназначен для ведения Единого государственного реестра зе­мель (ЕГРЗ) кадастрового района. ПК ЕГРЗ-Т (ЮРКЦ «Земля», Таганрог) принят Росзем кадастром в качестве базового модуля для построения автоматизированной системы Государственного зе­мельного кадастра России. Произведено более 1500 инсталляций ПК ЕГРЗ-Т в земельных кадастровых палатах, что составляет бо­лее 70 % общей численности кадастровых палат.

Программный комплекс ЕГРЗ предназначен для ведения Госу­дарственного земельного кадастра на уровне кадастрового района. Комплекс позволяет выполнять формирование и учет объектов учета - земельных участков, а также сведений о территориальных зонах. Кроме общей информации об объекте учета учитывают его правовой статус, экономические характеристики, прочно связан­ные с земельными участками объекты недвижимости, а также дру­гие специальные сведения. Этот комплекс обеспечивает хранение истории объекта учета и его правового статуса.

Для хранения семантической информации используют SQL-сервер.

Для хранения картографической информации и работы с де­журной кадастровой картой ПК ЕГРЗ предполагается применение геоинформационных систем (ГИС). Существует несколько версий ПК ЕГРЗ:ПК ЕГРЗ / InterBase / Maplnfo для Windows;ПК ЕГРЗ / InterBase / ObjectLand дляWindows;ПК ЕГРЗ / Oracle / Maplnfo для Windows;ПК ЕГРЗ / Oracle / ObjectLand для Windows.

База данных (БД) ПК ЕГРЗ служит для хранения данных Госу­дарственного земельного кадастра кадастрового района (ГЗК КР), и, следовательно» ее структура и содержание соответствуют струк­туре и содержанию форм ГЗК.

В ПК ЕГРЗ выделены основные информационные объекты ГЗК КР: кадастровые округа; кадастровые районы; кадастровые блоки; кадастровые массивы; кадастровые кварталы (КК); земель­ные участки (ЗУ); части земельных участков (ЧЗУ); объекты не­движимости (ОН); территориальные зоны (ТЗ),

Помимо основных информационных объектов для обеспече­ния целостности, единообразия и удобства ведения ЕГРЗ также выделены:

субъекты права -юридические и физические лица, обладаю­щие (обладавшие) правами на объекты учета; органы власти, кото­рые выступают в качестве субъектов права для земель, находящих­ся в государственной и муниципальной собственности; банки - служат для указания соответствующих атрибутов юридических лиц;

документы, подтверждающие операции над объектами учета (установление и изменение прав, обременении и т. п.);

документы, используемые для организации технологических процедур ведения учета (дело по заявке, кадастровое дело и т. п.);

адресная система - набор таблиц, позволяющих строить адрес­ные характеристики информационных объектов и обеспечиваю­щих однозначность и неизбыточность адресной информации;

классификаторы - характеристики использования ЗУ, ОН и т.п.;

описание государственной геодезической и межевой сети.

Каждому информационному объекту ПК ЕГРЗ соответствует запись в одной или нескольких таблицах, каждая из которых хра­нит информацию об однотипных информационных объектах. Во многих случаях составные атрибуты хранятся в собственных таб­лицах.

Укрупненная модель БД ПК ЕГРЗ, содержащая перечень ос­новных информационных объектов, их атрибутов и взаимосвязей, показана на рисунке 8.1.

Структура информационного объекта ПК ЕГРЗ разработана та­ким образом, чтобы обеспечить представление информационных связей любой сложности.

Информационный объект - описание объекта недвижимости (например, земельного участка), документа (например, правоуста­навливающего документа), физического лица (например, право­обладателя), хранящихся в базе данных комплекса. Информаци­онный объект характеризуется атрибутами.

Атрибуты объекта ПК ЕГРЗ служат для представления в базе данных характеристик объектов учета (земельных участков и т. д.), субъектов права (физических и юридических лиц, органов влас­ти), понятий правовой сферы (право, обременение, регистрация), правоустанавливающих и иных документов, элементов классифи­каторов и справочников, а также для отражения информационных связей между объектами.

В ПК ЕГРЗ использованы: простые лтриОуты; составные атри­буты, т.е. состоящие из отдельных частей; множественные атри­буты, т. е. состоящие из нескольких записей.

Для обеспечения требований по целостности и безопасности БД ПК ЕГРЗ каждый информационный объект имеет текущий статус (состояние), который определяет набор операций, допусти­мых для объекта.

Можно выделить три основных статуса информационных объектов:

«Новый» -только что созданный объект. Этот статус для зе­мельного участка соответствует оформляемому кадастровому делу, в котором разрешены любые исправления, вплоть до удаления всей информации;

«Зарегистрированный» («Актуальный») - информационный объ­ект содержит проверенные и утвержденные данные. Удаление та­кого информационного объекта или его изменение запрещены. Например, для земельных участков этот статус соответствует зе­мельному участку, нрава на который зарегистрированы в регист­рационной палате;

«Архивный»- соответствует подразделу ГРЗ КР для объекта учета, прекратившего свое существование.

Кроме того, имеется несколько промежуточных статусов, по­вышающих удобство работы с ПК ЕГРЗ:

«Ранее учтенный» - соответствует земельным участкам, учтен­ным в кадастровом квартале на момент перехода к автоматизиро­ванной технологии ведения ГЗК и внесенным в ГРЗ КР согласно Протоколу формирования кадастрового квартала;

«Учтенный» - промежуточное состояние между «Новый» и «Зарегистрированный», например, для земельных участков соот­ветствует состоянию, когда сведения о земельном участке утверж­дены кадастровым инспектором и ожидается выписка из Регист­рационной палаты о регистрации прав на участок.

Для работы с графическими представлениями объектов учета используются статусы «Справочный» и «Формируемый», которые соответствуют графическому представлению информационного объекта на дежурной кадастровой карте (ДКК), полученному по­средством ввода по координатам, оцифровки, импорта из другой системы.

Программный комплекс ЕГРЗ имеет модульную архитектуру и обеспечивает хранение данных ГЗК КР в рамках общей базы дан­ных. База данных ПК ЕГРЗ представляет собой совокупность се­мантической базы данных (СБД) и геоинформационной базы дан­ных (ГБД). Администрирование СБД производится средствами SQL-сервера, а ГБД - средствами ГИС.

Укрупненная схема взаимодействия модулей, входящих в со­став ПК ЕГРЗ, SQL-сервера и ГИС, приведена на рисунке 8.2. Представленное на схеме программное обеспечение может функционировать как на одном (локальном) компьютере, так и быть установленным на различных компьютерах локальной вычислительной сети.

Серверное программное обеспечение комплекса (сервер ПК ЕГРЗ) обеспечи­вает связь клиентского про­граммного обеспечения с SQL-сервером.

Клиентское программное обеспечение комплекса (программные модули ПК ЕГРЗ) обеспечивают функ­ционирование рабочих мест по ведению земельного ка­дастра,

В состав ПК ЕГРЗ входят следующие программные модули: «Кадастровое деление»; «Административно-территориальное де­ление» и «Префиксы адреса»; «Классификаторы»; «Территориаль­ные зоны»; «Земельные участки»; «Субъекты права»; «Документы»; «Кадастровый учет»; «Дежурная кадастровая карта»; «Библиотека запросов»; «Администратор».

Модуль «Кадастровое деление» служит для про­смотра, ввода и модификации сведений о единицах кадастрового деления: кадастровых округах, районах, блоках, массивах, кварта­лах. ,

Главное окно модуля (рис. 8.3) имеет много общих черт с ок­нами других программных модулей, входящих в состав ПК ЕГРЗ.

Информационными объектами, с которыми оперирует данный программный модуль, являются: кадастровые округа, кадастровые районы, кадастровые блоки, кадастровые массивы, кадастровые кварталы, межевые точки и границы в кварталах, а атрибутами информационных объектов - номер, наименование, графический идентификатор, возникновение, ликвидация.

Программный модуль «Кадастровое деление» обеспечивает вы­полнение следующих команд над кадастровыми округами, райо­нами и кадастровыми кварталами: добавить, удалить, изменить, изменить актуальные сведения, утвердить, ликвидировать, отка­тить изменение статуса. Команды над кадастровыми округами до­ступны по умолчанию только пользователям, являющимся члена­ми группы пользователей «Администраторы».

Модули «Административно-территориальное де­ление» и «Префиксы адреса» позволяют создавать списки

элементов адресной системы [субъекты РФ, административно-территориальные единицы (ATE), геонимы] и формировать пре­фиксы адреса из имеющихся элементов адресной системы, Эле­ментами адресной системы являются: элементы административ­но-территориального деления (субъект РФ, административный район, ATE в административном районе, ATE в сельском округе) и геонимы (улица, переулок, проспект и т. п.)

«Префикс адреса» используется в других модулях комплекса для формирования адресной характеристики объектов учета и иных объектов, например в модуле «Субъекты права» -для фор­мирования адреса прописки и проживания физического лица.

Адресная система позволяет формировать адресную характери­стику информационных объектов.

Модуль «Территориальные зоны* предназначен для учета сведений о территориальных зонах, установленных на тер­ритории муниципального образования. Главное окно модуля по­казано на рисунке 8.5.

В данном модуле возможно внесение сведений о зонах особого режима использования земель (ЗОРИЗ) (об обременениях земель­ных участков, в том числе сервитутах), зонах категорий земель, кадастровых оценочных зонах; зонах административно-террито­риальных единиц (ATE).

Модуль «Земельные участки» предназначен для ведения учета земельных участков (рис. 8.6).

Информационными объектами, с которыми оперирует данный модуль, являются: земельные участки, части земельного участка, объекты недвижимости. Атрибуты этих объектов, их взаимосвязи между собой и другими информационными объектами определя­ются содержимым форм ГЗК.

Земельный участок имеет следующие множественные атрибу­ты: права на земельный участок, обременения земельного участка, категории земель, экономические характеристики, специальные сведения, угодья.

Программный модуль «Земельные участки» обеспечивает вы­полнение следующих команд над земельными участками: доба­вить, удалить, изменить, изменить актуальные сведения, учесть,

зарегистрировать, ликвидировать, открыть подраздел ЕГРЗ для ранее учтенного участка, откатить изменение статуса, обновить межевую информацию.

В ПК ЕГРЗ предусмотрена возможность ведения различной справочной информации (списки субъектов правовых отношений, правоустанавливающих документов).

Модуль *Кадастровый учет» предназначен для организа­ции автоматизированного служебного документооборота в орга­нах кадастрового учета (рис. 8.7).

Информационными объектами, с которыми оперирует данный модуль, являются: книги учета, дела по заявке, технологические процедуры, технологические операции, кадастровые дела.

Для ведения ГЗК необходимы следующие документы:

основные: формы Единого государственного реестра земель (ЕГРЗ), дежурная кадастровая карта (ДКК), журнал учета кадаст­ровых номеров земельных участков, кадастровые дела;

вспомогательные: книги учета входящих и исходящих доку­ментов;

производные: выписки из ЕГРЗ, сводки, отчеты.

При ведении документооборота документы разделяют на вхо­дящие, внутренние, исходящие.

Атрибуты документа - тип, название, номер и серия, дата под­писания, срок действия, внутренний номер и дата регистрации.

Для обеспечения требований по целостности и безопасности БД ПК ЕГРЗ каждый документ имеет текущее состояние (статус). Статус объекта определяет набор операций, допустимых для него.

Можно выделить три статуса документа: «Новый» - только что созданный документ, в котором разре­шены любые исправления, вплоть до удаления;

«Актуальный» - соответствует документу, сведения о котором проверены оператором и подтверждены им как актуальные, т.е. соответствующие предъявленному документу;

«Архивный* - соответствует документу, срок действия которо­го истек.

Модуль «Дежурная кадастровая карта»- это модуль взаимодействия с ГИС Maplnfo или ObjectLand для ведения де­журной кадастровой карты. С помощью этого модуля осуществля­ются связь графической и табличной информации, поиск графи­ческих объектов по данным в таблицах и, наоборот, поиск таблич­ной информации для выбранного графического объекта, ввод и редактирование графических данных.

Модуль ДКК позволяет:

работать с ДКК только установленного нормативными доку­ментами состава;

использовать при работе с ДКК установленную нормативными документами терминологию;

выполнять над объектами ДКК только те операции, которые необходимы для ведения ГЗК (формирование объектов учета, за-

несение их графического представления ни ДКК, связывание с ними семантических данных, печать документов ГЗК, содержа­щих планы объектов учета);использовать семантические данные, связанные с объектами ДКК, для определения возможности выполнения операций над этими объектами;осуществлять поиск графических объектов ДКК по данным в СБД и, наоборот, поиск в СБД сведений по выбранному графи­ческому объекту ДКК.

При ведении модуля ДКК используется понятие «логической ДКК», под которой понимается виртуальная карта, не связанная с каким-либо конкретным носителем (твердым, электронным и т.д.), соответствующая установленному нормативами набору тре­бований к составу информации, отображаемой на ДКК в процессе ее создания и использования регламентированным образом.

Логическая карта содержит объекты различных видов - квар­талы, участки, строения и т. д. Множество логических слоев обра­зует логическую ДКК.

Объекты логической карты характеризуются статусом. Ста­тус - это характеристика объекта, определяющая его состояние и набор операций, допустимых для объекта. Например, земельный участок формируемый, учтенный, зарегистрированный и т.д. Следовательно, логические слои, объекты которых различаются по статусу, содержат столько логических типов, сколько может быть у них статусов. Логические слои, объекты которых не разли­чаются по статусу, содержат объекты единственного логического типа, совпадающего с данным логическим слоем.

Логическая карта может быть реализована в виде электронной карты различным образом в разных ГИС (физическая электрон­ная ДКК).

Модуль ДКК работает только с логической кадастровой картой. Однако поскольку логическая карта -это идеальная, воображае­мая карта, то она должна быть сопоставлена с некоторой физичес­кой картой, т. е, необходима настройка модуля ДКК. Настраива­ют произвольную карту ГИС ObjectLand на использование в каче­стве ДКК путем указания соответствия логических слоев и типов физических, имеющихся на реальной карте. Физических типов в физическом слое может быть произвольное число, однако соот­ветствие устанавливается по схеме один логический тип - один физический.

Модуль предоставляет пользователю свои возможности через два основных окна; главное окно модуля ДКК (окно «Ведение ДКК») и окно просмотра карты (окно «Редактор кадастровой карты»),

ВПК ЕГРЗ предусмотрен многопользовательский режим ра­боты, дополнительную защиту БД ПК ЕГРЗ от раз­рушений при сбоях питания.

Модуль позволяет осуществлять кадастровый учет в соответ­ствии с видом заявки по стандартным схемам, прописанным ад­министратором системы.

При создании заявки необходимо указать технологическую процедуру, которой соответствует дело по заявке. Технологичес­кая процедура содержит технологические операции - этапы вы­полнения дела по заявке. После задания соответствия дела по за­явке технологической процедуре множественный атрибут заявки «Технологические операции» содержит все актуальные операции выбранной технологической процедуры.

В каждой технологической операции выполнения дела по заяв­ке возможны:

переходы (результаты, коды завершения) с указанием следую­щей операции;

действия и проверки (операции, вызов модулей комплекса для выполнения тех или иных действий), которые могут и/или должны быть выполнены в рамках данной технологической опе­рации.Модуль «Субъекты права» служит для просмотра, ввода и модификации данных о субъектах права ГРЗ КР - физических лицах (гражданах), юридических лицах (предприятиях и организа­циях) и органах власти (рис. 8.9).

Схема размещения компонент ПК ЕГРЗ показана на рисун­ке 8.8. На сервере (или АРМ администратора - А АРМ) установ­лена БД ПК ЕГРЗ - семантическая БД и общая ГБД (О ГБД). В О ГБД для каждого пользователя Л АРМ должны быть построены темы, включающие самостоятельные непересекающиеся участки территории.

Рекомендуемая схема размещения компонент БД ПК ЕГРЗ в сети АРМ с точки зрения ее использования обеспечивает одновре­менное внесение графики в ГБД; одновременное внесение По назначению выделяют следующие группы документов: пра­воустанавливающие, правоудостоверяющие, удостоверяющие личность, подтверждающие полномочия (например, довереннос­ти), заявки, выписки из ЕГРЗ, ЕГРП, внутренние распоряжения руководителя предприятия, подразделения, межевые дела, мате­риалы кадастрового зонирования, карты опорной межевой сети.

Модуль «Классификатор» обеспечивает однозначность и неизбыточность справочной информации в БД ПК ЕГРЗ (рис. 8.11), основой которой служит Система классификаторов для целей ведения государственного земельного кадастра, утверж­денная приказом Госкомзема РФ от 22 ноября 1999

Информационными объектами, с которыми оперирует данный модуль, являются: физические лица, юридические лица, органы власти, банки. Для обеспечения требований по целостности и бе­зопасности базы данных ПК ЕГРЗ субъект права имеет текущее состояние (статус), которое определяет набор операций, допусти­мых для данного субъекта права.

Статусы физических и юридических лиц, органов власти могут иметь три значения: «Новый», «Актуальный» и «Архивный».

Субъекты права имеют многочисленные атрибуты: наименова­ние, адрес, ИНН, удостоверяющие документы, адрес, телефон, расчетные счета и пр.

Модуль «Документы» служит для просмотра, ввода и моди­фикации данных о документах, служащих основанием для возник­новения, ликвидации и изменения прав владения и других атри­бутов объектов учета ГРЗ КР. Например, в программном модуле «Земельные участки» правоустанавливающие документы являются основанием для возникновения и ликвидации записи о земельном участке, изменении вещных прав, установлении категории земель и разрешенного использования.

Главное окно модуля (рис. 8.10) имеет много обших черт с ок­нами других модулей, входящих в состав ПК ЕГРЗ.

По составу различают простые документы и составные, т. е. со­держащие другие документы (например, межевое дело, кадастро­вое дело, дело кадастрового зонирования).

Модуль «Библиотека запросов» предназначен для по­строения и выполнения SQL-запросов к БД ПК ЕГРЗ (рис. 8.12). Модуль предоставляет возможность просмотра результатов выбор­ки данных в экранной форме, а также экспорта результата запроса во внешние форматы (MS Word, MS Excel).

Информация по запросам, выполняемым в модуле, приведена в таблице 8.2.

Модуль «Администратор» предназначен для формирова­ния списка пользователей ПК ЕГРЗ, а также назначения прав пользователей по доступу к данным и операциям каждого модуля ПК ЕГРЗ. ПК ЕГРЗ имеет зашиту от несанкционированного дос­тупа. Модуль администрирования дает возможность назначать пользователям различные права на выполнение действий в рамках комплекса. Информация о действиях пользователей протоколиру­ется в системном журнале.

Пользовательский интерфейс комплекса. Для запуска приложе­ния ПКЕГРЗ следует выбрать пункт ПКЕГРЗ в одноименной программной группе меню Пуск Windows. На экране открываются окна тех программных модулей ПКЕГРЗ, которые были активны в момент закрытия комплекса. Например, если в момент закрытия комплекса был запушен программный модуль «Земельные участ­ки», то при следующем запуске открывается окно именно этого модуля (см. рис. 8.6).

Окна программных модулей, входящих в состав ПК ЕГРЗ, име­ют много общего. В каждом таком окне можно выделить несколь­ко частей.

Заголовок окна служит для перемещения, минимизации, макси­мизации и закрытия окна.

Меню служит для обеспечения доступа к командам модуля.

Панель команд предназначена для запуска программных моду­лей, входящих r состав ПК ЕГРЗ, а также для быстрого доступа к наиболее часто используемым командам модуля и, как правило, содержит три группы кнопок (панели): панель запуска, панель операций и панель инструментов. В этой панели отображаются только кнопки, соответствующие операциям, на выполнение ко­торых у текущего пользователя имеются права.

Панель объектов содержит список типов информационных объектов, доступных в данном модуле, и уникальных идентифика­торов информационных объектов. Например, для кадастровых кварталов, земельных участков или объектов недвижимости это 5удут их кадастровые номера. Внешний вид панели напоминает программу Windows «Проводник» с иерархическим представлени­ем объектов, отображаемых в окне.

Панель атрибутов, как правило, состоит из нескольких страниц X) вкладками. На страницах панели отображаются значения атрн-5утов объекта, выбранного в панели объектов. Если в панели объектов выбран тип информационного объекта, эта панель пуста. Панель статуса содержит информацию о статусе выбранного в танели объектов информационного объекта.

Возможно также, что объект имеет множественное значение атрибута, например, земельный участок в качестве значения атрибута Обременения имеет список обременении (ограничений), имеющихся у земельного участка.

В каждой панели объектов одна из записей текущая. Строка юнели, соответствующая текущей записи, выделена цветом. Панель запуска (рис. 8.13) служит для запуска программных модулей, входящих в состав ПК ЕГРЗ (по порядку): «Администра­тивно-территориальное деление*; «Префиксы адреса»; «Субъекты права»; «Документы»; «Кадастровое деление»; «Земельные участ­ки»; «Администратор»; «Кадастровый учет»; «Территориальные зоны»; «Модуль ДКК»; «Библиотека запросов»; «Классификаторы».

Доступ к этим модулям из этой панели возможен только при наличии права на открытие соответствующего модуля для теку­щего пользователя- Если пользователь не имеет права запуска того или иного модуля, то панель не содержит соответствующую кнопку.

Кнопки панели инструментов (рис. 8.14) служат для выполне­ния следующих команд (по порядку): выбрать; отменить; обно­вить; печать; сменить район.

Кнопки панели операций (рис. 8.15) предназначены для выпол­нения следующих операций (по порядку): добавить; удалить; из­менить; изменить актуальные сведения; зарегистрировать (утвер­дить); ликвидировать; откатить изменение статуса; обновить ме­жевую информацию; учесть; открыть подраздел для ранее учтен­ного земельного участка.

Поскольку перечисленные команды применимы не ко всем ин­формационным объектам, то для некоторых информационных объектов часть этих команд может отсутствовать.

Выполнение большинства операций реализовано с помощью мастеров - окно, содержащее несколько страниц, каждая из кото­рых соответствует очередному выполнению тех или иных дей­ствий, необходимых для выполнения операции в целом. На каж­дой странице мастера доступны кнопки: «Назад», «Вперед», «ОК», «Отмена*, «Справка».

Страницы мастера содержат поля для ввода, часть из кото­рых обязательна для заполнения. Наименования полей, обяза­тельных для заполнения, помечаются на странице мастера цве­том выделения, установленным в настройках комплекса. Когда обязательное для заполнения поле заполнено, выделение цве­том убирается.

Окно выбора предназначено для выбора из классификаторов или пользовательских справочников элемента с возможностью последующей передачи ссылки на этот элемент или его значения.

Окно выбора открывается нажатием на кнопку «Выбрать* й| из мастера выполнения той или иной кадастровой операции.

Внешний вид окна практически ничем не отличается от глав­ного окна соответствующего модуля (например» программного модуля «Классификаторы»). В этом окне предоставляется возмож­ность выполнения различных операций над информационными объектами (например, добавление, изменение, удаление), на ко­торые у текущего пользователя есть права (см. рис. 8.5),

После выделения требуемого объекта в панели объектов окна дважды нажимают левую кнопку мыши на данном объекте или кнопку панели инструментов [Д. Если необходимо закрыть окно без выбора объекта, то следует воспользоваться кнопкой BR пане­ли инструментов или одним из стандартных способов закрытия окна.

ПК ЕГРЗ предоставляет возможность выполнения быстрого поиска в панели объектов для всех программных модулей ПК ЕГРЗ. Для этого с клавиатуры вводится последовательность сим­волов. В случае совпадения введенной последовательности с на­чальными символами какой-либо из строк в панели информаци­онных объектов данная строка становится текущей. Введенное значение поиска отображается в строке состояния окна про­граммного модуля. Переинициализация значения быстрого по­иска осуществляется по любому перемещению в панели инфор­мационных объектов. Другим способом организации поиска яв­ляются запросы.

Вопрос50 ГИС и экология

В условиях возрастающего антропогенного воздействия на окру­жающую природную среду с особо остротой встает задача анализа и оценки состояния компонентов окружающей природной среды. Положение усугубляется и за счет неадекватной реакции различ­ных экосистем и ландшафтов на поступление продуктов человечес­кой деятельности. Существующие традиционные методы анализа экологической ситуации (статистические, имитационного модели­рования) в условиях синергизма многочисленных факторов окру­жающей природной среды часто не дают должного эффекта или вызывают большие технические трудности при их реализации.

Использование информационного подхода, базирующегося на новых информационных технологиях (геоинформационных и экс­пертных системах), позволяет не только количественно описать процессы, происходящие в сложных эко- и геосистемах, но и, смоделировав механизмы этих процессов, научно обосновать ме­тоды оценки состояния различных компонентов окружающей при­родной среды.

К числу наиболее актуальных задач в данной области следует отнести прежде всего задачу создания нового и/или адаптации

существующего в других областях знаний программного обеспе­чения (геоинформационных, информационно-советующих и эк­спертных систем), позволяющего обрабатывать огромные потоки информации, оценивать реальное состояние экосистем и на этой базе рассчитывать оптимальные варианты допустимого антропо­генного воздействия на окружающую среду в целях рационально­го природопользования.

Анализ экологической информации включает |Ю.А. Израэль, 1984]:

Анализ эффектов воздействия различных факторов на окру­жающую среду (выявление критических факторов воздействия и наиболее чувствительных элементов биосферы);

Определение допустимых экологических воздействий и на­грузок на компоненты окружающей среды с учетом комплексно­го и комбинированного воздействия на экосистему;

Определение допустимых нагрузок на регион с эколого-эко-номических позиций.

Этапы информационного анализа экологической информации включают следующие стадии:

1) сбор информации о состоянии окружающей среды: экспедиционные исследования; стационарные исследования;

аэровизуальные наблюдения; дистанционное зондирование; кос­мическая и аэрофотосъемка; тематическое картографирование; гидрометеорологические наблюдения; система мониторинга; ли­тературные, фондовые и архивные данные;

2) первичная обработка и структуризация:

кодирование информации; преобразование в машинную фор­му; цифрование картографического материала; обработка изобра­жений; структуризация данных; приведение данных к стандарт­ному формату;

3) заполнение базы данных и статистический анализ: выбор логической организации данных; заполнение базы дан­ных и редактирование; интерполяция и экстраполяция недостаю­щих данных; статистическая обработка данных; анализ законо­мерностей в поведении данных, выявление трендов и доверитель­ных интервалов;

4) моделирование поведения экосистем;

использование усложняющихся моделей; варьирование гранич­ными условиями; имитация поведения экосистем при единичных воздействиях; картографическое моделирование; исследование диапазонов отклика при различных воздействиях;

5) экспертное оценивание:

оценка диапазонов изменения воздействий на экосистемы; оценка поведения экосистем при различных воздействиях по прин­ципу «слабого звена»;

6) анализ неопределенности:

входных данных; параметров моделей; результатов моделиро­вания; величин экспертных оценок;

7) выявление закономерностей и прогнозирование экологи­ческих последствий:

разработка возможных сценариев поведения экосистем; про­гнозирование поведения экосистем; оценка результатов различ­ных сценариев;

8) принятие решений по ограничению воздействий на окру­жающую природную среду:

выработка «щадящих» (сберегающих) стратегий сокращения воздействий на окружающую природную среду; обоснование выбранных решений (экологическое и социально-экономичес­кое).

Экспертпо-моЬелирующая геоинформациоюшя система (ЭМ ГИС) представляет собой объединение общим пользовательским интерфейсом обычной ГИС с оболочкой экспертной системы и блоком математического моделирования.

Крити ческие нагрузки (КН) на экосистемы - это «максималь­ное выпадение подкисляющих соединений, не вызывающее в те­чение длительного периода вредных последствий для структуры и функций этих экосистем» Крити­ческие нагрузки являются индикатором устойчивости экосистем. Они обеспечивают значение максимально «разрешимой» нагруз­ки загрязняющего вещества, при которой практически не проис­ходит разрушения биогеохимической структуры экосистемы. Чув-тельноеть экосистемы например, к кислотным выпадениям может быть определена измерением или оцениванием определен­ных физических или химических параметров экосистемы; тем са­мым может быть идентифицирован уровень кислотных выпаде­ний, который не оказывает или оказывает крайне незначитель­ное влияние на эту чувствительность.

В настоящий момент экологические ГИС представляют собой сложные информационные системы, включающую мощную опе­рационную систему, интерфейс пользователя, системы ведения баз данных и отображения экологической информации. Требова­ния к экологической ГИС созвучны требованиям к идеальной ГИС, предложенной в работе

1) возможность обработки массивов покомпонентной гетеро­генной пространственно-координированной информации;

2) способность поддерживать базы данных для широкого клас­са географических объектов;

3) возможность диалогового режима работы пользователя;

4) гибкая конфигурация системы, возможность быстрой на­стройки системы на решение разнообразных задач;

5) способность «воспринимать» и обрабатывать пространствен­ные особенности геоэкологических ситуаций.Большое значение имеет способность современных ГИС пре­образовывать имеющуюся экологическую информацию с помо­щью различных моделей (способность к синтезу).

Принципиальное отличие ГИС от экологических баз данных состоит в их пространственное™ благодаря использованию кар­тографической основы [ВХ.Давыдчук и др., 1988], Поэтому в за­дачах оценки состояния окружающей природной среды необхо­дим переход с использованием ГИС от биогеоиенотического уровня рассмотрения проблемы к ландшафтному. При этом в качестве основы ГИС используется ландшафтная карта, по которой в авто­матизированном режиме строится серия частных карт, характе­ризующих основные компоненты ландшафта. Следует подчеркнуть, что экологическое картографирование не сводится к покомпо­нентному картографированию природной организации региона и распределения антропогенной нагрузки. Не следует также думать, что экологическое картографирование представляет собой набор карт по величинам ЛДК различных загрязняющих веществ. Под экологическим картографированием прежде всего понимается способ визуализации результатов экологической экспертизы, вы­полненной на качественно новых подходах. Поэтому очень важна синтезирующая роль этого способа представления информации.

Использование ГИС-технологий в экологии подразумевает широкое применение различного вида моделей (в первую очередь имеющих экологическую направленность). Поскольку экологичес­кое картографирование окружающей природной среды опирается на представление о биогеохимических основах миграции загряз­няющих веществ в природных средах, при создании ГИС для этих целей наряду с экологическими моделями требуется построение моделей, реализованных на принципах и подходах географичес­ких наук (гидрологии, метеорологии, геохимии ландшафта и др,). Тем самым модельная часть ГИС развивается в двух направлениях:

1) математические модели динамики процессов миграции ве­щества;

2) алгоритмы автоматизированного представления модельных результатов в виде тематических карт. В качестве примера моделей первой группы отметим модели поверхностного стока и смыва, инфильтрационного питания грун­товых вод, русловых процессов и т.д. Типичными представителя­ми второй группы являются алгоритмы построения контуров, вычисления площадей и определения расстояний.

Используя описанную методологию, мы разработали концеп­цию экологической ГИС, которая была апро­бирована на двух масштабных уровнях: локальном и региональ­ном. Первый использовался для обработки и визуализации ин­формации, хранящейся в банке данных экологического монито­ринга для Московской области. Это послужило ОСНОВОЙ разрабо*

тайной затем экспертно-моделируюшей ГИС для определения па­раметров экологически допустимого воздействия на агроландшаф-ты Московской области.

Работа экологической ГИС на региональном уровне была про­демонстрирована при картографировании критических нагрузок серы и азота на экосистемы европейской части России и оценке устойчивости экосистем и ландшафтов Таиланда к кислотным выпадениям.

Задача количественной оценки факторов окружающей природ­ной среды при анализе материалов экологического мониторинга имеет следующие особенности:

1) предпочтительна информация, имеющая площадной ха­рактер (полигоны и связанные с ними атрибуты). Информация, связанная с точечными объектами, используется как вспомога­тельная;

2) необходима оценка погрешностей хранящихся данных. На­ряду с относительно точными картографическими данными при­сутствуют результаты замеров в различных точках (чаще по нерс-гулярной сетке), значения которых не точны;

3) применимы как точные математические модели, позволяю­щие строить прогнозы на базе решения сеточных уравнений, так и размытые экспертные правила, построенные на вероятностной основе;

4) неизвестно, сколько тематических атрибутов потребуется эксперту-специалисту для проведения оценок факторов. Возмож но, не понадобится вся хранимая в базе информация, но взамен предпочтительно увеличить скорость выполнения запросов;

5) запросы к базе данных в основном двух типов (дать список атрибутов, характеризующих данную точку на карте; высветить области на карте, обладающие необходимыми свойствами).

Исходя из этих особенностей, разрабатывалась модульная сие тема, ядром которой являлась картографическая база данных. Был предусмотрен интерфейс, позволяющий работать с системой как специалисту-пользователю, так и экспертно-моделирующей над стройке. Последнее необходимо по двум причинам. Во-первых, с целью использования пространственной информации для моде­лирования процессов переноса загрязняющих веществ (ЗВ) с по­мощью моделей, непосредственно не входящих в разработанную систему. Во-вторых, для использования экспертных оценок, ком­пенсирующих неполноту, неточность и противоречивость резуль­татов экологического мониторинга. Устройство разработанной логической модели для картографической базы данных характе­ризуется следующими особенностями,

1. Любую карту можно представить как пакет прозрачных лис тов, каждый из которых имеет одну и ту же координатную привя i ку. Каждый из таких листов разбивается по одному из картографируемьгх признаков. Один лист показывает, например, только типы почв, другой - только реки и т.д. Каждому из таких листов в базе данных отвечает класс агрегатов данных, где каждый объект данного класса описывает одну конкретную область с приписан­ным к ней атрибутом. Таким образом, база данных на верхнем уровне представляет собой дерево, верхние узлы которого представляют классы, а нижние - конкретные объекты классов. В любой момент можно добавить в базу или удалить из базы один или несколько классов агрегатов данных. С точки зрения модели - вставить или вытащить из пакета один или несколько листов.

2. База данных отвечает на оба типа необходимых запросов. Типы запросов легко представить, пользуясь иллюстрацией пакета про­зрачных листов. Запрос об атрибутах точки соответствует «прока­лыванию» пакета в необходимом месте и рассмотрению, где про­колот каждый лист. Интерпретация запроса второго типа также оче­видна. Особенность состоит в том, что результатом выполнения зап­роса о нахождении областей является полноправный класс, т в е. еще один прозрачный лист пакета листов, образующих карту. Это свой* ство позволяет экспертным надстройкам обрабатывать слои Kapi ы, полученные после выполнения запроса, так же как и простые слои.

3. Информация о точечных замерах хранится в базе в виде от­ношений «координаты-атрибут», но при использовании в конк­ретном приложении переводится в полигонную форму путем ин­терполяции, например, базируясь на мозаиках Вороного.

4. Информация о строго точечных объектах - триангуляцион­ных знаках, колодцах и т.д. хранится в агрегатах данных с фикси­рованным числом возможных тематических атрибутов.

5. Линейные объекты хранятся как сеть с описанием топологии сети.

Таким образом, база данных ориентирована прежде всего на экономное хранение и эффективную обработку данных, имею­щих характер полигонов (областей). Поскольку каждый лист кар­тографируется только по одному атрибуту, он разбивается на до­вольно большие участки, что ускоряет выполнение запросов пер­вого типа, которые являются типичными для численного модели­рования на сетке.

Отдельно стоит сказать о вводе карт. Оцифровка карт с помо­щью дигитайзера дает очень высокую точность и является самым распространенным способом в экологических исследованиях до настоящего времени. Однако такой метод требует значительных временных и денежных затрат. Практика последнего времени убеж­дает, что для целей оцифровки удобнее применять сканер. Кар­тинки, полученные со сканера, оцифровываются с помощью кур­сора мыши на экране компьютера. Этот метод позволяет:

Дать конечному пользователю самому определять необходи­мую точность оцифровки изображений, так как сканер высокого разрешения позволяет вывести на экран сильно увеличенное изоб­ражение цифруемой картинки, что дает возможность обеспечить практически ту же точность, что и при изготовлении карты;- уменьшить сложность ввода изображения, связанную с необходимостью помнить, какая часть изображения уже оцифрована.

Экологическая информация должна быть структурирована так. чтобы ей было удобно пользоваться как для анализа сложившейся экологической ситуации, так и для принятия решений и выдачи рекомендаций по реализации этих решений в целях рационально­го природопользования. Структурированная информация состав­ляет основу информационного обеспечения, которое интегратив но и состоит из следующих блоков:

Блок данных природной организации территории, содержа­щий сведения о почвенно-геологической, гидрохимической, гид­рогеологической, растительной характеристиках территории, ме­стном климате, а также оценку факторов самоочищения ланд­шафтов;

Блок данных о техногенных потоках в регионе, их источи и ках, характере взаимодействия с транзитными и депонирующими средами;

Блок нормативной информации, содержащий совокупность экологических, эколого-технических, санитарно-гигиенических нормативов, а также нормативов размещения загрязняющих про­изводств в природных системах.

Эти блоки составляют каркас регионального банка данных, необходимых для принятия экологически обоснованных решений п целях рационального природопользования.

Описанные блоки информационного обеспечения, как отмеча­лось, включают десятки и даже сотни параметров. Поэтому при формировании региональных ГИС, где количество типов экосис­тем составляет сотни и даже тысячи, размерность информацион­ных массивов резко возрастает. Тем не менее простое увеличение объемов хранимых данных не создает таких трудностей, как рас­ширение тематического содержания данных. Поскольку информа­ция в ГИС хранится в единой информационной среде, предполага­ющей общность процессов поиска и выборки данных, то любое включение новых тематических данных предполагает реструктури­зацию информации, включающую классификацию, определение взаимозависимости, иерархичности, пространственно-временного масштаба параметров различных компонентов экосистем.

Ранее отмечалось, что экологические базы данных составляют основу современной ГИС, причем такие базы данных содержат как пространственную, так и тематическую информацию. Много­целевое назначение ГИС предъявляет ряд требований к методам построения баз данных и систем управления этими базами. Веду­щая роль в формировании баз данных отводится тематическим

картам. В силу специфики решаемых задач и требований по де­тальности прорабатываемых вопросов основу баз данных состав­ляют средне- и крупномасштабные карты, а также их тематичес­кое наполнение.

Необходимость решения разнообразных задач экологического нормирования и почвенно-экологического прогнозирования, включая изучение миграции загрязняющих веществ во всех при­родных средах, требует сбора и ввода в банк данных информации по всем компонентам природной среды. Это традиционный путь построения современных ГИС, где вся информация хранится в виде отдельных слоев (каждый слой представляет отдельный ком­понент окружающей среды или его элемент). Основу таких ГИС составляет, например, карта рельефа [В, В. Бугровский и др., 19861, над которой надстраивается система карт отдельных компонентов (почва, растительность и т.д.). Вместе с тем отдельные компонен­ты не могут дать полного представления о природе региона. В час­тности, простое совмещение различных покомпонентных карт не дает знаний о ландшафтной структуре региона. Попытки построе­ния карт геосистем или ландшафтной карты путем совмещения отдельных частей карт неизбежно сталкиваются с трудностью взаимоувязки и взаимосогласования контурной и содержательной части отдельных карт, выполненных, как правило, на разных прин­ципах. Естественно, что автоматизация такой процедуры сталки­вается с массой сложностей. Поэтому для формирования банков данных в структуре ГИС, где разнообразие экосистем и ландшаф­тов играет решающую роль в изучении динамики природных про­цессов и явлений, целесообразно в качестве основы формирова­ния ГИС выбрать ландшафтную модель территории, которая вклю­чает в себя блоки для отдельных компонентов экосистем и ланд­шафтов (почва, растительность и т.д.).

Такой подход был использован при создании ГИС на террито­рии Киевской области [В.С.Давыдчук, ВТ.Линник, 1989]. Вэтом случае ландшафтному блоку ГИС отводится ведущее значение в организации ГИС.

Ландшафтная карта дополняет ряд покомпонентных карт (ли­тология, растительность и др.). В итоге отпадает необходимость в сведении покомпонентных карт к единой контурной и содержа­тельной основе, а также вместо ряда покомпонентных карт в банк данных иногда вводится только одна ландшафтная карта, что су­щественно экономит подготовительные работы по вводу карты в ЭВМ и размер дисковой памяти под оцифрованные данные.

Ландшафтная карта дает только обобщенное представление о структуре геосистем и ее компонентов. Поэтому в зависимости от характера решаемых задач используются также другие тематичес­кие карты, например, гидрологическая, почвенная. Ландшафт­ный блок ГИС в таком

ческой структуры, т.е. вся поступающая новая картографическая информация должна быть «уложена» в структуру выделенных кон­туров экосистем. Это обеспечивает возможность единообразного использования различных покомпонентных карт.

Особое место в ГИС отводится цифровой модели местности (ЦММ). Она является основой не только для геодезического кон­троля, но также и для корректировки содержательной части ис­пользуемых карт с учетом ландшафтной структуры региона. На­значение ландшафтного блока заключается не только в отображе­нии компонентной и пространственной структуры геосистем, но и в выполнении роли самостоятельного источника взаимоувязан­ной информации о различных природных процессах. Так, на ос­нове ландшафтной карты возможно построение рахличных оцс ночных карт по отдельным компонентам (например, карты влия­ния растительного покрова на эоловый перенос) и интеграль­ных, характеризующих определенные свойства геосистем в целом (например, миграционную способность радионуклидов в различ­ных типах ландшафтов).

Предложенные принципы организации информационного обес­печения позволили разработать методику оценки критических нагрузок, основанную на использовании экспертно-моделирую-тих геокнформаднонкых систем (ЭМ ГИС) для специфических условий России, где огромные пространственные выдслы харак­теризуются недостаточной степенью информационной насыщен­ности. Привлечение ЭМ ГИС, реализуемых на современных ком­пьютерах, позволило количественно реализовать методику на прак­тике. ЭМ ГИС могут оперировать базами данных и базами знаний, относящимися к территориям с высокой степенью пространствен­ной разнородности и неопределенности информационного обес­печения. Как правило, такие системы включают и себя количе­ственную оценку различных параметров миграционных потоков изучаемых элементов на выбранных репрезентативных ключевых участках, разработку и адаптацию алгоритма, описывающего эти потоки и циклы, и перенесение полученных закономерностей на другие регионы, имеющие сходные характеристические призна­ки с ключевыми участками. Такой подход, естественно, требует наличия достаточного картографического обеспечения, например, необходимы карты почвенного покрова, геохимического и гидро­геохимического районирования, карты и картосхемы различного масштаба по оценке биопродуктивности экосистем, их устойчи­вости, самоочишаюшей способности и т.д. На основании этих и других карт, а также баз данных, сформированных на ключевых участках, и используя экспертно-моделируюшие гсоинформаии-онные системы, возможна корректная интерпретация для лругих менее изученных регионов. Этот подход наиболее реалистичен для специфических условий России, где детальные экосистемные исследования выполнены, как правило, на ключевых участках, а огромные пространственные выделы характеризуются недостаточ­ной степенью информационной насыщенности.

Информация, содержащаяся в Интернете, позволяет достаточно объективно оценить современное состояние ГИС-приложений в области экологии. Многие примеры представлены на сайтах рос­сийской ГИС-Ассоциации, фирмы «ДАТА+», многочисленных сайтах западных университетов. Ниже перечислены основные об­ласти использования ГИС-технологий для решения экологиче­ских задач.

Деградация среды обитания. ГИС с успехом используется для создания карт основных параметров окружающей среды. В даль­нейшем, при получении новых данных, эти карты используются для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. При вводе данных дистанционных, в частности спутниковых, и обычных полевых наблюдений с их помощью можно осуществ­лять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий. Данные о антропогенных нагрузках целесообразно наложить на карты зонирования территории с выделенными об­ластями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения, например парками, заповедниками и заказника­ми. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тесто­вым участкам.

Загрязнение. С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (простран­ственных) источников на местности, в атмосфере и по гидроло­гической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или же на карты жилых массивов и данном районе. В результате можно опе­ративно оценить ближайшие и будущие последствия таких экст­ремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей.

Охраняемые территории. Еще одна распространенная сфера применения ГИС - сбор и управление данными по охраняемым территориям, таким, как заказники, заповедники и национальные парки. В пределах охраняемых районов можно проводить полно­ценный пространственный мониторинг растительных сообществ ценных и редких видов животных, определять влияние антропо­генных вмешательств, таких, как туризм, прокладка дорог или ЛЭП, планировать и доводить до реализации природоохранные мероприятия. Возможно выполнение и многопользовательских задач - регулирование выпаса скота и прогнозирование продук­тивности земельных угодий. Эти задачи ГИС решают на научной основе, т.е. выбираются решения, обеспечивающие минимальный

уровень воздействия на природу, сохранение на требуемом уров­не чистоты воздуха, водных объектов и почв, особенно в часто посещаемых туристами районах.

Неохраняемые территории. Региональные и местные руководя­щие структуры широко применяют возможности ГИС для получе­ния оптимальных решений проблем, связанных с распределением и контролируемым использованием земельных ресурсов, улажива­нием конфликтных ситуаций между штадельпем и арендаторами земель. Полезным и зачастую необходимым бывает сравнение теку­щих границ участков землепользования с зонированием земель и перспективными планами их использования. ГИС обеспечивает также возможность сопоставления границ землепользования е требова­ниями природы. Например, в ряде случаев бывает необходимым зарезервировать коридоры миграции диких животных через осво­енные территории между заповедниками или национальными пар­ками. Постоянным сбор и обновление данных о границах земле­пользовании может оказать большую помощь при разработке при­родоохранных, втом числе административных и законодательных, мер, отслеживать их исполнение, своевременно вносить измене­ния и дополнения в имеющиеся законы и постановления на осно­ве базовых научных экологических принципов и концепций.

Восстановление среды обитания. ТИС является эффективным средством для изучения среды обитания в целом, отдельных ви­дов растительного и животного мира в пространственном и вре­менном аспектах. Если установлены конкретные параметры окру­жающей среды, необходимые, например, для существования ка­кого-либо вила животных, включая наличие пастбищ и мест для размножения, соответствующие типы и запасы кормовых ресур­сов, источники воды, требования к чистоте природной среды, то ГИС поможет быстро подыскать районы с подходящей комбина­цией параметров, в пределах которых условия существования или восстанопления численности данного вида будут близки к опти­мальным. На стадии адаптации переселенного вида к новой мест­ности ГИС эффективна для мониторинга ближайших и отдален­ных последствий принятых мероприятий, оценки их успешности, выявления проблем и поиска путей по их преодолению.

Главная » Архив новостей » Использование гис в различных сферах. Использование гис в кадастровых системах