В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 332.3

ГИС и ЗИС – практика применения в землеустройстве

 

Соколенко Е.В., студент,  Гарифуллин Б.М., бакалавр, Бугаевская В.В., доцент

Государственный университет по землеустройству, Россия

 

Рассмотрены особенности использования земельно-информационных геоинформационных систем в практике землеустройства. Проведен анализ геоинформационных и земельно-информационных систем. Приведены примеры успешной практики применения ЗИС в землеустройстве. Сделаны выводы о необходимости применения земельно-информационных систем для планирования и организации рационального использования земель.

 

В современных условиях человечеству приходится решать сложные проблемы, связанные с экологией, эффективным управлением земельными ресурсами, организацией использования земель и их охраны. Определяющая роль в их решении отводится компьютерным информационным технологиям, среди которых автоматизация землеустроительного проектирования занимает особое место, так как землеустройство является средством создания территориальных предпосылок для благоприятной деятельности на земле на основе равноправия личных и государственных интересов [1].

Спутниковые навигационные системы прочно укрепились в списках обязательного оборудования для геодезических изысканий, землеустроительных и кадастровых работ, в связи с чем необходимо разобраться в их предназначении и особенностях. В настоящее время, когда современные телефоны стали в десятки раз мощнее первых суперкомпьютеров, стало возможным применять новую идеологию систем глобального позиционирования. Сегодня почти у каждого в кармане лежит GPS-приемник, множество сервисов помогает улучшить жизни людей, каждый специалист-землеустроитель может определить координаты земельных участков (площадь, границы), имея специальное приложение на своем мобильном устройстве, работающем на основе GPS-приемника.

К основным задачам, решаемым на территориальном уровне с использованием ГИС, относятся: картирование земель, совершенствование в сфере учета недвижимости, составление реестров собственности (земельных участков, зданий, сооружений) с точным определением местоположения, научно обоснованное перспективное и оперативное планирование развития территории городов, районов, отдельных территорий на основе разработки генеральных планов использования и охраны земель, контроль за природными катаклизмами (пожары, наводнения), принятие решений по управлению муниципальным хозяйством (размещение объектов социальной и производственной инфраструктуры, организация текущего ремонта зданий и сооружений, разработка маршрутов движения общественного транспорта,  и др.), и многое другое.

В самом общем виде типичные компоненты ГИС представлены на рисунке 1.

 

 

Рис. 1 - Составные части ГИС

 

Пространственные данные используются во многих компьютерных программах, например, в САПР (AutoCAD Civil 3D, программа Surfer и др.), но ГИС обладает возможностями для обеспечения процесса принятия различных управленческих решений, позволяет манипулировать накопленной информацией, моделировать, выдавать результаты в виде цифровых карт, таблиц, графиков [2].

Первые ГИС были созданы в середине 60-х годов в Канаде, США и Швеции для изучения природных ресурсов, но только в конце двадцатого века они получили широкое распространение, что было вызвано очень быстрым развитием компьютерной техники, появлением устройств ввода, вывода, хранения и обработки информации. Основой для разработки земельных систем в России является автоматизированная система государственного земельного кадастра (АС ГЗК), создаваемая с 1999 г. (с 2007 г. – АС ГКН автоматизированная система государственного кадастра недвижимости, далее кадастра недвижимости) в соответствии с федеральными целевыми программами и постановлением Правительства РФ. Это стимулировало создание ряда ЗИС в стране, ее регионах и муниципальных образованиях, которые используются при проведении землеустроительных работ [3].

Географические информационные системы обеспечивают естественную технологическую основу для развития земельно-информационных систем, будучи способными комбинировать разрозненные источники и типы геопространственных данных и обеспечивать основу для интеграции других типов информации, полученных, например, по материалам дистанционного зондирования Земли. ГИС добавляет возможности геообработки, которые могут быть выполнены с ее данными, однако, с помощью одной геоинформационной системы не может быть обеспечен полный диапазон и масштаб функций управления пространственными данными, требуемых от ЗИС.

Земельно-информационные системы содержат сведения о земельных ресурсах и объектах, тесно связанных с землей. Стоит также учесть, что информация о земельных участках, содержащихся в ЗИС, должна отвечать специальным требованиям к точности измерений для обеспечения достоверной геодезической привязки земельных участков на местности.

Структура ЗИС включает в себя системы автоматизированного картографирования и проектирования, системы управления базами данных, позволяющие производить определенные действия, направленные на получение данных с требуемой точностью (вычисление площадей, определение координат и др.).  ЗИС являются только "аппаратными", технологическими средствами для принятия рациональных решений в области организации и планирования использования земель. Они используются для автоматизации землеустроительного проектирования, разработки вариантов различных видов и типов проектов, в том числе проектов организации и устройства территории. Можно сделать вывод, что ведение земельно-информационных систем позволяет рационально и эффективно управлять земельными ресурсами. Необходимо учитывать, что любое землеустроительное решение, в том числе и полученное с использованием ЗИС, всегда имеет правовое, техническое, социально-экономическое содержание, поэтому оно обязано быть согласовано и утверждено в соответствии законодательством. Только после этого решение имеет право на существование [4].

В ближайшем будущем развитие ЗИС в Российской Федерации во многом будет определять облик землеустройства. «Основой для функционирования ЗИС являются кадастровые съемки (инвентаризация земель), позволяющие создать скелет территории (например, в виде границ земельной собственности) и различные информационные слои (например, по составу угодий, рельефу местности, гидрографии и др.), позволяющие принимать различные решения по планированию организации использования и охране земель. При этом инвентаризация земель гарантирует правильную привязку на местности всей дальнейшей информации, которая закладывается в структуру информационных слоев» [5].

Информационный слой - это определенный массив данных, с определенным содержанием. При их помощи разрабатывают различные проекты и составляют тематические землеустроительные карты. ЗИС имеют широчайшее распространение за рубежом и в России. При помощи данных систем решают различные землеустроительные задачи, например, для получения информации о земельном участке необходимо найти его на векторной карте в слое, где он находится и отселектировать, на мониторе появится вся геоинформация о данном объекте, для поиска земельного участка или объекта по его номеру или адресу нужно сделать соответствующий запрос на языке SQL и т. д. Для выделения различных территориальных зон при районировании, оценке земель и объектов недвижимости так же применяют ЗИС.

Важное значение ЗИС имеют в землеустройстве. Они весьма полезны в ходе решения следующих землеустроительных задач:

обновление (корректировки) планово-картографического материала;

 проведение землеустроительного обследования территории;

 инвентаризация земель;

межевание земель;

землеустроительное проектирование для задач межхозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства, а также рабочего проектирования.

Данные, которые получают при проведении землеустроительных работ, необходимы для пополнения, а также обновления информации, содержащейся в земельно-информационных системах. Например, после составления проекта межхозяйственного землеустройства, связанного с перераспределением земель, появляются новые землевладельцы и землепользователи. Данные о них и закрепленных за ними земельных участках вносятся в ЗИС и в дальнейшем используются для решения различных управленческих задач, связанных с использованием земель [6].

Информационные технологии прочно вошли в практику выполнения выпускных, квалифицированных, курсовых работ, а также в теоретические и практические курсы профессорско-преподавательского состава Государственного университета по землеустройству. Технология автоматизированного проектирования и разработки проектов землеустройства на основе ГИС MapInfo Professional - лидера в области цифрового картографирования, внедрена в такие учебные дисциплины, как «Автоматизированные системы проектирования в землеустройстве», «Информационные компьютерные технологии», «Географические и земельно-информационные системы», «Межевание земель», «Экономико-математические модели оптимизации землепользования» [7].

Важнейшим фактором, влияющим на выполнение всех функций государства, является его информационный ресурс, создаваемый многочисленными государственными и частными организациями и учреждениями. Значительная часть этого ресурса является пространственно-ориентированной основой для подготовки и принятия решений в сфере планирования и управления экономикой государства, охраны жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, охраны окружающей среды.

Пространственные данные представляются в виде каталогов координат пунктов геодезических сетей или географических объектов, цифровых карт и планов (как топографических, так и тематических, отраслевых, специального назначения), ортофотопланов, цифровых моделей рельефа, трехмерных моделей застроенных территорий, трехмерных моделей объектов, материалов дистанционного зондирования (перспективной аэрофотосъемки, мультиспектральной съемки, гиперспектральной съемки). Стремительное развитие информационных и коммуникационных технологий привело, к повсеместному использованию географических информационных систем, с помощью которых пространственная информация приобретает объектный вид и загружается в промышленные СУБД, обладающие мощными инструментами обработки и анализа, а также к необходимости использования глобальных коммуникационных сетей (Интернет) с целью мониторинга и репликации пространственных данных [8].

В настоящее время значительные объемы пространственных данных, хранящихся в государственных фондах данных (ГФД) в аналоговой форме, устарели и остаются невостребованными. Доступ к ним и аналитическая обработка затруднены из-за их разобщенности и разнородности. В последние десятилетия уделяется большое внимание к созданию земельных информационных систем, в базах данных (БД) которых аккумулируются тематически ориентированные материалы и данные, которые могут быть предоставлены заинтересованным лицам [9].

Среди автоматизированных систем, имеющих разный уровень завершенности, отметим следующие:

Государственная АИС ведения Единой электронной картографической основы (ЕЭКО);

Публичная Кадастровая карта;

Единая территориально-распределенная информационная система дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДЗЗ);

Банк базовых продуктов ДЗЗ;

Почвенный реестр.

Технологии продолжают активно развиваться, на рынке появляются все более продвинутые методы измерения и моделирования, которые дают в результате своей работы огромное количество пространственных данных, составляющих основу геоинформационных систем. Геоинформационные системы активно развиваются. Во всем мире создаются государственные инфраструктуры пространственных данных, от этой тенденции не отстает и Россия. В эту инфраструктуру входят и геопорталы [10].

Цифровизация – внедрение цифровых технологий куда-либо, процесс переноса в цифровую среду функций и деятельностей (бизнес-процессов) ранее выполнявшихся людьми и организациями. Цифровизация подразумевает создание ГИС-модели, в которой содержатся данные, систематизированные по слоям, это могут быть: рельеф, гидрография, вид угодий, населенный пункт, хозяйственные центры, дороги, поля определенных культур и другие. Подобные ГИС зачастую создают с помощью таких программных комплексов как ArcGIS, MapInfo, AutoCAD [11].

ArcGIS представляет собой комплекс геоинформационных программных продуктов, которые разработаны американской компании ESRI.  ArcGIS используется для решения задач земельного кадастра, учёта объектов недвижимости, землеустройства, геодезии, недропользования и других областях, в том числе в системах инженерных коммуникаций. Одним из важных компонентов комплекса геоинформационных программных продуктов ESRI является программа «ArcMар». Данная программа используется для просмотра, редактирования, создания и анализа геопространственных данных, «ArcMар» позволяет анализировать данные в наборе данных, необходимым образом обозначать объекты и создавать карты.

На рисунке 2 представлен элемент проекта внутрихозяйственного землеустройства, разработанный в программном обеспечении «ArcGIS».

 

 

Рис. 2 – «План использования земель» в ПО «ArcGIS»

 

Одним из примеров ЗИС за рубежом, является программный пакет LIS Framework - это программная среда для высокопроизводительного моделирования гидрологии суши и ассимиляции данных, разработанная с целью интеграции продуктов данных спутниковых и наземных наблюдений и передовых методов моделирования для получения оптимальных полей состояний поверхности суши и потоков. Разработкой LIS руководит Лаборатория гидрологических наук в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. Пакет программного обеспечения состоит из трех компонентов моделирования:

1. Набор инструментов данных о поверхности земли, среда, которая обрабатывает связанные с данными требования LIS, включая обработку параметров поверхности земли, геопространственные преобразования, коррекцию смещения.

2. Land Information System (LIS), система моделирования, которая инкапсулирует физические модели, алгоритмы усвоения данных, алгоритмы оптимизации, а также поддержку высокопроизводительных вычислений.

3.  Land Surface Verification Toolkit (LVT), формальная среда проверки и тестирования модели, которую можно использовать для быстрого создания прототипов и оценки моделирования путем сравнения с полным набором продуктов данных на месте, дистанционного зондирования, моделирования и повторного анализа.

Отличие земельной информационной системы от других информационных систем обусловлено особенностями их объекта – земли. Это сложный комплексный объект, для которого существует нормативная, правовая, информационная, научная, методическая база, поэтому возникают определенные сложности для создания земельных информационных систем, но развитие ЗИС набирает обороты и, как показывает практика их использования они незаменимы во многих сферах, связанных с науками о Земле.

 

Библиографический список

  1. Волков С.Н., Бугаевская В.В., Бугаевский Ю.Л. Бугаевский С.Ю., Киевская Е.С. Автоматизированные системы проектирования в землеустройстве. Учебник для вузов/Под редакцией Волкова С.Н..-Москва: ГУЗ, 2018.-600 с.
  2. Т.В. Папаскири. Геоинформационные системы и технологии автоматизированного проектирования в землеустройстве: Учебно-методическое пособие – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во ГУЗ, 2013.
  3. Долматова О.Н., Гилева Л.Н., Концур Е.В. Географические и земельно-информационные системы [Текст]: учеб. пособие / Долматова О.Н., Гилева Л.Н., Концур Е.В. – Омск 2013.
  4. Дубровский А.В. Земельно-информационные системы в кадастре [Текст]: учеб.-метод. пособие / А.В. Дубровский. – Новосибирск: СГГА, 2010.
  5. Суржик М.М. Автоматизированные системы проектирования в землеустройстве [Текст]: учеб. пособие / Суржик М.М. – Уссурийск, 2015.
  6. Папаскири, Т.В. Информационное обеспечение землеустройства [Текст]: Монография/ Т.В. Папаскири. - М.: Изд-во ГУЗ, 2013.
  7. Бугаевская В.В. Цифровые землеустроительные карты как инструмент территориального планирования, управления земельными ресурсами и муниципальным имуществом// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель.-2013.- № 12 (108).-С. 48-53.
  8. Бугаевский Ю.Л., Бугаевская В.В. Инфраструктура пространственных данных: генезис, история развития и перспективы использования в управлении проектами пространственного развития России//Журнал Землеустройство, кадастр и мониторинг земель.- 2020.-№ 3.-С. 62-66.
  9. Бугаевский Ю.Л., Мартынова Д.Ю., Бугаевская В.В. Цифровые технологии создания и использования национальной инфраструктуры пространственных данных для эффективного управления земельными ресурсами России//Журнал Землеустройство, кадастр и мониторинг земель.-2020.-№ 7(186).-С. 36-45.
  10. Бугаевский Ю.Л., Бугаевская В.В., Дуплицкая Е.А., Мартынова Д.Ю. Информационно-аналитические система геодезического и картографического обеспечения региона//IНациональная научно-практическая  конференция «Устойчивое развитие земельно-имущественного комплекса муниципального образования: землеустроительное, кадастровое и геодезическое сопровождение», 15 октября 2020 г.-Омск.: Омский ГАУ, 2020-С.272-277.
  11. Молчанов С.Б., Бугаевская В.В. Технологические тренды в сфере пространственных данных в условиях цифровой экономики / Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы в землеустройстве и пути их решения», посвященная 180-летию образования БГСХА (УО БГСХА, г. Горки)

 

Разделы конференции »

  1. Единый государственный реестр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ
  11. Современные технологии в профессиональном образовании