Географические Информационные системы в географии

пографических объектов,  определение  и  разработка однозначных  единых

процедур обработки  информации о топографических объектах и определение

структуры слоев графики.  Важным также является вопрос о топографичес-

ком и предметно-техническом  моделировании объектов цифровой карты, ку-

да входят определение  геометрической модели объектов,  модели предмет-

ных данных и связи между  геометрией и предметными данными. Должны быть

определены способы съемки объектов и данных,  единый интерфейс обраще-

ния к базе данных,  способы  вывода планов и технология ведения (обнов-

ления) цифровых карт.

     Главным  преимуществом работы с цифровыми  картами является исполь-

зование только  одной  базовой карты,  например,  цифровой кадастровой

карты как пространственной основы для всех  дополнительных  топографи-

ческих и  любых  картографических данных.  Этим обеспечивается высокая

точность карт, необходимая, например, для карт подземных коммуникаций.

Только в  цифровых  картах  можно интегрировать векторные  и предметные

данные с растровыми данными и получать  непрерывный  поток  данных  на

всех этапах работы с  геоинформацией.

     Съемка данных  является трудоемким процессом  при внедрении и веде-

нии ГИС. Поэтому с самого начала, еще в проектной стадии, этот процесс

надо хорошо продумать. Многое зависит от того, какой исходной информа-

цией располагает данное ведомство. Несомненно, наиболее подходящим ис-

точником информации для  цифрового кадастра  являются  крупномасштабные

бумажные карты.  Поскольку, далеко не всегда ведомство располагает  та-

кими картами, необходимо подумать о других источниках, таких  как, нап-

ример, аэрофотоснимки.  Пригодность  такого материала зависит  от таких

факторов, как требуемая точность, наличие фиксированных точек и др.

     При всей  сложности предварительных этапов  по внедрению ГИС нельзя

забыть о том,  что  создаваемая ГИС,  а,  прежде всего,  накопленная со

временем база данных,  являются крупным капиталом, имеющим  значение на

десятилетия. Чтобы обеспечить максимально длительный срок  приемлемого

использования геоданных, необходимо выбрать ГИС, построенную  на основе

открытой аппаратной и  программной платформы.

     Семейство  программ  немецкой фирмы Сименс-Никсдорф (SNI) под наз-

ванием SICAD отлично зарекомендовало  себя в качестве такой платформы  в

практике ведения кадастров  в Германии.  SICAD/open - это ГИС, работаю-

щая под  UNIX  и  использующая  такие  международные   стандарты   как

X-Windows, OSF/Motif,  SQL,  INFORMIX  (ORACLE),  TCP/IP,  архитектуру

"клиент-сервер" и  Post Script.

     Этот продукт  предназначен прежде всего, для  сетевых и муниципаль-

ных информационных систем, в том числе для цифрового  кадастра недвижи-

мости.  Вторая  составляющая семейства SICAD,  SICAD-CARIS, - работает

под UNIX и MS Windows и предназначен для ведения задач  по  анализу  и

дополнительной обработки  геоинформации.

     Наконец, SICAD/WinCAT,  работающий под Windows,  используется  как

автономная ГИС или  как информационно справочное рабочее место в систе-

мах на основе SICAD/open.

     Характерной  чертой  всего  семейства SICAD является использование

единой базы данных под  названием  SICAD-GDBX.  Таким  образом,  вокруг

центрального сервера  геоданных группируется ряд гео-клиентов с опреде-

ленной, специализированной функциональностью.  Возможна, таковой  будет

общепринятая архитектура  всех ГИС в будущем.  Поскольку  в качестве ос-

новы в SICAD-GDBX используется  стандартная  реляционная  база  данных

INFORMIX или  ORACLE  клиенте  GDBX могут использовать язык SQL.  Кроме

того, есть возможность  построить системы с распределенной на несколько

станций базой  данных.  При обработке геоинформации  важную роль играет

непротиворечивость между  геометрией и предметными данными,  что в GDBX

обеспечивается хранением  и  тех  и  других данных в одной единой базе

данных.

     Для разработки  пользовательских  приложений  в  состав SICAD/open

входит модуль,  обеспечивающий адаптацию интерфейса.  Используя  такие

элементы, как  меню,  группы кнопок и маски,  пользователь в состоянии

разработать в короткий срок свой интерфейс,  привязанный  к процедурам,

созданным с  помощью  процедурного языка SICAD/open и реализующим  прик-

ладные функции по обработке  геоинформации.

     Для дальнейшего   облегчения  разработки  и компоновки специальных

применений SICAD/open обладает модульной  структурой.  Так,  например,

существуют специальные  модули для картографических применений, для те-

матической картографии, для сетевых и канальных информационных систем,

для цифрового  кадастра  недвижимости и топографо-картографических ин-

формационных систем.  Фирма Сименс-Никсдорф развернула в  ФРГ  широкую

сеть партнерских отношений.  В течение многолетнего плодотворного  сот-

рудничества разработан целый  ряд  программ,  дополняющих  функциональ-

ность SICAD/open  в  таких  областях,  как исследование цифровой модели

рельефа, геодезические  измерения и вычисления, обработка  растровой ин-

формации, градостроительное  и территориальное планирование, мониторинг

окружающей среды,  сетевые  вычисления,  привязка к архитектурным прог-

раммам, диспетчерским  и управляющим системам.

 

                   Общие сведения о ГИС-технологии

 

     Независимо  от предметной ориентации кадастровой  системы  (земель-

ный кадастр, кадастр недвижимости и имущества, лесной кадастр, общего-

родской кадастр и пр.),  в ее составе должны присутствовать  следующие

программно-информационные функциональные  компоненты геоинформационной

технологии:

     -обработка  планово-картографических документов;

     -создание  баз данных;

     -прикладные  задачи;

     -информационные  задачи.

 

     Использование  единой ГИС-технологии делает  кадастры  совместимыми

между собой для решения  комплексных проблем, среди которых  можно выде-

лить особо - рациональная организация и управление территорией,  мони-

торинг, управление антропогенно-природными системами.

     Этого требуют  и проблемы оперативного переналаживания  средств мо-

делирования, что  связано  с постоянными изменениями нашей  действитель-

ности, особенно в сфере  отношений, основанных на праве собственности.

     В рамках  ГИС-технологии обеспечивается:

     -сканерный  ввод в ЭВМ планово-картографических  материалов различ-

      ного  тематического содержания и назначения;

     -создание  цифровых моделей планово-координатной  информации, пред-

полагающее дальнейшее  универсальное  их  использование  для реализации

различных кадастровых  проектов выбранной территории;

     -создание  универсальных баз данных,  содержащих  полную информацию

об объектах создаваемого кадастра;

     -обновление  всех видов информации (планово-картографической,  со-

держательно-тематической, кадастровой);

     -получение  различных  отчетных  и справочных  материалов с выводом

на печатающее устройство путем избирательного поиска информации в  ба-

зах данных;

     -обмен графической и тематической информацией (экспорт-импорт)  с

внешними информационными  системами;

     -решение  прикладных тематических задач  по заказу пользователей.

 

            Обработка планово-картографических  документов

 

     Под обработкой  здесь понимается преобразование исходных  докумен-

тов в  цифровую форму  и получение необходимой координатной кадастровой

информации в процессе ввода документов,  в данном случае - это автома-

тическое вычисление  площади  обрабатываемого  объекта (участка земли,

городского кадастрового участка и пр.) в требуемых единицах измерения,

поскольку именно  площадь  является одним из важнейших показателей  для

определения цены и налога на землю и прочие объекты собственности.

     Обработка  графических  данных  в  условиях  необозримых просторов

Украины связана со значительными  вычислительными и трудовыми  затратами,

которые определяются размерами  наблюдаемых территорий и масштабами об-

рабатываемых документов.

     Значительное  количество графических документов, реально существу-

ющих и использующихся сейчас в работе,  их качество и  размеры предъяв-

ляют специальные  требования к техническим средствам ввода  и обработки

на первоначальном этапе  технологического цикла. В качестве технических

средств необходимо  использовать скоростные,  большеформатные сканеры,

удобные в работе и обслуживании,  обладающие системами  настройки  под

графическое качество документа, большой шкалой точности ввода, а  также

выдающие информацию в  стандартных и известных графических  форматах.

     В общем   виде  цепочка процедур по цифрованию документов выглядит

так:

     а) автоматический  ввод планово-картографических документов

     б) автоматический  векторизатор (программа - фирменная  разработка)

     в) интерактивное  редактирование координатной графической информа-

ции для доводки документа (программа - фирменная разработка)

 

     Наряду с  автоматическим вводом со  сканеров  предусмотрен  импорт

информации из форматов TIFF и PCX. Выходная графическая информация мо-

жет быть представлена в  формате HPGL для отрисовки на  соответствующих

устройствах или выдана в файлы в формате DXF.

     О качестве  автоматических алгоритмов векторизации  свидетельствует

тот факт,  что  на исходном землеустроительном планшете М 1:10000 про-

цент автоматически  распознаваемых графических элементов превышает 80%.

     Кроме того,  в  данный блок входит т.н.  процедура автоматической

"сшивки" отдельных  графических документов в непрерывное  поле,  необхо-

димое для полноценного и целостного представления кадастрового объекта.

     Специфический требования нормативно-правового обеспечения  в  об-

ласти, например, землепользования и учета кадастровых участков в целом

потребовали разработки оригинальной модели представления данных,  поз-

воляющей в  любой  ситуации однозначно трактовать границу соседних объ-

ектов собственности.

 

                         Создание баз данных

 

     Базы данных  могут формироваться для разного  уровня регионов - об-

ласть, район,  графический  документ, город, поселок, конкретный объект

кадастра.

     Кроме того  предусмотрены два способа формирования баз данных: ин-

терактивный - через диалог,  и автоматический - путем импорта  информа-

ции из внешних файлов формата DBF с согласованными полями.

     Данный блок  поддерживается двумя модулями:

     - создание  и ведение Классификатора исходной предметной области;

     - ввод,  хранение  и поиск информации не основе  СУБД с сетевой мо-

       делью  данных.

 

     Наличие  системы  автоматизированного  Классификатора позволяет ди-

намично и оперативно реагировать  на все изменения (юридические, право-

вые, в видах собственности). Эти изменения неизбежны, так  как основные

кадастровые отношения,  основанные на учете прав собственности,  нахо-

дятся в  стадии становления  и постоянно перераспределяются.  В системе

предусмотрена возможность менять представления  о  предметной  области

без изменения ее основных базовых элементов.

     Модуль хранения  и поиска информации использует  оригинальную  мо-

дель данных,  которая  позволила добиться хороших,  качественных и вре-

менных показателей работы данного блока в составе технологии.

 

                          Прикладные задачи

 

     В этом  блоке собраны самые разнообразные  модули,  реализующие ре-

шение задач,  интересующих конкретных пользователей в рамках выбранной

ими системы кадастра.

     Наиболее общими  являются  задачи  отбора информации по различным

критериям и реализация многочисленных расчетных алгоритмов на  выбран-

ных множествах объектов (статистика,  процентное соотношение, разнооб-

разные вычисления по стандартам и создаваемые в процессе работы форму-

лами и т.д.).

     Среди специфических  задач хотелось бы выделить  решение  геодези-

ческих задач, позволяющее  в автоматизированном режиме выполнить  проце-

дуру отвода нового земельного участка на основе применяемых традицион-

ных геодезических методов.  Решение данной задачи позволяет повысить

достоверность информации об отводимых земельных участках,  что положи-

тельно сказывается  на уровне правового обеспечения  земельных соотноше-

ний, так как границы  новых и старых участков фиксируются в этом случае

в реальной координатной системе.  Данная информация затем  используется

для выдачи документов,  оформляющих права на владение землей в той или

иной форме собственности  с точной координатной фиксации границ и смеж-

ных землепользователей (свидетельства, акты на владение землей).

     В рамках  кадастра имущества обращает  на себя внимание класс прик-