 |  | ||
 УДК 528.944 Создание планово-картографической основы для землеустроительного проектирования в среде ГИС
Рассмотрены научно-методические основы формирования в среде ГИС картографической основы для учебных целей по землеустроительному проектированию. В землеустроительном проектировании обычно используется планово-картографический материал масштаба 1:10000. Традиционно для этого использовали земельно-кадастровые планы в границах сельскохозяйственных предприятий. На них подробно отображены все виды земель. Особое внимание на таких планах уделено сельскохозяйственным землям, подчеркнуты различия луговых земель по назначению, водному режиму, закустаренности и др. Также отмечено и мелиоративное состояние всех сельскохозяйственных земель (осушение и орошение). Для каждого контура обязательно указаны площади земель. Эти планы обновлялись примерно раз в 5 лет и размножались небольшим тиражом. Для размножения делалась специальная матрица на прозрачной или полупрозрачной основе. На эту основу тушью переводилось изображение с оригинала плана. Затем в светокопировальной машине это изображение переносилось на специальную аммиачную светочувствительную бумагу. Изображение получалось двухцветным: светло-синий или светло-коричневый фон и темно-синее или темно-коричневое изображение объектов плана. Такая технология долго использовалась во многих сферах, где требовалось изготовить небольшое количество копий. В настоящее время этот способ размножения практически нигде не используется по различным причинам, в том числе по причине отсутствия расходных материалов и выхода из строя оборудования. Для учебных целей картографические материалы целесообразно получать на основе существующих планов и карт. Это связано с тем для каждого учебного объекта имеется полный набор данных: подробное описание объекта, почвенная карта, и обязательно на картографическом материале отображены горизонтали. На производственных картографических материалах горизонтали отсутствуют, а проектирование размещения объектов без рельефа затруднительно. Имеются 3 варианта получения картографических на основе использования компьютерных технологий:
Каждый из указанных вариантов имеет достоинства и недостатки. Первый вариант является наиболее простым из всех предложенных. При наличии исходной матрицы ее можно отсканировать получить битовое (двухцветное) изображение и при необходимости распечатать его на плоттере. Если исходная матрица повреждена, то необходимо использовать не широкоформатный протяжной сканер, а планшетный и сшивать фрагменты в одно изображение. Это существенно повышает затраты труда. При отсутствии исходной матрицы необходимо сканировать копии на синьках. Затем используя методы цветовой коррекции выполнить отделение фона от основного изображения. В автоматизированном режиме это не всегда возможно, и требуется ручная корректировка. Получение высококачественного изображения по такой технологии является трудоемкой задачей. Также необходимо учитывать при копировании по старой технологии могут быть существенные искажения изображения на светокопиях. Исследования положения координатной сетки, нескольких имеющихся в нашем распоряжении, планов показали, что отклонения перекрестий линий координатной сетки составляли до 1,5 мм на 10 см. Искажения, как правило, носят систематический характер. Влияние деформации планово-картографического материала взначительной мере можно учесть, но не полностью. В последующем это отрицательно сказывается на точности вычисления площадей и выполнении других картометрических операций. Второй и третий варианты основаны на использовании отсканированного растра для ручного перевода изображения в векторный формат. Во втором варианте для этих целей используется векторный редактор Corel Draw и аналог. В результате получается векторная картинка соответствующая изображению традиционной карты. Достоинством такого подхода является использование несложных средств построения изображения с небольшими трудовыми затратами. Недостатком является отсутствие поддержки картометрических операций и невозможность использования такой карты как исходной картографической модели при автоматизированном проектировании. Так для определения площадей участков карту нужно распечатывать и выполнять измерения планиметром с последующей увязкой. Третий вариант он несколько сложнее второго, так как требует тщательной проработки модели данных и структуры базы данных. Также здесь требуется настройка соответствующих легенд. Векторизация здесь выполняется также как и в векторном редакторе. Но здесь поддерживаются картометрические операции, топология слоев и возможность использования данной модели хозяйства как основу при формировании ЗИС административного района. Последнее обстоятельство очень важно в производственной деятельности, оно позволяет сократить затраты на формирование ЗИС. В настоящее время в учебном процессе наиболее широкое применение получил первый вариант планово-картографического обеспечения специальных дисциплин подготовки специалистов по землеустройству. Для этого, используя широкоформатный сканер, было выполнено сканирование всех исходных матриц на восковке (целлулоиде). Затем, используя графический редактор Photoshop, были выполнены работы по очистке растра и подготовке к печати. Для проектирования студентам выдается планово-картографический материал в виде PDF-файлов подготовленных для печати на листы формата А1 или А0. Для 5 хозяйств в среде ГИС ArcGIS были выполнены работы по переводу в векторный формат. Средняя площадь каждого объекта примерно 2,4 тысячи га, а количество площадных контуров около 200. Очень важным является слой коммуникаций, в котором описываются осевые линии дорог, каналов, рек, линий электропередач. При наличии этого слоя существенно упрощается формирование основного слоя ЗИС - "Виды земель". Для слоя "Виды земель" была упрощена классификацию объектов. Лесные лесопокрытые земли не используются при составлении проектов внутрихозяйственного землеустройства и их описание было сведено к одному подтипу. Также упрощен раздел классификатора для земель населенных пунктов. Для луговых земель упрощена классификация с 22 подтипов до 10. Обязательно необходимо сохранить слой, связанный с мелиоративным состоянием земель. Также необходимо создать специальный слой "границы видов земель" так как обозначение границы объектов зависит от смежных объектов. Этот набор может быть расширен слоями "Ограничения землепользования", "Рабочие участки" "Почвы" и др. С учетом указанных особенностей был создан шаблон персональной базы геоданных в программе ArcCatalog. В шаблоне был создан набор классов AllMS, который включал классы: земельных участков, видов земель, мелиоративного состояния, границ видов земель, осей линейных объектов, ограничений землепользования, почв, проектных участков и границ. Для соответствующих классов были заданы домены (система кодов классификатора) и правила топологии. Работа по созданию шаблона базы геоданных заняла примерно 2 часа времени. Этот шаблон использовался при векторизации всех хозяйств. Непосредственно векторизация выполнялась в программе ArcMap. Для этого в программе были загружен привязанный к системе координат слой растра и указанные классы набора классов AllMS как тематические слои карты. Сначала были сформированы земельные участки посторонних землепользователей в границах плана (населенные пункты, некоторые из дорог, кладбища, лесной фонд и т.д.), самого хозяйства. В последующем были создана линейная тема осей дорог, каналов и рек. На ее основе в слое видов земель созданием буферных объектов были созданы площадные объекты дорог, каналов, рек. Также в слой видов земель были добавлены посторонние землепользователи. Всем добавленным объектам был присвоен код в соответствии с классификатором. В последующем выполнялась работа по векторизации оставшихся площадных объектов: пахотных, луговых, под постоянными насаждениями и других. В слое мелиоративного состояния были оцифрованы границы осушенных земель. По результатам векторизации была составлена экспликация земель. Площади в экспликации, полученной по результатам векторизации, и по материалам дела несколько отличались. По этой причине было выполнено сравнение площадей по каждому контуру. В результате анализа установлено, что у 24% контуров площади расходятся не более 0,5 га, у 55%, - от 0,6 до 1,0 га у 16% - от 1,1 до 1,5 и 5% более 1,6 га. Величина расхождения мало зависит от площади контуров. Наибольшие расхождения площадей выявлены у контуров ограниченных каналами и дорогами. Работы непосредственно по векторизации заняли в среднем 7,5 часов на хозяйство. Для оформления плана в соответствии с принятыми условными знаками использовалась одна из стандартных легенд ЗИС. Подводя итог, необходимо отметить что, перевод планово-картографического материала в векторную форму средствами ГИС требует корректировки площадей контуров и экспликации в целом. Также такой переход требует коренного изменения технологии преподавания методов землеустроительного проектирования. Библиографический список
| |||
 |  |
