Внедрение информационных технологий

1.3. Особенности  применяемых информационных технологий  в кадастровых работах

В экономически развитых странах, инвентаризация земли и  другой недвижимости прошел этапы становления  и развития в течение последних 200-400 лет. В настоящее время эти государства имеют юридически полная, институциональный инструмент ведения налогообложения, что является наиболее важной составляющей экономической и социальной стабильности государства. 
Благодаря современным техническим возможностям для сбора, обработки, хранения и выдачи товарно-материальных ценностей данные, рост важность изменения, происходящие в общественного переустройства России, опыт ведущих европейских стран, США и Канады, целесообразно сформировать современный подход к структуре запасов России, и градостроительного кадастра, в частности, решать правовые и юридические вопросы создание, поддержание и мониторинг инвентаризации. Это касается не только определенные типы инвентаризации, а также системы Государственного кадастра России, для успешной реализации которого необходимо подготовить и принять надлежащие законодательные и нормативно-технические акты и как можно быстрее разработать стандарты на термины и определения. 
Конечный продукт при проведении государственного кадастрового учета должны быть банки кадастровой информации. Пользователи информации, хранящейся в базах могут органами управления территорий, городов, областей, краев, республик в составе Российской Федерации и федеральными органами власти. 
Для эффективного возможности банков данных, используемые органы управления должны соответствовать трем условиям. 
1. Любой Банк кадастровых данных должна быть достоверной и полной информации о кадастрах. 
2. Доступ услуг, связанных с кадастровой информации, хранящейся в банках данных, должен быть мгновенным, достигнутые благодаря терминальной связи между банками данных и связанных с ними услуг. 
3. Форматы и классификации банков данных всех объектов кадастровой информации должен быть один. 
В настоящее время наблюдается неудовлетворительное положение в области учета природных и муниципальных объектов, что приводит к значительным экономическим потерям, снижению доходов Федерального и местных бюджетов, а также других негативных результатов. Государственных кадастров, созданные в условиях отраслевого управления экономики, различной ведомственной разобщенности, несовместимости информации, которую они содержат, и, следовательно, не могут быть использованы для комплексной оценки мощностей и ресурсов. 
Единая система государственных кадастров (ЕСГК) должны представить согласованный набор территориалтьно распределенных государственных кадастров, которые хранятся на единой геоинформационной основе и в соответствии с конкретными правовыми, технологическими и экономическими нормами. 
Структура Единой системы государственного кадастры, должны войти следующие основные группы государственных кадастров: 
- запасы природных ресурсов (земли, воды, полезных ископаемых, экологического и др.); 
инвентаризация имущества (инженерных сетей и коммуникаций в жилых и нежилых зданий и сооружений, транспортных магистралей, дорожных сетейи др. ); 
-регистров (населения, предприятий, административно-территориальных единиц). 
Создание и техническое обслуживание всех видов запасов остается одной из важнейших задач управления территориями на современном этапе. Данные перечни необходимых для информационного обеспечения предпринимательской деятельности в регионах и городах, мониторинга окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. 
Уровень и объем имеющейся информации о городской жизни настолько велика, что это не возможно, ее обработки, анализа и понимания без современного программного обеспечения. Таким образом, он становится крайне необходимым для создания автоматизированных систем для городского кадастра на основе современных компьютерные технологии и Телекоммуникации в виде единого комплекса для получения полной информации об окружающем мире, доступных ресурсов, возможности и влияние, которое оказывает на мир нашей деятельности. Поскольку кадастр работает с данными и информацией, с пространственной привязкой, взаимосвязь с проблемами автоматизации ГИС является очевидным. Но здесь мы должны помнить, что как и в случае с любой автоматизированной системы, задача разбивается на развитие отдельных видов программного обеспечения: организационных, технических, программных, информационных и в том числе карту. При этом обязательным является требование совместимости системы сопоставления с другими компонентами. 
Решение задач учета на современном уровне требует не только использования современных программных средств, а также передовых технологических проектов информационных систем. 
Набор функциональных компонентов информационных систем кадастрового назначения должно содержать эффективный и быстрый интерфейс, автоматизированного ввода данных, адаптирован для решения соответствующих задач системы управления базами данных, широкий спектр анализа, а также способы генерации изображений, визуализации и вывода картографических документов.

При выборе программных  продуктов необходимым условием является обеспечение стабильных связей с различными системами через обмен файлами стандартов геометрические и тематических данных. С учетом фактора постоянной модернизации оборудования, информационных систем и модификации программных средств, необходимых для функционирования систем безопасности и переносимости данных в новой аппаратно-программной среды. Технологические проблемы обеспечения эксплуатации информационных кадастровых систем проектирования математические основы электронных карт, разработка цифровой модели местности, задача преобразования данных в цифровую форму, геометрическое моделирование пространственной информации, проблемы моделирования и тематических данных и др. 
Наибольший интерес представляют новые ГИС-технологии, обеспечивающие эффективность, полноту и надежность информации, так как существующее состояние городской среды в пределах определенной территории города, так и на предлагаемые мероприятия по его улучшению в процессе развития и реконструкции. 
В настоящее время традиционно прикладной литературы, статистических, картографических, аэро - и космических материалов. Как правило, их сбора и обработки данных для последующего использования осуществляется вручную. Этот путь хорошо известен. Другая тенденция, которая активно развивается в связи сгеоинформатикой, которая позволяет оформить и внедрить в машинной среде и значительную часть рутинных операций, накопления, хранения, обработки и использования пространственных координат данных с помощью географических информационных систем (ГИС) [34]. 
Геоинформатика-технологии ( ГИС ) сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно - координированных информации, с целью обеспечить решение задач инвентаризации, оптимизации, управления геосистемами. Геоинформатика, как производство (или географической информационной индустрии является производство оборудования и программных продуктов, включая создание баз данных и систем управления данными, обычные ( коммерческие ) ГИС различного назначения и проблемной ориентации. Добавим, что геоинформационной отрасли охватывает разнообразные применения ГИС-технологий осуществляется в стандартных коммерческих программных продуктов, т.е. дизайн, создание ( разработка ) и эксплуатации ГИС в рамках выполнения территориально-, проблемно - и предметно - ориентированных ГИС-проектов. Карта - один из самых важными источниками массовых данных для формирования позиционные и значительная часть базы данных ГИС в видеоцифровых карты-основы формирования общей основы для позиционирования объектов и набор тематических слоев данных, которые составляют в общей информационной базе ГИС-системы [35]. Послойное представление пространственных объектов имеет прямую аналогию с поэлементным разделение тематических и общегеографического содержания карт. 
Многие процедуры обработки и анализа данных в ГИС на основе методического аппарата, ранее разработанных в недрах отдельных отраслей картографии. Ему принадлежат операции трансформации картографических проекций и других операций на эллипсоиде, основанные на теория и практика математической картографии и теория картографических проекций, эксплуатации вычислительной математики, позволяя расчет площади, периметра, показатели форм геометрических объектов, которые не имеют аналогов в карты - и морфометрия. В большинстве ГИС как один из основных элементов выступает блок визуализации данных, где важную роль занимают графические и картографические построить. Картографический модуль ГИС обеспечивает картографическое представление источника, дериватов или результирующих данных в цифровой форме, компьютерные и электронные (видеоэкранных) карты, как элемент пользовательского интерфейса и средства документирования окончательные результаты. Высокое качество картографических графики, эмуляции традиционных средств карту языка и методики карты (и некоторые из возможностей, доступных реализации исключительно машине означает, например, мультфильмы и анимация) при поддержке различных устройств отображения, принадлежит к перечню обязательных инструментов ГИС-программного обеспечения. 
Однако, ГИС-задач далеко за рамки картографии, сделав их основой интеграции частных географические и другие (геологических, почвенных, экономических и др.) Наук комплексной системы геонаучных исследований. 
Методический аппарат непосредственно геоинформационных технологий или косвенно связанных с различными областями прикладной математики (вычислительной геометрии, аналитической и дифференциальной геометрии, где занимали алгоритмические решения многих аналитических операций технологической схемы ГИС), машинной графики (в частности механически реализации визуализационно картографической ГИС-данных), распознавание образов, анализ сцен, цифровая фильтрация, автоматическая классификация в блок цифровой обработки изображения, растровые ГИС, геодезия и топография (например, в модулях обработки данных топографо - геодезических изысканий традиционными методами, или с использованием системы глобального позиционирования (GPS) [35]. 
Развитие геоинформатики как профессиональной производственной деятельности привело к диверсификации одного до специальности «Геоинформатика» с выделением отдельных профессий и специализаций: 
Привязка элементов более или менее полное определение ГИС, следует рассматривать как указание «пространственность», операционной функциональности и прикладной направленности системы. 
Одной из разновидностей ГИС стать системой на основе материалов дистанционного зондирования, сочетая в себе функциональность геоинформационных технологий с расширенными функциями обработки изображений дистанционного зондирования, так называемый объемный (интегрированных) ГИС. Минимальный набор критериев для идентификации каждого конкретного географические информационные системы, формирует систему координат в трехмерном пространстве, осями которой являются: территориальный охват и связанные с ними функциональные масштаба (или пространственного разрешения), предметной областью информационного моделирования и проблемной ориентации. 
При всем разнообразии операций, цели, области информационного моделирования, проблемной ориентации и других атрибутов, характерных для вновь создаваемых, так и существующих ГИС, логически и организационное в них есть несколько строительных блоков, называемых также модули или подсистемы, выполняющие более или менее четко определенные функции. Функции ГИС, в свою очередь, возникают из четырех типов решаемых ею задач: 
Что касается классификации ГИС, здесь также существует несколько направлений. Например, классификация по их проблема ориентации: 
1. Инжиниринг; 
2. Собственности (ГИС для учета недвижимости)предназначены для обработки данных инвентаризации; 
3. ГИС для тематических и статистического сопоставления с целью управления природных ресурсов, картографирование переписей населения и экологического планирования; 
4. Библиографические содержащих каталогизированную информации на различных географических документов; 
5. Географические данные файлы на части функциональных и административных границ; 
6. Системы обработки изображений с Ландсата и др. 
Однако быстрая изменчивость, и различные варианты проблем, которые требуют введения других классификаций с учетом структуры и архитектуры ГИС. Разработал и представил три компонента классификация ГИС по следующим критериям: 
1) суть проблемы - модель процессора; 
2) модель структуры базы данных; 
3) особенности модели интерфейса. 
На верхнем уровне системы классификации всех информационные системы подразделяются на пространственные и непространственные. ГИС, естественно, относятся к пространства, разделенные на тематические ( например, социально - экономические) и земельный участок (кадастровый, лесами, инвентаризации и т.п.). Существует деление по территориальному охвату (национальные и региональные ГИС); по назначению (универсальных, специализированных, в том числе информационно-справочные, инвентаря для нужд планирования, управления); тематическая направленность (обзорно-географических, отраслевых, в том числе водных ресурсов, землепользования, лесного хозяйства, туризма, отдыха и др.). 
Среди источников данных, широко используемых в области геоинформатики, наиболее часто встречающиеся картографических, статистических и материалы для авиакосмической промышленности. Кроме этих материалов значительно реже используются данные специально проведенного исследования и опросы, и текстовых источников. Важным подтверждением данных, используемых в цифровых, так и не цифровым (аналоговый) форме получается, хранится и используется тот или иной тип данных, который влияет на легкость, стоимость и точность ввода этих данных в цифровой среде ГИС. Использование географических карт в качестве источника информации для тематических структур базы данных, удобной и эффективной по ряду причин. Считывания информации с карточек имеют следующие преимущества: иметь четкую территориальную привязку, отсутствие пробелов в изображены территории, в любой его форме записи на машинных носителях. Картографические источники очень разнообразна, помимо общих географических и топографических карт, существуют десятки и даже сотни различных типов тематических карт.

Следует отметить особую роль серия карт и комплексных атласов, в котором информация предоставлена в последовательное, систематическое, взаимно согласованной форме; проекции, масштаба и степени обобщения, своевременности, надежности и других параметров. Такие наборы карты особенно удобны для создания тематических баз данных. Хорошим примером является трехмерный Атлас океанов", содержащий подробную информацию о природе, физические и химические свойства и биологические ресурсы Мирового океана, представленные на серия карт различных тематик, происходящие в разное время и с разной высоты (глубины) кусочки. Одним из основных источников данных для ГИС являются материалы дистанционного зондирования. Они объединяют всех типов данных, полученных с космического носителя (пилотируемых орбитальных станций, кораблей многоразового использования типа «ШАТТЛ», Автономных систем спутниковой съемки и др.) и воздух-самолеты, Материалы аэрофотосъемки используются в основном для топографической съемки, также широко используются в геологии, лесного, земельного кадастра. Космические снимки начали поступать от 60-х годов и до настоящего времени они фонд десятки миллионов. В последние годы в ГИС широко используются портативные приемники данных об координаты объектов с глобальной системой позиционирования (помещен) GPS, дает возможность получать запланированный высотные координаты с точностью от нескольких метров до нескольких миллиметров, что в сочетании с портативных персональных компьютеров и специализированного программного обеспечения данных обработка с системой GPS, что позволяет использовать их для полевых исследований в условиях необходимости их особенности исполнения (например, устранение последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф). 
Ссылаясь на статистических данных в цифровом виде, вы можете сказать, что они пригодны для непосредственного использования в ГИС, среди которых особое место занимает государственная статистика. Ее главная цель-дать общий обзор изменений в национальной экономике, состава населения, уровня жизни, развития культуры, учета недвижимого имущества, материальных запасов и их использование, отношение в развитии различных отраслей экономики и др. Для получения государственной статистики на территории страны, как правило, мы используем единый метод для своей коллекции. В России, помимо государственного комитета по статистике, эта работа проводится в некоторых отраслевых министерств, таких как Министерства связи на железнодорожном транспорте и др. Статистической отчетности изменяется частота, она может быть ежедневным, еженедельным, полумесячной, квартальной, полугодовой и годовой. Кроме того, отчеты могут быть одно-время. 
Для организации совокупности данных государственной службы определены показатели по отраслям статистики. 
Специализированная геоинформационная система " АБРИС-Cadastr географические информационные системы являются важным инструментом сбора и планирования географических объектов. Существующие сегодня в мире ГИС можно разделить на три основные категории: 
Мощная полнофункциональная ГИС-на рабочие станции на базе UNIX-систем и RISC-процессоров. ГИС средней мощности (или ГИС с ограниченной подвижностью) класс MAPINFO на PC-платформе.

В общем, АБРИС-Cadastr позволяет  вам быстро и легко автоматизировать работу в области земельного кадастра, хранить данные земельного кадастра в электронном виде.  
Автоматизация работы в тематической картографии зависит в настоящее время, чтобы полагаться в основном на технические средства, используемые для этих целей, а знания, формализовать с помощью математики. 
В основном, Автоматизация коснулась процессов, требующих больших вычислительных и временных ресурсов, а также множество черновых работ, которые приходилось выполнять в картографии ранее. Однако, все эти процессы присущи свойства четкой алгоритмизации. 
Что это не возможно, то, вероятно, никогда не будет в ближайшие годы, чтобы решить много важных задач цифровой картографии. В первую очередь это касается автоматического считывания информации, процесс генерализации, некоторые другие вопросы. То есть, все те проблемы, для решения которых мы не можем четко описать последовательность элементарных действий, ведущих к решению, и использовать наш собственный субъективный опыт. Успеха в автоматизации этих задач зависит от прогресса в области распознавания образов и искусственного интеллекта. 
Хотя, конечно, постоянно проводят исследования по созданию более совершенных алгоритмов и новых технических средств, способных взять на себя большее бремя проблем, связанных с интеллектуальной деятельностью человека, чтобы решить эти проблемы еще далеко.

Преимущество аппаратных средств перед программными состоит в том, что они выполняют свои функции иногда намного быстрее, но они дороги, а по мере увеличения мощности ЭВМ разница в скорости исчезает. По-видимому, единственными специализированными устройствами, которые никогда не исчезнут, кроме самой ЭВМ, обеспечивающей функционирование программных средств, будут устройства ввода-вывода, без которых диалог человека с машиной невозможен. Сейчас устройствами, автоматизирующими ввод, являются сканеры, устройства фото- и телеввода, позволяющие в короткое время вводить в ЭВМ изображения в растровой форме: дигитайзеры различных конструкций и автоматические отслеживатели, используемые для ввода исходной графической информации в векторной форме. Устройства для ввода растровой информации выгодно отличаются от других тем, что позволяют быстро и точно перенести графические образы в ЭВМ и сразу же отказаться в дальнейшем от бумажной технологии. При этом достигается высокая степень автоматизации: современные промышленные сканеры требуют минимального участия человека в процессе работы благодаря автоматической подаче материала, настройке, цифровой фильтрации, сжатию и передаче информации. При этом важной особенностью такого способа является то, что вводимые данные представляют собой просто описание графического образа карты без указания на смысловое значение каждого элемента изображения. Те объекты, которые мы видим на карте, на изображении в растровом формате нет. Они существуют только в нашем сознании, интерпретирующем группы пикселов, связывая их в какой-то целостный объект. Реально такой связи в растровых данных нет, все пикселы равноценны между собой и отличаются только цветом или яркостью. Поэтому машина не может непосредственно интерпретировать растровое изображение. Вот почему такие данные необходимо для дальнейшей обработки перевести в векторный формат. Но недостаток такого способа то, что преобразованная информация еще никак не обработана в содержательном плане, имеет малое количество семантических атрибутов и требует дальнейшего распознавания и множества операций по обработке. Напротив, устройства для ввода информации в векторном виде позволяют одновременно с вводом произвести все необходимые операции по идентификации объектов и их оцифровке. Причем, данные в ЭВМ передаются практически в том самом виде, в каком они и будут храниться как ЦК, а поэтому требуют минимальной дальнейшей обработки.

При кажущемся преимуществе этот способ имеет свой недостаток: он требует большого количества человеческого  труда, менее поддается автоматизации  из-за наличия в нем большего количества электромеханических компонентов. Сравним хотя бы сложность создания программы - автоматического отслеживателя линий и устройства, преследующего ту же цель.

Несмотря на всю громоздкость оборудования для ввода информации в векторном виде, его дороговизну, малую производительность и значительное участие человека в процессе работы, способ ввода информации в растровом виде с последующей автоматической обработкой и преобразованием в векторный формат тоже пока не получил должного распространения из-за сложности создания программ, способных автоматических распознавать и преобразовывать графическую информацию. Поэтому в настоящее время существуют оба способа первичного ввода графической информации в ЭВМ. Хотя, анализируя развитие современной науки и техники, предпочтение следует отдать растровым устройствам ввода изображений. Тем более, что в настоящий момент активно развивается гибридный способ ввода картографической информации в ЭВМ, использующий именно эти устройства. Он предполагает преобразование изображения на физическом носителе в растровую форму с последующей записью цифрового кода на машинный носитель. После этого изображение векторизуется способом, похожим на применяемый при работе с дигитайзером, в ручном, полу- и автоматическом режиме. Изображение контролируется на экране видеотерминала. При этом достигаются преимущества, даваемые обоими вышеописанными методами, и одновременно частично компенсируются их недостатки: уменьшается громоздкость оборудования, его общая стоимость, осуществляется переход на «безбумажную» технологию, увеличивается возможность автоматизации процессов, растет точность и производительность труда. К устройствам, автоматизирующим вывод информации, относятся графические видеотерминалы, матричные, струйные и лазерные принтеры, графопостроители (плоттеры). Все они используются в различных случаях.

Для быстрого динамического  вывода картографической информации без  ее дальнейшего сохранения и с  высокой изобразительной способностью используются всевозможные типы графических видеотерминалов. Для быстрого получения твердых копий карт в зависимости от требований к качеству, скорости и материалу носителя применяют разные типы принтеров. А для получения высококачественных материалов для долговременного пользования применяют графопостроители. В качестве ЭВМ, используемых в современной цифровой картографии, существовали попытки использовать все наиболее известные типы ЭВМ и аппаратные платформы. Зачастую в автоматизированных комплексах используются и персональные компьютеры, и рабочие станции, связанные в ЛВС (локальную вычислительную сеть) и имеющие выход на мейнфрейм, осуществляющий централизованное хранение и обработку информации.