Геоинформационные системы



Рис.7.1.1. Слой карты «Отдельные значения».

При использовании способа «Диапазоны значений», MapInfo группирует записи с близкими значениями тематической переменной и присваивает созданным группам единые цвета, типы символов или линий. Способ «Диапазоны значений» также применяется в тех случаях, когда размер областей не связан напрямую с соответствующими этим областям числовыми значениями. Способ используется при изображении на картах относительных картографических показателей по административным или территориально-хозяйственным единицам , т.е. при составлении карт распаханности, плотности населения, доли земель в общей площади района или области, а также агрохимических карт по хозяйственным или территориальным единицам и др.

Слой карты «Диапазоны значений», показанный на рис.7.1.2, отображает ставки земельного налога по территориальным экономическим зонам г.Москвы.



Рис.7.1.2. Слой «Диапазоны значений».

При разработке слоя способом «Поверхность», MapInfo отображает тематические данные в виде растровой поверхности с непрерывной цветовой раскраской карты.

Тематические карты поверхности используются во многих геоинформационных системах и других программах, где точечные данные имеют какое-либо числовое значение, относящееся к месту дислокации этих точек. Например, можно использовать тематическую растровую поверхность для иллюстрации изменений температуры, толщины снежного покрова или изображения рельефа топографической поверхности.

Приведенный ниже пример показывает участок рельефа, изображенный изолиниями с послойной окраской.(Рис. 7.1.3).



Рис.7.1.3. Слой карты с типом легенды «Поверхность».

При разработке легенды типа «Размерные символы» используются символы разного размера для показа различных значений.

Слой с типом легенды «Размерные символы», приведенный ниже, показывает общую площадь земель по административным округам г. Москвы (Рис.7.1.4).



Рис.7.1.4. Слой карты «Размерные символы».

Слой «Размерные символы», можно использовать для любых типов графических объектов на карте. Наилучшим образом этот тип подходит для отображения числовых данных. При создании карты способом «Размерные символы» можно настраивать три следующие атрибута: цвет, тип и предельные допустимые размеры символов. Чтобы изменить любой из этих атрибутов, надо нажать на кнопку символа в диалоге "Настройка размерных символов". Появится диалог "Стиль символа". Стандартный вид размерных символов - красные кружочки. При настройке допустимых размеров символов появляются окошки, содержащие значения данных, и соответствующие им размеры символов. При построении карты используются все размеры символов, от нуля до максимального указанного размера. Чтобы малым значениям соответствовали более крупные символы, следует увеличить максимальный допустимый размер символов.

Можно отображать символами даже отрицательные значения. В отдельном окошке можно выбрать символы, которые бы отличались по виду от символов, сопоставляемых записям с положительными значениями.



Рис.7.1.5. Слой карты «Плотность точек»

При этом появляется новый диалог "Стиль символа", в котором можно выбрать тип символа, изменить его цвет и/или допустимый размер. Стандартный вид размерных символов, изображающих отрицательные значения - синий кружок. Способ используется при составлении карт численности населения по городам или округам, типов промышленного производства в городах и поселениях и др.

Тип «Плотность точек» используется, чтобы отобразить на карте данные, сопоставленные с некоторой областью или территорией. Общее число точек внутри каждой из областей обозначает значение, которое соответствует этой области. Карта со слоем «Плотность точек», приведенная ниже, показывает сумму поступивших платежей за аренду земельных участков по административным округам г. Москвы . В этом слое объекты, представленные точками, показывают расположение и характеризуют количество поступивших платежей в каждом округе (Рис.7.1.5).Способ также используется для создания карт посевов сельскохозяйственных культур, карт населения, животноводства и др.

При создании тематической карты методом "Плотность точек" можно регулировать значение, изображаемое одной точкой, вводя понятие "веса" точки. Точки внутри областей расставляются случайным образом.

Тип "Столбчатые диаграммы", позволяет изобразить на тематической карте несколько тематических переменных одновременно. На такой карте для каждого графического объекта строится своя столбчатая диаграмма, которая привязывается к центру данного ареала, и позволяет сравнивать значения нескольких тематических переменных, изображенных разными столбцами на графике.

На слое карты "Столбчатые диаграммы", приведенном ниже, отображено распределение штрафных санкций за земельные нарушения по административным округам г. Москвы. Цветом столбца в диаграмме обозначают различные платежи, а высота столбца - размер платежа (Рис.7.1.6).Способ используется для изображения таких показателей, как площадь под угодьями или отдельными культурами, для характеристики сбора валовой продукции сельскохозяйственных культур по районам области и др.

Рис.7.1.6. Слой карты с типом «Столбчатые диаграммы».

Цвет каждого столбца на диаграмме можно подбирать или создавать и закрашивать фоновым цветом рамку вокруг каждого графика. Кроме того, можно изменять ориентацию столбцов, например, делать их горизонтальными, а не вертикальными (вертикальная ориентация является стандартной). Можно задавать сдвиг диаграммы по отношению к центроиду(центру тяжести фигуры) ареала:

непосредственно в точке центроида (стандартный режим), или еще в восьми возможных позициях. Можно также изменять вид диаграмм, кроме того, для разных столбцов можно задавать различные их размеры. Местоположение центроида, т.е. точки, в которой будет размещен диаграммный знак, MapInfo определяет автоматически.

Рис.7.1.7. Слой карты с типом «Круговые диаграммы».

Тип "Круговые диаграммы", позволяет анализировать значения нескольких тематических переменных одновременно. На такой карте значения переменных определяют величину соответствующего сегмента диаграммы, его можно сравнивать с другими сегментами в той же диаграмме или с аналогичными сегментами в других диаграммах. (Рис.7.1.7).

На слое с типом "Круговые диаграммы" отображено целевое назначение земель по административным округам г. Москвы. Размер кружка показывает общую площадь земель в районе. Сектора в диаграмме обозначают различные категории земель, а площадь сектора обозначает относительную площадь этих земель в общей структуре землепользования.

Круговые и столбчатые диаграммы активно используются, в частности, в демографическом анализе. Пользователь может настраивать цвета всех секторов круговой диаграммы так же, как и тип границ секторов и всей диаграммы. Можно задавать угол, определяющий начальное положение первого сектора диаграммы, а также в каком порядке следуют сектора по ходу часовой стрелки или против. Как и для столбчатых диаграмм, для круговых диаграмм можно задавать расположение.

Стандартным расположением является точка центроида. Можно установить флажок Калибровать или Полукруг. Флажок Калибровать означает, что размер секций на круговой диаграмме будет изменяться в зависимости от суммы значений ее компонент.

Флажок Полукруг задает режим показа, при котором сектора выделяются из полукруга, а не из полного круга.

В среде MapInfo описанная выше процедура выполняется следующим образом.

Например, при составлении карты по способу "Диапазоны значений" необходимо выполнить следующие действия , для чего:

1. Выполните команду Карта > Создать тематическую Карту, и на экран будет выведен диалог "Создание тематической Карты - Шаг 1 из 3".

2. Нажмите на кнопку "Диапазоны" и кнопку "Дальше", на экран будет выведен диалог "Создание тематической Карты - Шаг 2 из 3".

3. Выберите таблицу, объекты которой будут выделены, и выберите поле или составьте выражение, значения которого будет использоваться как значения тематической переменной.

4. Нажмите на кнопку "Дальше", и на экран будет выведен диалог "Создание тематической Карты - Шаг 3 из 3". Задайте настройки тематической карты и ее легенды.

5. Нажмите на кнопку "ОК". В окне карты будет создан тематический слой.

Под термином "Настройки " в MapInfo понимается процедура разработки числовых и графических шкал, а также определение стилей оформления объектов, принадлежащих каждому диапазону.

2. Разработка числовых шкал легенды

В зависимости от метода создания карты и выбранного способа изображения тематического содержания, полуавтоматическая разработка числовых шкал легенды в MapInfo возможна следующими пятью методами: "Равное количество записей", "Равный разброс значений", "Естественные группы", "На основе дисперсии" и "Квантование". Диапазоны можно также задать "Вручную".

Метод "Равное количество записей" создает диапазоны с одинаковым числом записей в каждом из них в зависимости от установленного порядка округления, т.е. в каждый диапазон будет включено примерно равное число картографируемых показателей.

Метод "Равный разброс значений" разбивает записи на диапазоны, исходя из разброса значений данных. Например, в таблице содержатся значения от 1 до 100.

Пусть Вы хотите создать тематическую карту с четырьмя одинаковыми по разбросу значений диапазонами. MapInfo выделит следующие диапазоны: 1-25, 26-50, 51-75 и 76-100.

Методы "Естественные группы" и "Квантование", позволяют анализировать неравномерно распределенные данные. В режиме "Естественные группы" диапазоны создаются с помощью алгоритма, использующего среднее значение в каждом диапазоне для того, чтобы добиться наиболее равномерного распределения данных в пределах каждого диапазона. Значения распределяются таким образом, чтобы среднее значение в каждом диапазоне было как можно ближе к каждому из значений в данном диапазоне. Таким образом можно характеризовать диапазоны по их средним значениям, а значения данных в диапазонах сгруппированы как можно более компактно.

Метод "Квантование" позволяет строить диапазоны, определяющие распределение тематической переменной по некоторому сегменту данных. Например, можно применить режим "Квантование" к населению области по отношению к численности городского населения, чтобы показать, как распределено городское население на территории России. При этом в легенде не будет указано, что используется режим Квантование для построения диапазонов. Легенду можно будет настроить так, чтобы она содержала название поля, которое использовалось для построения диапазонов.

При использовании метода "На основе дисперсии" два средних диапазона разделяет среднее значение, а размер этих диапазонов равен стандартному отклонению. Кроме того, можно самому определить диапазоны методом "Вручную".

3. Компоновка карты и формирование макета печати

В MapInfo компоновка выполняется в окне Отчета. В окне Отчета можно размещать окна Карт, Списков, Легенд$$$$$$$$$$$$, Графиков, а также наносить разнообразную текстовую и графическую информацию (нарисовать штамп, рамку и т.д.), и впоследствии использовать этот отчет как шаблон. Между окном Отчета и окнами, отображенными в нем, существует динамическая связь - все изменения, происходящие в этих окнах, сразу отображаются в окне Отчета, причем в MapInfo можно создавать отчеты размером в несколько страниц распечатки.

После внесения в макет всех необходимых компонентов будущей карты, его можно вывести на принтер или другое доступное для печати устройство.

Для создания нового отчета необходимо выполнить команду "Окно" -- "Новый отчет". В диалоге необходимо указать "Рамку, содержащую окно….." (оставляем параметр по умолчанию) (Рис.7.3.1).

В результате откроется окно "Отчета", представляющее собой макет страницы печати. Добавление новых элементов отчета производится при помощи кнопки

"Рамка" и указания границ рамки в окне макета (Рис. 7.3.2).



Замечание: Для задания точного масштаба отображения карты необходимо дважды щелкнуть в контуре рамки, в которой содержится карта и в нижнем правом углу диалога указать значение масштаба. Также, если щелкнуть правой кнопкой мыши в окне отчета, то появятся дополнительные возможности настройки Макета печати.

Если единицы измерения макета не метры, то необходимо войти в меню Настройки Режимы - Система и выполнить необходимые установки.

Лекция 8. Требования к цифровой карте. Проверка топологической корректности векторных данных

Основными характеристиками качества цифровых карт , на наш взгляд, могут быть следующими:

- топологическая корректность векторных данных, составляющих метрическую компоненту информации, содержащейся в цифровой карте.

- полнота цифровой карты,

- точность цифровой карты,

- правильность идентификации объектов и характеристик,

- логическая согласованность структуры цифровой карты и представления в ней объектов картографирования.

Топологическая корректность - это такое качество векторных данных, при котором их топологические свойства удовлетворяют заданным требованиям.

Детальные требования топологической корректности могут меняться в зависимости от используемой модели данных цифровой карты, но в любом случае они должны быть четко сформулированы. Однако можно выделить наиболее общие требования к топологическим свойствам векторных данных, применимых для всех векторных цифровых карт (см. Табл.11.1.).

· Границы площадных объектов должны быть замкнуты, т.е. координаты первой точки контура должны быть равны координатам последней точки.

· Осевые линии линейных объектов не должны иметь разрывов в местах, где их не имеют соответствующие объекты картографирования.



Если используется топологическая векторная модель данных, то к этим требованиям необходимо добавить следующие:

· На пересечении линий, используемых как границы площадных объектов, должны быть образованы узлы, а линии должны быть разбиты на отдельные сегменты (дуги, контурные элементы).

· Начальная и конечная точки каждой линии, не являющейся границей замкнутого полигона, должны совпадать с точками других линий и образовывать узлы в местах совпадения, т.е. каждая линия должна опираться своими крайними точками на точки других линий.

· Должны отсутствовать дублирующиеся линии.

В системе MapInfo имеется возможность проверки топологической корректности полигонов и топологической коррекции объектов.

Проверка топологической корректности полигонов позволяет определять уровень толерантности, в пределах которой выделять все пересечения и "недоводы", которые встречаются на границе смежных областей.

Проверка топологической корректности полигонов осуществляется с помощью меню «Проверка полигонов», в котором можно активизировать следующие функции:

Определение самопересечений. При установке флажка в этом пункте меню, места возникновения самопересечений полигонов (узлы пересечений линейных сегментов, принадлежащих одному полигону) помечаются специальным символом.

Определение перекрытий. Если в этом пункте меню установлен флажок, то программа будет находить перекрытия площадных объектов. Вы можете выбрать стиль полигона (заливку и тип границы), которым будут отображаться перекрытия на карте.

Определение пустот между полигонами. При установке флажка в этом пункте меню пустоты между полигонами (замкнутые области, не содержащие объектов), которые меньше площади указанной в меню, будут отражаться на карте специальным образом.

Пример проверки топологической корректности полигонов приведен на рис.11.9.



Рис.7.4.1. Проверка топологической корректности полигонов.

Топологическая коррекция объектов осуществляется с помощью меню «Топологическая коррекция объектов».

Операция «Удаление перекрытий» аналогична функции проверки регионов, в результате проверки все пересечения удаляются. Операция «Удаление пустот между полигонами», позволяет автоматически совмещать узлы объектов, которые, по различным причинам не были совмещены или имеют самопересечения, удалять лишние узлы в объекте, если они не несут топологической нагрузки, например, располагаются на прямой линии.

Пример топологической коррекции объектов приведен на рис.7.4.2.

Рис. 7.4.2. Топологическая коррекция объектов.

2. Полнота цифровой карты оценивается следующими показателями:

· Наличие паспорта цифровой карты, полнота и правильность его заполнения;

· Полнота объектового состава;

· Полнота характеристик объектов.

Паспорт цифровой карты - это набор данных, содержащих информацию об общих ее характеристиках, или так называемые метаданные, т.е. данные о содержащихся в ней данных.

Существует стандарт ГОСТ Р 51353-99 Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание, в котором дается следующее определение этого понятия:

Метаданные электронных карт - данные, которые позволяют описывать содержание, объем, положение в пространстве, качество (точность, полноту, достоверность и современность) и другие характеристики электронных карт, а также данные геодезической, гравиметрической, фотограмметрической и картографической информации, которую используют при создании (обновлении) и применении электронных карт.

В соответствии с этим стандартом общие метаданные должны содержать наиболее общие характеристики пространственных данных и включать в себя следующее:

· сведения об организации, представившей метаданные,

· сведения об организации-изготовителе цифровой карты,

· описание вида продукции,

· дата изготовления (обновления);

· сведения о качестве (точность, полнота данных, критерии генерализации);

· сведения об источниках информации (исходные материалы, метод создания);

· сведения о системе координат, картографической проекции, эллипсоиде;__

· сведения о территории, представленной на карте.

Следует заметить, что данный стандарт устанавливает требования в общем виде к содержанию метаданных, но, к сожалению, содержание паспорта цифровой карты детально не регламентировано каким-либо нормативно техническим документом. Во многих случаях выпускается продукция, не имеющая паспорта цифровой карты вообще.

Полнота объектового состава цифровой карты - это показатель представления в цифровой карте всех требуемых объектов картографирования в соответствии с классификатором и реальной ситуацией на местности. В цифровой карте должны быть представлены все объекты картографирования, имеющиеся на местности, подлежащие отображению в соответствии с требованиями используемого классификатора объектов.

Объекты, которые в соответствии с требованиями классификатора, должны иметь характеристики должны содержать в составе цифровой карты соответствующие значения характеристик.

3. Точность цифровой карты характеризуется точностью координат точек контуров объектов, содержащихся в метрической информации. Как правило, в соответствии с требованиями нормативно-технических документов характеристикой точности является средняя ошибка координат точек контуров объектов с четкими очертаниями относительно ближайших точек планового съемочного обоснования.

Действующие в настоящее время нормативно-технические документы (основные положения, инструкции Роскартографии) устанавливают требование к допустимой средней ошибке положения контуров с четкими очертаниями в пределах 0.5 мм в масштабе карты.

4. Правильность идентификации объектов и характеристик - это правильность указания кодов объектов и характеристик в соответствии с классификатором, использованным при создании цифровой карты, а также правильность самих значений характеристик.

5. Логическая согласованность структуры цифровой карты и представления в ней объектов картографирования - это удовлетворение требованиям используемой концептуальной модели данных и структуры модели данных или формату данных, в том числе и обменному, если речь идет о передаче продукции потребителю. Этот показатель также называют еще целостностью данных или их непротиворечивостью.

Он является очень важным, но, к сожалению, часто недооцениваемым, так как выявление всех ошибок целостности данных зачастую бывает очень трудоемким и кропотливым процессом. Чем же характеризуется целостность данных? Каким общим требованиям должна удовлетворять цифровая карта в этом аспекте? К таким общим требованиям можно отнести следующие.

· В цифровой карте не должно быть объектов с одинаковыми идентификаторами, которые по определению должны быть уникальными.

· Не должно быть контуров, контурных элементов и вообще каких либо наборов метрических данных с одинаковыми идентификаторами, которые по определению должны быть уникальны.

· Все наборы данных (контуры, контурные элементы, графические объекты и проч. ) должны иметь связь другими компонентами цифровой карты, которые предусмотрены используемой моделью данных. Не должно содержаться связей, противоречащих используемой модели данных. Например, для цифровой карты все графические объекты должны иметь ссылки на объекты, представленные в таблице объектов. Если объект имеет характеристики, то графический объект должен иметь ссылку на таблицу атрибутов и запись в этой таблице. Но с другой стороны конкретная запись в таблице атрибутов должна иметь связь с графическимобъектом, но только с одним.

· В цифровой карте должны быть представлены все данные, на которые ссылаются другие компоненты цифровой карты. Например, если в цифровой карте в графическом файле для данного графического объекта будет указана ссылка на запись в таблице объектов, но такой записи в таблице объектов не окажется, это будет нарушением целостности данных.

Лекция 9. Система земельно-кадастровой информации. Понятие земельно-информационных систем

1. Информационное обеспечение кадастра недвижимости

Государственный кадастр недвижимости -- это информационный ресурс государства, содержащий сведения о правовом, природном и экономическом положении недвижимости. Но кадастр недвижимости активно использует картографическую информацию, так как пространственное отображение земель -- связующее звено информации, получаемой из различных источников. Большое количество информации не всегда может помочь решить проблему, пока она не будет отражена на карте. Кроме того, значительная часть географической информации быстро меняется с течением времени. Быстроту и актуальность информации может гарантировать только автоматизированная система.

Под информационным обеспечением кадастра следует понимать процесс сбора и предоставления обработанной соответствующим образом информации о земельных участках и объектах недвижимости, расположенных на них, о территориальных зонах, об обременениях в использовании земли в целях фиксации в документах Государственного кадастра недвижимости (ГКН), а также обмен информацией между заинтересованными пользователями в соответствии с их информационными потребностями.

Задачи информационного обеспечения системы кадастра недвижимости заключаются в правовом обеспечении функционирования системы ГКН; наполнение, ведение и обновление банка данны, документирование сведений о земельных участках; предоставление необходимой информации (пакета документов) заинтересованным органам; анализ эффективности системы земельного кадастра, использования земель; прогноз развития земельного рынка; прогноз развития информационного рынка; прогноз землепользования; защита информации. Кадастр недвижимости представляющий собой систему документов и сведений можно рассматривать как совокупность земельно-кадастровых документов, материалов и информации о правовом режиме объектов недвижимости, распределении по категориям земельного фонда, объектам и субъектам земельных отношений, держателям прав, о видах пользования, количестве, качестве и экономической ценности земель. Кадастровая документация подразделяется на текстовую и планово- картографическую. Между ними существует тесная взаимосвязь. Текстовая документация включает в себя книги, карточки, ведомости, таблицы, диаграммы, очерки, пояснительные записки. Планово-картографическая документации включает в себя планы, карты, схемы, картограммы [2].

Перестройка земельно-кадастровой системы во многом связана, с переводом информации на современные виды ее носителей, снимающих ограничения по ее форме и объему. Обработка огромных массивов количественных, ценовых, качественных и правовых данных о каждом контуре земельных угодий, хозяйственной и административной единице, их динамике под силу лишь современным компьютерным системам с наборами автоматизированных рабочих мест.

Поэтому хранение комплекса земельно-кадастровых данных на современном этапе осуществляется на основе автоматизированных земельно- кадастровых банков и баз данных. Банки и базы земельно-кадастровых данных рассчитаны на комплексное использование содержащейся в ней информации, охватывают значительные территории и имеют несколько административных иерархических уровней: административный район (город); субъект Российской Федерации; Российская Федерация в целом. Банки и базы земельно-кадастровых данных как информационные системы обеспечивают: иерархическую структуру федерального, регионального и локального уровней ведения земельного кадастра; информационные потребности различных пользователей работающих с базой данных; открытость для ввода, хранения, обработки и выдачи информации в любой форме; корректность, достоверность, целостность и непротиворечивость хранимой и выдаваемой информации; простоту и удобство работы с базами данных; поэтапность и преемственность в проведении информационного обмена; одноразовый ввод информации и многократное, многоцелевое ее использование; требуемую защиту и конфиденциальность информации.

Упрощенно структуру базы земельно-кадастровых данных можно представить как графическую и семантическую базы данных с прямой и обратной связью. При этом информация в базах данных может иметь различные виды представления (рисунок 7).

Основу семантической базы данных составляют материалы регистрации собственности, землевладений и землепользовании, учета количества и качества земель, которые собираются землеустроительной службой традиционно (в бумажной форме), а также информация о недвижимости, инфраструктуре и другая информация, связанная с землей, которая собирается муниципальными, коммунальными органами и другими ведомствами. Другим источником информации для семантической базы данных являются статистические материалы, имеющие цифровую форму, удобные для непосредственного использования, среди которых особо выделяется государственная статистика, позволяющая зафиксировать изменения в народном хозяйстве, составе населения, уровне его жизни, развитии культуры, наличии материальных резервов и их использовании, соотношении в развитии различных отраслей хозяйства и др.

Дополнительным источником информации являются текстовые материалы (статьи, книги, отчеты о наличии и распределении земель и др.), отличительная особенность которых состоит в том, что, имея большой фактический материал, в них отсутствует единство формы представления данных, они не обеспечивают точную пространственную локализацию данных.

Картографическая база данных необходима для пространственного восприятия объектов земельно-кадастровой БД и получения их пространственных характеристик. Основой для наполнения БД служат различные материалы: планы и карты, аэро- и космическая фотосъемка, дистанционное зондирование, топографо-геодезическая и кадастровая съемка. Графическая информация представляется в традиционном (бумажном) виде, а также в цифровом виде (в растровом или векторном формате).

Очень важен вопрос о точности представления геометрических данных объектов, входящих в базу данных. От этого зависят затраты на наполнение системы и объемы хранящейся информации. Согласно с данными по видам работ, осуществляемым в этой области, для конкретной БД выбирается базовый масштаб картографических материалов с соответствующей точностью. Например, для картографирования сельских населенных пунктов Российской Федерации принят масштаб плана 1:2 ООО. Исходя из заданного масштаба и существующих требований инструкции по составлению планов карт, можно определить точность положения объектов на местности, точности определения площадей, длин отрезков и др.

В настоящее время планово-картографические материалы могут быть представлены, как в виде традиционных графических материалов, так и в цифровом виде.

Экономическая реформа, проводимая в Российской Федерации, повлекла за собой коренную перестройку земельных отношений, создание рыночных механизмов регулирования и управления землепользованием, формирование новых управленческих структур. В этих условиях необходима систематизированная информация о состоянии земли, включающая основные сведения об объекте земельных отношений и субъектах права на землю, то есть сведения земельного кадастра как системы информационного обеспечения при управлении и регулировании землепользования.

Для современного этапа развития кадастра характерно образование автоматизированных информационных систем кадастра, которые, в зависимости от региона и принципа методического обеспечения, могут создаваться в виде автоматизированных информационных систем государственного земельного кадастра. Государственный земельный кадастр содержит основные данные для любой земельной информационной системы, а наличию унифицированных, стандартных форматов представления этих данных позволяет создавать информационные системы многоцелевого использования, что способствует эффективному обмену информацией с другими базами данных.

Следует отметить, что система кадастра, особенно по мере ее автоматизации и развития, становится поисковой системой. Реализация автоматизированной системы земельного кадастра позволит защитить основные интересы государства: сбор земельных платежей и налога на прочно связанную с землей недвижимость; пополнение бюджета за счет пошлин и сборов с земельных сделок и операций с недвижимостью; функционирование земельного рынка; предоставление юридически обоснованных и достоверных данных о правах на землю для органов управления, судов, земельных банков, а также обеспечит интересы граждан: ясность и уверенность в правах на землю и другую недвижимость; гарантии государства по защите прав на недвижимость, стимулирующие более эффективное производство и инвестиции; упрощение осуществления сделок с недвижимостью, обеспечивающих рынок земли и другой недвижимости; залог недвижимости для получения кредитных средств.

С проведением реформы начался новый этап ведения земельного кадастра в Российской Федерации, который сопровождается большим количеством нормативно-правовых документов, в той или иной степени связанных с содержанием и ведением кадастра, направленных на осуществление земельной реформы, формирования многоукладности землевладения и землепользования, переход к рыночным отношениям.

Государственный кадастр сейчас, представляет собой единую государственную информационную систему признания и удостоверения государством факта возникновения, существования или прекращения существования объектов кадастрового учета. Внесенные на бумажные и электронные носители сведения об объекте земельного учета являются единственным доказательством существования учетного объекта в границах, признанных при его учете.

Известный ученый в области земельных отношений П.Ф. Лойко [10] сформулировал вопросы, на которые должна отвечать система земельного кадастра страны, учитывать в реальном времени все происходящие (количественные, пространственные, качественные и правовые) изменения на уровне отдельных земельных участков собственников и арендаторов; обеспечивать; оперативный доступ к материалам земельного кадастра на всех уровнях управления; иметь аналитическую базу (программное обеспечение) для непрерывного ряда оценок по отдельным проблемам использования земельных ресурсов; обеспечивать в единой взаимосвязи с мониторингом земель получение информации, связанной с деградацией почв и загрязнением земель; быть связующим звеном между всеми видами кадастров, которые имеют место в России; обеспечивать необходимой информацией имущественные отношения, связанные с владением и пользованием землей, включая судебные, финансовые и арбитражные органы, мероприятия охраны окружающей среды.

Информация, накапливаемая соответствующими службами, формируется в процессе выполнения различного рода землеустроительных работ и обследований, является основой земельного кадастра района, субъекта федерации, страны. Работы по формированию информационной базы земельного кадастра на уровне субъектов Федерации и муниципальных образований проводятся по следующим направлениям:

-подготовка планово-картографических материалов;

-проведение инвентаризации сельских районов, населенных пунктов, городов;

-создание электронных дежурных кадастровых карт землепользований;

-формирование баз данных на магнитных носителях;

-подготовка карт ограничений и обременений с отображением и описанием зон особых режимов использования;

-проведение земельно-оценочных работ с составлением кадастровых карт.

Одним из направлений работы по формированию информационной базы земельного кадастра является реализация программы создания земельно-информационной системы, основными целями которой является: эффективное использование земельных ресурсов; привлечение инвестиций для развития территории и муниципального хозяйства и связанное с этим расширение налогооблагаемой базы территории; обслуживание потребностей населения и субъектов хозяйственной деятельности в распоряжении и использовании ресурсов. Эффективное использование земельных ресурсов в плане реализации программы создания ЗИС решается путем закрепления и учета всей частной, муниципальной и государственной собственности на землю и связанного с ней недвижимого имущества на основе действующего законодательства, что позволяет выявить новые предприятия, организации и граждан, владение землей и другой недвижимостью которых не зарегистрировано и исключает поступление средств в бюджет; построения четкой системы распоряжения муниципальными землями, предусматривающей эффективные способы аренды, пользования, владения, собственности на землю и способствующей наибольшему доходу бюджета; стимулирования инициативы граждан и юридических лиц в улучшении использования ими земли и связанного с ней имущества.

2. Понятие земельно-информационных систем

Земельные службы управляют и контролируют функции, которые удобнее выполнять на базе земельно-информационных систем, наполненных разнородной и более широкой информацией о недвижимости: дорогах, гидрографии, экономике, населении, т. е. о том, что необходимо для поддержки управленческих решений прежде всего органов власти.

При создании земельно-информационных систем (ЗИС) для каждого административно-территориального уровня необходимо формулировать требования по составу слоев информации, формату передачи и правилам организации доступа к базе данных с необходимой степенью защиты информации и стоимостью передачи данных. Например, федеральным и региональным органам власти в большей степени требуется статистическая информация, необходимая для решения государственных задач [1].

Следует сделать различие между понятиям земельная информационная система и географическая информационная система. Между ними существуют различия: объектом ЗИС являются земельные ресурсы, земельные участки, права на них и все процессы, связанные с ними, объектом ГИС могут быть разнообразные ресурсы и пространственные характеристики территорий (дороги, леса, водные источники и другие природные характеристики); ЗИС представляет собой организационно упорядоченную совокупность массивов документов и баз данных;

ГИС используют для предоставления картографической и семантической информации в электронном виде на основе использования специализированного программного обеспечения, т. е. она является инструментом для ведения базы данных;

3. при создании ГИС используют программные средства и математический аппарат, а при создании ЗИС не обязательно применять компьютерные технологии; ГИС, как правило, представляет статичную модель территории на определенный период времени, ЗИС постоянно изменяется и дополняется. Взаимодействие ГИС и ЗИС показано на рисунке 8 .

Рисунок 8 - Схема взаимодействия земельной и геоинформационных систем [1]

Понятие земельной информационной системы можно трактовать в широком и узком смыслах.

В широком смысле ЗИС представляет собой организационно упорядоченную совокупность массивов информации из различных источников, документов и информационных технологий (в том числе ГИС- технологии), реализующих информационные процессы управления земельными ресурсами (включая регистрацию, учет и оценку земельных участков и иных объектов недвижимости). В этом понимании ЗИС включает: земельно-кадастровую информационную систему; информационные системы иных государственных и ведомственных кадастров (водного, градостроительного и др.), информация которых связана с земельными участками и иными объектами недвижимости; информационную систему государственного мониторинга земель; территориальные информационные системы (региональные и муниципальные ЗИС); информационные технологии.

В узком смысле ЗИС -- это географическая информационная система земельно-ресурсной и земельно-кадастровой направленности, основой которой являются сведения о земельных участках и территориальных зонах в соответствии с составными частями Государственного земельного кадастра. В этом понимании ЗИС ориентирована на решение проблем, связанных с технологическими и техническими аспектами формирования банка пространственных данных о земельных ресурсах. ЗИС в узком смысле включает:

картографические ЗИС для ведения ГЗК, создающие тематические электронные и цифровые карты; земельно-регистрационные ЗИС, создающие электронную версию дежурной кадастровой карты; земельно-оценочные ЗИС, отображающие данные различных видов оценки земли и иной недвижимости; земельно-учетные ЗИС, создающие электронные карты, характеризующие количественные и качественные характеристики земельных ресурсов.

ЗИС состоит из семантической и картографической информации, которые могут создаваться и вестись с использованием компьютерных технологий. ЗИС может создаваться на базе какой-либо одной ГИС либо на базе нескольких ГИС. Последний вариант создания ЗИС в наибольшей степени подходит для ведения земельного кадастра в современных условиях, так как позволяет осуществлять конвертацию данных между разными геоинформационными системами.

Основа формирования базы данных ЗИС -- данные Государственного земельного кадастра. ЗИС может быть сформирована как внутри системы ГЗК, так и вне ее. В последнем случае ЗИС включает в себя данные земельного и иных кадастров, а также данные иных систем (правовой, налоговой, управления земельными ресурсами и пр.). При формировании ЗИС в рамках (внутри) системы ГЗК в нее включаются только данные, полученные в результате ведения земельного кадастра, и для такой системы более подходит название «земельно-кадастровая система».

В системе управления земельными ресурсами наметились две основные тенденции применения ГИС и ЗИС. Первая из них -- использование ГИС универсального назначения (ArcView/ArcInfo, Integraf, WinGis и др.), вторая -- использование специализированных кадастровых ЗИС («Альбея», «Геокад» и др.). Достоинства применения универсальных ГИС заключаются в относительно низкой стоимости и большей открытостью данных, преимущества специализированных кадастровых ЗИС акцентируют внимание на более качественном решении возложенных на них задач, несмотря на больцгую их стоимость. Кроме того, ЗИС гораздо больше отвечают требованиям ведения кадастрового учета, позволяя выполнять не обобщенный, а более конкретный анализ данных, решать специфические задачи кадастрового учета земель.

Существует довольно широкий спектр программных продуктов, используемых в землеустроительных органах, но все они имеют очень узкий диапазон решаемых задач. Так, пакет программ MAGISTR предназначен для камеральной обработки результатов геодезических измерений.

Для учета землепользователей используют программу автоматизированного ведения банка данных ZEMBANK, которая позволяет оперативно вводить, редактировать и обрабатывать текстовую и структурированную информацию о землепользователях. Банк данных состоит из программного комплекса для создания и ведения базы данных и самой базы данных.

Программный комплекс имеет достаточно гибкие средства для быстрого поиска записи или группы записей и формирования дополнительных таблиц. К типичным задачам, решаемым данной программой, можно отнести: поиск всех землевладений по названию землевладельца; поиск землевладений по заданному адресу; выбор всех землевладений с площадью, лежащих в определенных пределах; выбор всех землевладельцев административного района; выбор всех землевладельцев, не уплативших земельный налог; сортировку таблиц по различным критериям. Недостаток данной системы -- отсутствие вывода информации по утвержденным формам отчетности.

Для формирования и проверки форм земельно-кадастровой отчетности используют комплекс программ «Форма 22». Он предназначен для автоматизации деятельности работников территориальных органов Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по сбору, накоплению и обработке кадастровой информации по утвержденным формам отчетности.

К базам данных земельно-законодательной информации относится программа LAWER, база данных которой может легко корректироваться и обновляться, а также имеется возможность поиска того или иного закона или статьи.

Создание единой информационной системы управления земельными ресурсами должно быть основано на дифференцированном подходе к формированию информационных систем на каждом административно- территориальном уровне в зависимости от решаемых задач, разработке рациональных параметров информационного фонда и интеграции их в единое информационное пространство.

Наиболее перспективное направление интеграции ЗИС -- организация корпоративных сетей по технологии Интернет и Интранет. Технология Интранет представляет собой использование технологии Интернет для построения сетевой информационной инфраструктуры корпоративной или локальной сети. Корпоративные сети представляют собой разновидность компьютерных сетей для обеспечения совместного использования данных внутри территориально разделенных организаций. Они сформировались на основе локальных сетей, которые, объединяясь друг с другом, привели к появлению территориально распределенных сетей (WAN), ставших основой нового типа корпоративных сетей.

Технология Интранет несет с собой новую философию управления информацией внутри организации. Известно, что эффективное управление требует помимо других условий полного владения информацией, адекватно отражающей состояние организации, в нужный срок. На базе Интранет возникло множество управленческих школ. Так, благодаря использованию программного обеспечения интегрирующего средства электронной почты, аудио, видео и телефонии появилась возможность организовывать электронные конференции в реальном времени, что способствовало повышению координации и оперативности управления, усилению интеграции различных ведомств и их подразделений.

В общем виде комплекс работ по формированию ЗИС включает [10]:

1 Инвентаризацию земель, в задачу которой входит выявление всех владельцев земельных участков, зданий, сооружений; получение характеристик земельных участков и связанных с ним объектов недвижимости, необходимых для налогообложения и других платежей; разграничение земельных участков по видам собственности - частная, муниципальная, государственная и их характеристика.

2 Кадастровые съемки, основной задачей которых является получение сведений, характеризующих пространственные характеристики и взаимное положение земельных участков. Результатом кадастровых съемок являются планы отдельных участков, составленные по материалам инструментальных съемок и геодезические данные; кадастровые планы, полученные по материалам инструментальных съемок границ участков в пределах всего населенного пункта или его части и геодезические данные; кадастровые схемы, составленные по материалам аэрофотосъемки и других плановых материалов. Материалы кадастровых съемок используются для контроля за использованием земель, установления сервитутов и ограничений в использовании земель; определения площадей земельных участков и связанного с этим взиманием платежей за землю; проведения операций и сделок с землей; выявления самозахватов и разрешения земельных споров; оформления правоустанавливающих документов на собственность, аренду, пожизненно наследуемое владение, пользование, пользование землей; определения перспектив их рационального использования и др.

3 Создание автоматизированных баз данных (БД), задачей которой является систематизация и организация использования сведений, полученных при инвентаризации, формирование цифровой карты. Средства автоматизированной БД позволяют производить выборки из сведений, хранящихся в базе по необходимым критериям, и формировать запросы нужной формы. Результатом создания БД является также автоматизированная система по работе с графической информацией.

3 Формирование архивов земельно-кадастровой информации как систематизированного свода сведений о земельных участках и другом недвижимом имуществе, организация делопроизводства по работе с земельно-кадастровой информацией.

3. Классификация и структура земельных информационных систем

Рисунок 9 - Классификация земельных информационных систем

Отличие земельной информационной системы от других информационных систем обусловлено особенностями их объекта -- земли. Практически все компоненты земельных информационных систем (база данных, СУБД, процедуры сопровождения данных и др.) требуют глубокого научного обеспечения. Последние достижения в области новых технологий позволяют совершенствовать способы функционирования земельного кадастра и мониторинга, например, путем использования ГИС-технологии для создания автоматизированной системы земельного кадастра. Но при использовании новых программно-технических средств механическое перенесение традиционно сложившихся методов организации работ в области получения и обработки информации неэффективно. Поэтому их необходимо перестраивать, исходя из новых технических и технологических возможностей.

Основная целевая функция современной земельной информационной системы -- формирование информационной основы управления земельными ресурсами любого уровня, обеспечение процессов принятия эффективных управленческих решений достоверной информацией с необходимой степенью детализации.

Оптимизация функций ЗИС осуществляется при помощи развития и совершенствования соответствующих средств (программных, аппаратных, нормативно-правовых, организационных). К этим средствам относятся программные комплексы, средства вычислительной техники и передачи информации, инструкции и методические руководства, положения и уставы, схемы и их описания.

Основные задачи создания и ведения земельной информационной системы:

-предоставление юридически обоснованных и достоверных данных о правах на земельные участки и прочно связанную с ними недвижимость для органов управления, судов, банков, юридических и физических лиц;

-обеспечение защиты прав собственников, владельцев и пользователей земли и прочно связанной с ней недвижимости;

-обеспечение установления и регистрации правового режима пользования земельными участками, зданиями и помещениями;

-информационное обеспечение сбора земельного налога и налога на недвижимость; пополнение бюджета за счет пошлин и сборов с земельных сделок и операций с недвижимостью; информационная и правовая поддержка функционирования рынка земли и другой недвижимости;

-поддержка установления залоговой стоимости земли и недвижимости; -установление ставок земельного налога и нормативов платежей; -учет количества и качества земли, создание банка данных о наличии и состоянии земельных ресурсов;

-информационное обеспечение и поддержка программ по рациональному использованию земельных ресурсов, оптимальному планированию развития территорий;

-создание условий для установления территорий с особым правовым режимом (природоохранным, заповедным, рекреационным);

-учет технической информации о зданиях и сооружениях, расположенных на территории городов и других муниципальных образований;

-информационная поддержка разграничения полномочии по управлению землями между управленческими структурами Российской Федерации, ее субъектов и муниципальных образований.

Учитывая основные положения информатики, земельная информационная система должна включать:

-техническое обеспечение (комплекс технических средств -- процессоры, периферия и др.);

-программно-технологическое обеспечение (методы и средства, обеспечивающие функции хранения, анализа и предоставления данных);

-информацию (качественные и количественные характеристики исследуемого объекта или явления); -пользователя.

С точки зрения функционирования ЗИС может быть представлена в виде пяти крупных блоков, каждый из которых характеризует определенный процесс (рисунок 10).



Рисунок 10 - Схема функционирования земельной информационной системы

Блок 1 -- инфраструктура ЗИС. В блоке формируется материальное, технологическое, техническое, кадровое обеспечение процесса функционирования системы и анализируются различные методы и технические средств функционирования ЗИС.

Блок 2 обеспечивает процессы накопления, обработки, преобразования и хранения информации

В блоке 3 осуществляется анализ рынка информации, позволяющий получить комплексную характеристику использования информации о земле с учетом динамики (спроса и предложения) на масштабы и пропорции использования информации, тенденции и колебания информационного рынка, состояние и динамику цен на земельно-кадастровую и иную информацию, а также на земельные участки и иные объекты недвижимости.

В блоке 4 проводится анализ эффективности функционирования ЗИС (сбора, обработки, хранения, предоставления и использования земельно- кадастровой информации), а также корректировка элементов системы.

В блоке 5 проводится анализ взаимодействия с потребителями земельно-кадастровой информации. В этом блоке осуществляются операции с вторичными информационными ресурсами, созданными на базе первичной информации, устанавливаются режимы предоставления данных заинтересованным пользователям и порядок обмена информацией (объем, структура, динамика и качество процесса обмена и предоставления информации).

При взаимодействии с ЗИС пользователи информации получают информацию в соответствии с установленным режимом ее предоставления. Пользователи могут участвовать в формировании банка данных, предоставляя информацию (или обменивая ее на иную информацию). В последнем случае пользователям предоставляется особый (льготный) режим пользования информацией. К необходимым условиям создания нормально функционирующей ЗИС следует отнести: экономическую и правовую стабильность в обществе и в регионе; соответствие условий создания ЗИС федеральному и региональному законодательству; информационное обеспечение (наличие материалов государственных земельного кадастра и мониторинга земель, инвентаризации земель, землеустройства, обеспеченность картографическими материалами необходимого масштаба и т. д.); взаимосогласованность действий системы исполнительных и законодательных органов власти в области управления земельными ресурсами; укомплектованность кадрами с требуемым образованием; создание автоматизированной системы Государственного земельного кадастра и др.