- •Курс лекций по дисциплине: Использование гис и технологий в земельном кадастре Тема 1. Система управления земельными ресурсами
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 2. Необходимость использования гис при создании кадастров
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 3. Понятие о географических информационных системах Структура и классификация.
- •Источники данных и их типы
- •Контрольные вопросы:
- •Современное состояние процесса автоматизации в цифровой картографии.
- •Технические и программные средства преобразования картографической информации в цифровую форму и ее обработки.
- •Оценка субд на соответствие требованиям, предъявляемым к автоматизированным информационным системам кадастра.
- •Анализ данных и моделирование.
- •Применение arc/info в кадастровых системах.
- •Геодезическая информационная система "Геопроект 4"
- •Геодезическая информационная система 6
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 5. Хранение и обработка кадастровой информации Землевладение.
- •Система кадастра.
- •Земельно-кадастровое дело.
- •Вопросы создания справочников и классификаторов.
- •Тема 6. Автоматизированная гис государственного кадастра Украины (концепция создания)
- •Мета створення та функціональне призначення системи
- •Характеристика об'єкта автоматизації
- •Принципи побудови системи
- •Архітектура системи
- •Інформаційне забезпечення ас дзк базового рівня
- •Технологія ведення державного земельного кадастру
- •Тема 8. Мониторинг земель как новая научная дисциплина
- •Тема 9. Гис для городских служб
- •Земельный кадастр, налогообложение на собственность и отвод земель.
- •Список литературы:
Анализ данных и моделирование.
Блок анализа данных, являясь одним из трех крупных модулей ГИС (ввода, обработки и вывода), составляет ядро геоинформационных технологий, все остальные операции которых с некоторой точки зрения могут представляться сервисными, обеспечивающими возможность выполнения системой ее основных аналитических и моделирующих функций. Содержание аналитического блока современных программных средств сформировалось в процессе реализации конкретных ГИС, выкристаллизовавшись в форме более или менее устоявшегося набора операций или групп операций, наличие, отсутствие или эффективность (неэффективность) которых в составе данного продукта может служить надежным индикатором его качества. Существуют различные классификации позволяющие сгруппировать элементарные операции аналитического характера или их последовательности в группы. Обобщая некоторые из них, и опираясь на состав и структуру аналитических модулей, можно выделить следующие их группы:
Операции переструктуризации данных.
Трансформация проекций и изменение систем координат.
3.Операции вычислительной геометрии.
Оверлейные операции (наложение разноименных и разнотипных слоев данных).
Общие аналитические, графо-аналитические и моделирующие функции.
Применение arc/info в кадастровых системах.
ARC/INFO - программный продукт предназначен для создания и редактирования географических баз данных, для целей пространственного анализа, поиска, представления и управления данными. Это программное обеспечение разработано в Институте исследований систем окружающей среды, США (Environmental Systems Research Institute Inc., California - ESRI) имеет более 60 тысяч пользователей по всему миру.
ARC/INFO позволяет:- вводить и проверять- составлять- обновлять и изменять- управлять и обмениваться- оперировать- искать и представлять- анализировать и комбинировать информацию о качественных и количественных характеристиках и связях между объектами, имеющими географическую привязку.
В качестве исходной информации могут использоваться:
обычные и тематические карты или планы
фотографии, рисунки, чертежи, схемы
аэроснимки и космические изображения
геодезические данные
статистические таблицы и текстовые описания
данные переписи, почтовые индексы, телефонные книги и справочники
геохимические, геофизические, экологические и любые другие сведения о природе или деятельности человека.
Функциональные возможности.
ARC/INFO позволяет собрать эти разрозненные данные и в едином виде хранить, обновлять, анализировать, производить любые операции, следить за всеми изменениями, получать самые разные карты и таблицы. Важно, что результатом может быть не только серия карт в любом, выбранном Вами, масштабе с исходной информацией или ее суммой, но и аналитические карты, видеоизображения, массивы данных, полученные в результате компьютерного анализа всех данных с помощью большого набора программных средств ARC/INFO. Настоящая сила программного обеспечения ARC/INFO заключена в его функциональных возможностях пространственного анализа и интерпретации данных, которые позволяют исследовать и анализировать данные в многомерной среде, помогая пользователям решать задачи типа "что если". Пользователи ГИС успешно применяют ARC/INFO как компьютерный инструмент для оценки многосторонних связей, наблюдающихся на земной поверхности.
Система
Пример обработки данных:
производство карт
трехмерные изображения
анализа данных - анализ конфликтов
оптимизация транспорта
информационная система - общественные службы
документация и каталогизация
система управления - управление сетями и их поддержка
управление недвижимостью
управление природными ресурсами
система планирования - дорог и других транспортных систем
выработок, каналов и т.п.
водоснабжения и стоков
лесного хозяйства
Современные оценки показывают, что от 50до 80% данных, используемых для решения региональных и локальных вопросов управления, контроля и анализа, являются географическими данными. Система ARC/INFO позволяет решать сложные задачи управления кадастрами, городским хозяйством, управления ресурсами и природной средой, планирования и развития, администрирования и работы общественных служб, безопасного плавания, транспортных перевозок и сетей, военной области. Чем сложнее задача, тем выгоднее использовать систему ARC/INFO.По оценкам экспертов использование географической информационной системы в сложных задачах уменьшают затраты в 4-8 раз по сравнению с тем, если бы эти задачи решались обычными способами.
Возможности использования ARC/INFO в национальном масштабе.
О действительных возможностях использования ARC/INFO в национальном масштабе свидетельствуют следующие два факта:
В апреле 1993 года Бюро управления земельными ресурсами США объявило о предоставлении контракта стоимостью 400 млн. долларов компаниям Computer Sciences Corporation (CSC), IBM и ESRI. Это самый крупный контракт в области создания ГИС за всю историю человечества. В течение 10 лет IBM поставит 7000 рабочих станций RS/6000, а ESRI поставит программное обеспечение ARC/INFO для этих рабочих мест. Проект предусматривает создание новой Автоматизированной кадастровой системы управления земельными и минеральными ресурсами США (Automated Land and Mineral Record Systems - ALMRS).
В апреле того же года программный продукт ARC/INFO выбран Геологической службой США для создания систем национального картографирования, систем водных ресурсов, геологических и информационных систем. Контракт был рассчитан до 1999 года, объем закупок ARC/INFO предполагался в сумме до 23,8 млн. долларов. Уже сейчас Геологическая служба США владеет 600 лицензиями ARC/INFO.
Национальный кадастр.
Национальный кадастр является одним из самых важных логических слоев, который может быть автоматизирован с помощью ГИС, не только потому, что он служит основой для выделения границ собственности, землевладения и планирования землепользования, но также и потому, что он образует базовый слой для деятельности большинства правительственных организаций, муниципалитетов, различных служб и многих частных компаний. Некоторые из особых свойств ARC/INFO, которые делают это программное обеспечение лидером ГИС в решении кадастровых задач, состоят в следующем:
Мощная и гибкая модель данных
Интегрированное управление табличными и географическими данными
Векторная топология (точка, линия и полигон) и растровые модели данных
Интеграция данных
Интеграция многих сред (например, растровых и сканированных изображений)
Поддержка стандартных форматов изображений и цифровое отображение
Взаимосвязь с системами спутниковой привязки (GPS)
Возможности обмена данными более чем в 30 стандартных форматах
Автоматическое картографирование, составление отчетов и анализ
Отображение стандартных карт и производство таблиц
Тематические карты, запросы и виды анализа
Интеграция баз данных и снабжение стандартами во всей организации
Прямой доступ к базам данных в среде ГИС
Поддержка многих стандартных промышленных реляционных баз данных сетевых функций
Функции надежной безопасности баз данных
Возможности управления библиотекой карт
Комплексный пространственный анализ и возможности запроса
Перекрытия точка-, линия-, полигон-полигон, связи соседства и близости
Моделирование по регулярной сетке с применением расширений ARC/INFO - Анализ линейных сетей.
Пример кадастровой системы:
Кадастровая ГИС Израиля (ATHENA). Картографическая служба Израиля совместно с компанией Systematics Technologies разработала на базе ARC/INFO одну из самых комплексных из имеющихся в мировой практике кадастровых ГИС. Система сейчас уже работает в производственном режиме в сети более чем из сорока рабочих станций Sparc и терминалов X-Windows. Система спрограммирована главным образом на Макроязыке ARC/INFO (AML) и работает под программным обеспечением ARC/INFO.
Система состоит из пяти главных подсистем:
1. Главная подсистема кадастрового ввода. Данная подсистема позволяет пользователю вводить, соединять, классифицировать, обрабатывать и вычерчивать кадастровые данные, вводимые из разных источников (цифрование, данные геодезических съемок, данные полевых наблюдений, фотограмметрические данные и т.д.).
2. Подсистема ввода земельных участков и кварталов, и согласования краев отдельных листов карты. Подсистема поддерживает ввод с помощью цифрования карт кварталов и согласование границ кварталов.
3.Подсистема перепланировки. Подсистема поддерживает обновление кадастра с помощью операций координатной геометрии COGO для ввода геодезических данных по перепланировке участков.
4. Подсистема обновления и запросов кадастровой библиотеки. Подсистема управляет обновлением самой кадастровой библиотеки и дает возможность обращаться в библиотеку с запросами разных типов.
5. Подсистема переноса и проверки данных съемок частных топографических организаций. Подсистема позволяет осуществлять двустороний перенос кадастровых данных, особенно планов регистрационных изменений, между Картографической службой Израиля и внешними организациями, в том числе частными топографическими предприятиями. Важно, что каждый объект на всех планах и картах всех масштабов закодирован единообразно с помощью государственного стандарта кодирования объектов. Этот стандарт был создан как часть крупного топографического ГИС-проекта Картографической службы, который в ближайшие годы на основе фотограмметрии приведет к обновлению мелко- и среднемасштабных ГИС-данных и топографических карт для всей страны. Принятый государственный стандарт заметно облегчает перенос данных, а в дальнейшем расширит возможности автоматического контроля данных и картирования на основе информации, поступающей из разных источников. Было решено, что ввод данных о кварталах проводится цифрованием и векторизацией, но обновление этих данных будет строится на основе геодезических съемок. Такой подход был применен, чтобы быстро и с небольшими затратами создать действующий кадастр, который в дальнейшем будет уточняться и улучшаться. В создании кадастровой базы участвуют на условиях тендера частные компании. Дальнейшее развитие системы будет состоять в развитии подсистемы поддержки регистрации новых кварталов.
Возможности интеграции.
Программное обеспечение ARC/INFO разработано с возможностью интегрировать множество видов цифровых данных, включая управление базами данных SQL, растровые системы, САПР и GPS. Это важно, поскольку позволяет организации сразу использовать существующие возможности и системы управления базами данных (СУБД) для поддержки прикладных задач. ARC/INFO имеет встроенные средства дляинтегрирования табличных данных из широко известных СУБД, таких как DB2, dBASE, INFORMIX, INGRES, ORACLE, Rdb, SYBASE и другие. о сопряжение и с другими связанными средами, такими как AutoCAD и технологии растровых изображений.
Аппаратные средства.
Программное обеспечение ARC/INFO работает более чем на 20 вычислительных платформах, включая персональные компьютеры, рабочие станции UNIX, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины. Поддерживаемые фирмы включают Data General, Digital, Hewlett-Packard/Apollo, IBM, NEC, Prime, Silicon Graphics и Sun. ARC/INFO спроектировано для работы во многих сетевых конфигурациях, связывающих рабочие станции и персональные компьютеры с табличными базами данных универсальных машин. Структура ARC/INFO осуществляет поддержку реально распределенной системы данных, программного обеспечения и приложений. Концепция открытых систем программного обеспечения ARC/INFO и независимость от платформ дают Вам возможность стыковаться с этими системами с помощью передачи данных или динамической интеграции способами согласования SQL программного обеспечения ARC/INFO.
В последнее время программные продукты ESRI приняты за основу при создании ряда национальных и региональных систем ведения земельного кадастра (обычно он является основой прочих кадастров). В их числе:
Австрия. Дистрибьютор ESRI в этой стране, компания Datamed Informationssysteme, выиграл проект стоимостью 2,5 млн. долл. США Австрийского федерального кадастрового агентства. К интегрированной информационной кадастровой системе подключены все 68 региональных офисов Агентства. В числе других создаются кадастровая карта страны и карта сельскохозяйственного использования земель. Установлено 78 лицензий ARC/INFO и ArcStorm, 250 ArcView. Помимо этого, в рамках тематически связанного с кадастровым проекта, Datamed поставила ГИС систему австрийскому правительственному департаменту по дистанционномузондированию. В нее входит три лицензии ARC/INFO, ArcStorm, ARC GRID, 6лицензий ERDAS Imagine с модулем ORTHOMAX. (Подробности в ARCREVIEWNo. 1, c. 7).
Кипр. Компания Dansoft и ESRI выиграли US $ 12 млн. контракт на созданиесистемы национального кадастра и регистрации земель.
Иордания. Центральный аппарат Департамента земель и съемки, а также региональные офисы регистрации земель во всех городах страны переведены на работу с продуктами ESRI. В базу данных занесена информация по 812 тыс. земельных участков, 2 285 тыс. землевладельцев. Ежегодно фиксируется порядка 15 тыс. сделок с землей. Королевским географическим центром Иордании (национальное картографическое ведомство) с помощью ГИС продуктов ESRI переведено в цифровую форму (в виде покрытий ARC/INFO) более 23 тыс. листов кадастровой карты.
Малайзия. По проекту MINI CALS осуществляется вторая фаза повсеместного, впределах страны, внедрения ГИС в составе ARC/INFO, ArcView, SDE и приложений, написанных на MapObjects. Продукты используются в комплексной информационной системе, в которую входят подсистемы Управления информацией, Кадастровой съемки, Крупномасштабного картографирования, Управления базой данных по кадастру. (См. также ARCREVIEW No. 4, c. 7).
Мексика. Несколько лет назад правительство Мексики законодательно утвердило новую земельную реформу, разрешавшую передачу части земельных угодий (более 50% общей площади земель, более 10 млн. участков) в частное владение фермерам. Для контролируемого проведения этой реформы Национальный институт статистики, географии и информации (INEGI, основное агентство по картографии и переписи населения) выделил около 8 млн. долларов США на создание ГИС системы для поддержки базы данных по земельному кадастру. Создание кадастровой ГИС было поручено компаниям ALTEC и SIGSA (Sistemas de Informacion Geografica) - дистрибьютору ESRI в Мексике. Система объединяет 11 региональных офисов INEGI, в каждом стоит по 3 сервера и 36 UNIX рабочих станций SUN, на которых установлено 400 лицензий ARC/INFO с модулем COGO и сотни ArcView. Более 1000 человек прошли обучение по работе с ГИС. Успешное осуществление проекта показало, что ESRI вкупе со своими дистрибьюторами готов к выполнению любых крупномасштабных, в том числе кадастровых работ.
Испания. Проект по модернизации и автоматизации национальной системы землепользования Кадастрового центра Испании (Centro de Gestion Cadastral y Contribucion Tributaria, CGCCT). Система базируется на платформе Hewllet-Packard и программном обеспечении ARC/INFO. К ней поэтапно подключаются как региональные центры картографирования и землепользования, так и муниципалитеты (начиная с Мадрида), организации, отвечающие за коммунальные сети, а также другие национальные агентства. На базе полностью интегрированной системы правительство Испании проводит организацию специальной сети кадастровых центров, в которых будут разрабатываться специализированные приложения под ARC/INFO не только для Испании, но и для других испаноговорящих стран (например, в Южной Америке). В проекте активно участвует компания EPTISA - дистрибьютор ESRI в Испании.
Шри-Ланка. Три тендера национального Министерства сельскохозяйственных земель и леса выиграла компания EMSO Ltd. - местный дистрибьютор ESRI. В двух тендерах, где заказчиками являются Отдел Картпроизводства и Департамент съемки местности, требования заключались в разработке ГИС системы по топографическому картированию, обеспечению кадастрового картографирования и программе создания земельной информационной системы (LIS). В третьем тендере заказчиком был Отдел планирования политики землепользования (LUPPD). Основная цель Министерства Земель - на базе ГИС продуктов ESRI взять под контроль и улучшить систему землепользования на острове.
Израиль. Большие кадастровые земельные проекты по всем крупным городам страны. Только в Тель-Авиве под кадастровые и картографические приложения задействовано более 40 лицензий ARC/INFO.
Эстония. Национальный земельный отдел. Составление кадастровых карт на основе наземных и спутниковых данных средствами ARC/INFO.
Словения. Администрация по земельной съемке. ГИС проект на базе продуктов ESRI.
США. Бюро управления земельными ресурсами. Многомиллионный, пожалуй самый крупный в области ГИС за всю мировую историю, контракт на создание Автоматизированной системы управления земельными и минеральными ресурсами на территории США. Включает поставку нескольких тысяч лицензийARC/INFO.
Россия. Таганрог, Оренбург, Кириши, Ижевск, ряд городов Центрально-Черноземного района, ряд городов Башкортостана... См. статьи в номерах ARCREVIEW.
Украина: Луцк, Запорожье, Харьков (ведутся работы), Республика Крым.
Кадастровый Офис предназначен для создания земельно-информационных и кадастровых систем различного назначения и состоит из нескольких пользовательских приложений, работающих в среде ГИС MapInfo и Microsoft Office. Пользователю предлагается полный набор инструментов для обработки информации, полученной при межевании земель и подготовки межевых дел, камеральной обработки данных инвентаризации земель и землеустройства, создания и ведения предметно-ориентированных геоинформационных систем и комплекта бумажных выходных документов.
Кадастровый Офис обеспечивает выполнение следующих функций:
обработка данных полевых измерений
формирование графической базы данных
организация базы данных
автоматического создания кадастровых карт в соответствии с требованиями ГОСТа.
подготовка выходных документов
обмен данными с другими органами управления
Информация об объектах кадастра разбита на 5 слоев:
участки или границы землепользований
границы
коммуникации
объекты недвижимости
прочие угодья.