Геоинформационные системы в ведении земельного кадастра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ СПО Тверской колледж им. А.Н. Коняева

Реферат

По предмету

Основы построения автоматизированных информационных систем

На тему

Геоинформационные системы в ведении земельного кадастра

Выполнил студент Ущекин Е.С.

230105 3ПРСК

Поверила Петрушенко Л.Л.

Тверь 2007г.

Введение

Земля - неоценимое богатство общества. Она является основным природным ресурсом, материальным условием жизни и деятельности людей, базой для размещения и развития всех отраслей народного хозяйства, главным средством производства в сельском хозяйстве и основным источником получения продовольствия. Поэтому организация рационального использования и охраны земель - важнейшее условие существования и роста благосостояния народа.

Перед обществом стоит сложная задача: так организовать использование земель, чтобы, с одной стороны, прекратить процессы деградации почв, осуществить их восстановление и улучшение, а с другой - добиться повышения эффективности производства за счет организации рационального землевладения и землепользования. Она может быть решена только в ходе землеустройства, главной целью которого является организация рационального использования и охраны земель, создание благоприятной экологической среды, улучшение природных ландшафтов и реализация земельного законодательства.

Землеустройство - это социально-экономический процесс и система мероприятий по организации использования и охраны земли совместно с другими средствами производства, связанными с ней; по регулированию землевладений и землепользований в соответствии с земельным законодательством и решениями органов исполнительной власти; по устройству территории сельскохозяйственных предприятий; созданию благоприятной экологической среды и улучшению природных ландшафтов.

Изменение форм собственности на землю, переход к экономике рыночного типа, а также связанные с этим процессы разгосударствления и приватизации обусловили проведение земельной реформы в России. Главной целью которой явилось перераспределение земли с целью создания многообразных форм собственности и хозяйствования, а также многоукладной экономики.

Основные сведения о состоянии земельных ресурсов на территории государства находятся в государственном земельном кадастре, и одной из задач землеустройства является обновление обязательных сведений.

В настоящее время для повышения эффективности уровня производства, применяют автоматизированную обработку данных. На самом деле практика показала преимущество подобного подхода, в настоящее время ручная обработка данных встречается крайне редко.

Эффективность автоматизации - заключается в увеличении производительности работ по обработке вычислений за счет увеличении скорости их выполнения и во много раз сократить вероятность появления любых ошибок. Так же при автоматизации повышается производительность труда и приводит к уменьшению расходов администрации за счёт более быстрого выполнения сотрудниками своих задач, исключения дублирования информации. Кроме основного эффекта при внедрении автоматизации имеется косвенный эффект - повышение качества работ, квалификация сотрудников, культуры производства, сокращение расходов на судопроизводство за счет принятия решений на базе достоверных и объективных правовых данных.

Сущность автоматизации обработки землеустроительной информации заключается в активном применении компьютерной технологии работ при обработке материалов землеустройства в цифровом виде.

Автоматизированные системы земельного кадастра устанавливаются в соответствующих земельных комитетах и выполняют следующие функции:

- сбор, накопление и обновление координатной и семантической информации по отдельным субъектам землепользования.

- автоматизированную подготовку документов на право пользования (владения) землей и регистрацию выданных документов.

- ведение электронной земельно-кадастровой книги.

- подготовку данных статистической отчетности.

В состав автоматизированной системы также входят средства оцифровки топографо-геодезических работ и оцифровки картографических материалов, что обеспечивает получение и исправление цифровых описаний земельных участков для их последующей загрузки в базу данных системы.

Автоматизированная система обработки землеустроительной информации включает в себя наличие программного комплекса по обработке материалов полевых измерений, средства автоматизированного ввода данных (из памяти электронных геодезических приборов), средства ввода графической информации (дигитайзер, сканер), программы для обработки графики и автоматизированного черчения, устройства вывода графической и текстовой информации (принтер, плоттер).

ГИС (Географическая информационная система) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете. Преимущество этой технологии состоит в том, что она позволяет объединять и анализировать большие объемы пространственных и географических данных, которые, по оценкам аналитиков, составляют 80 % всей информации в мире. Именно поэтому ГИС находят широкое применение во всех отраслях бизнеса, управления и промышленности.

1. Геоинформациооные технологии

На современном этапе земельные отношения в России претерпевают значительные изменения. Земля вновь становится объектом гражданского оборота и налогообложения. Распоряжение землей, т.е. переход прав на целые земельные участки или их отдельные части от одних землевладельцев к другим, начинает осуществляться по воле этих лиц без издания нормативных актов органов власти. Органы местной и государственной власти теряют информацию фискального характера о земле и не могут правильно исчислять и собирать плату за землю. Активизировался оборот очень большого числа мелких земельных участков, переданных в собственность гражданам для ведения садоводства и индивидуального жилищного строительства. Стали возникать межевые споры, которые невозможно разрешить цивилизованным путем из-за отсутствия в земельном кадастре сведений о местоположении на местности границ, разделяющих смежные земельные участки. Все это создало предпосылки для необходимости «зафиксировать» границы участков в земельном кадастре.

У общества в целом и у отдельных его граждан появилась потребность пересмотреть состав необходимых сведений и документов, содержащихся в земельном кадастре, а следовательно, и порядок его ведения, поддержания этих сведений и документов в актуальном состоянии.

Задача построения информационной системы земельного кадастра понимается следующим образом.

Предполагается иерархическое описание объектов с выделением уровней - субъект РФ (область, край, республика), муниципальное образование (город, район), кадастровый квартал, земельный участок. На каждом уровне определено информационное описание - цифровые модели местности (ЦММ) и базы данных (БД). Задачи управления землепользованием разделены на 2 группы:

- учет и регистрация;

- перспективное и оперативное управление.

Задачи учета и регистрации исторически появились в связи с фискальными интересами государства и потребностями рынка в правовой поддержке сделок с недвижимостью. Состав показателей описания земельных участков, необходимый для этого и зафиксированный Законом о земельном кадастре, минимален и непригоден для разумного управления. В настоящее время эти задачи поддерживаются органами ФСЗК, бюро технической инвентаризации (БТИ) и Минюста. Соответственно ведутся Государственный земельный кадастр, Государственный реестр прав и сделок по недвижимости, а также информационные ресурсы технического учета недвижимости БТИ.

Задачи перспективного управления решаются с привлечением органов управления сферы градостроительства и формированием документации градостроительного планирования развития территории на каждом из уровней управления (субъект РФ, муниципальное образование).

Управление землепользованием требует тесного согласованного взаимодействия органов управления земельными ресурсами и градостроительством.

Рассмотрим традиционную структуру данных геоинформационной системы, в составе которой выделим взаимосвязанные картографическую и атрибутивную составляющие. Картографическая составляющая будет представлена слоями электронных карт - аналогов бумажных карт разного масштаба и тематического содержания, между которыми организуются оперативные взаимосвязи. Атрибутивную составляющую представляют алфавитно-цифровые табличные данные, связанные с каждым слоем карты и содержащие характеристики нанесенных на карту объектов. Геоинформационные системы (ГИС) обеспечивает для всего собранного многообразия объектов удобный оперативный справочный режим доступа к данным, а также мощные средства пространственного анализа с использованием пространственных отношений между объектами.

В целом структура ГИС для ведения земельного кадастра территории может быть представлена совокупностью следующих блоков:

- цифровая топооснова;

- блок ведения земельного кадастра;

- подсистема обеспечения документооборота;

- прогнозно-аналитический блок.

1.1 Цифровая топооснова

Блок «Цифровой топоосновы» включает описание территории совокупностью электронных карт различных масштабов - от обзорных ЦММ М 1:1000000, 1:500000 на всю территорию, М 1:100000 - на территории районов, М 1:10000, 1:5000 - на территории городов и крупных населенных пунктов до М 1:2000, 1:500, необходимых для работы с земельными участками внутри населенного пункта. На обзорной карте субъекта Федерации предполагается наличие следующих тематических слоев: граница области (республики) и границы районов, водоемы (реки и озера), транспортные коммуникации, крупные населенные пункты (города, районные центры), слой рельефа (рисунок 1).

На карте территории района должны присутствовать все вышеперечисленные слои, выполненные с соответствующей масштабу точностью, кроме того, все населенные пункты района, слой лесных массивов, сельскохозяйственных и других угодий, промышленных зон, природоохранных территорий и др. Карту населенного пункта должны составлять слои водоемов, зеленых насаждений, улиц, кварталов, жилых и нежилых строений и т.д.

Функциональные возможности ГИС позволяют наладить иерархические связи между картами всех масштабных уровней. Например, с обзорной карты области (республики) по контуру указанного района (или райцентру) можно перейти на более детализированную карту района, а с нее, в свою очередь, по символу населенного пункта - на карту указанного населенного пункта и т.д.

Остановимся подробнее на способах получения цифровой модели местности. При реализации кадастровых ГИС выявляются многочисленные недостатки существующего картографического материала. Поэтому практически на каждом масштабном уровне актуальна задача привлечения современных технологий для создания или обновления соответствующих карт и планов. Одним из наиболее эффективных и недорогих методов построения ЦММ является использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ). Большие надежды возлагаются на привлечение результатов космического мониторинга (рисунок1).

Рисунок 1. Фрагмент космического снимка со спутника «Ресурс-01» в районе оз. Шира

НПО «Сибгеоинформатика» обладает опытом создания ЦММ с использованием высокодетальной космической съемки территорий населенных пунктов и отдельных участков незастроенных территорий. В 1998 г. при реализации проекта по управлению городской недвижимостью была создана ЦММ города Томска. Работы велись на основе космических данных камеры высокого разрешения (КВР-1000). Камера данного типа обеспечивает разрешение 2 м, отдельный кадр покрывает участок местности около 1600 км.. Технологический цикл формирования цифровой модели местности на основе классического метода цифровой фотограмметрии включает:

- организацию собственно космической съемки;

- выполнение подготовительных работ по обрабатываемой территории (в основном связанных с построением модели рельефа и привязкой снимка);

- сканирование негатива и компьютерную обработку изображения;

- ортофототрансформирование;

- оцифровку (векторизацию) ортоизображения;

- проверку топологической корректности векторных данных;

- полевые работы по уточнению модели и сбору недостающих данных.

Условием совместного эффективного использования ДДЗ является свободный обмен информацией. Система обработки ДДЗ Erdas Imagine использует векторные данные в ArcInfo, ArcView, ГрафИн формате, что позволяет производить дешифрацию снимков и получать результат в формате, пригодном для параллельной обработки средствами ГИС.

1.2 Земельный кадастр

Блок ведения земельного кадастра представляет собой надстройку над ГИС. В карты вводятся дополнительные слои для работы с контурами земельных угодий и участков земель, принадлежащих различным пользователям (или находящихся в аренде). Каждый участок представляется замкнутым полигоном, состоящим из нескольких контуров (для представления «вкраплений»). Вершины полигона задаются точными координатами, причем редактирование координат вершин может осуществляться как путем их «перетаскивания» при помощи мыши, так и вводом с клавиатуры в специальное окно в цифровом виде. Кроме того, на фигуры данного слоя вводится ряд ограничений, например, контуры не должны иметь самопересечений, пересечений с другими контурами, между контурами не должно быть пустого пространства. В качестве таких слоев, целесообразно использовать слои, поддерживающие топологическую структуру (например, покрытия ArcInfo). Это дает возможность автоматически собирать информацию о смежности земельных участков, перестраивать соседние контуры при изменении контура какого-либо участка.

ГИС может вычислять площади контуров «на ходу», т.е. по геометрической фигуре, задающей участок, и, соответственно, пересчитывать ее при изменении координат точек, образующих контур. Кроме перечисленных выше слоев, вводятся слои для учета территориальных зон, зон ограничений и обременений, например: линейный слой - для представления дорог, ручьев, трасс ЛЭП, линий связи, подземных коммуникаций и точечный слой - для внесения точечных объектов - отдельно стоящих деревьев, мочажин, колков, опор ЛЭП и линий связи. Площадь земли, занимаемая перечисленными объектами, попадающими в некоторый контур, может автоматически вычисляться при определении площади этого контура и учитываться в экспликации (рисунок 2).

Рисунок 2. Фрагмент карты населенного пункта, подготовленной в системе ГрафИн

1.3 Обеспечение документооборота

Подсистема обеспечения документооборота призвана автоматизировать процесс составления отчетов, ведомостей, кадастровых карточек и актов. Она должна быть максимально приближена к принятой в системе земельных комитетов форме отчетности и соответствовать утвержденным нормативным документам (рисунок 3). Было бы полезно иметь возможность вносить «косметические» изменения в отчеты, а в идеальном варианте, учитывая многочисленные изменения и реорганизации последних лет и особенности правил отчетности в различных регионах, и корректировать сам алгоритм создания отчета.

Для генерации отчетных форм система должна иметь механизм оперирования как атрибутивными, так и графическими данными, а также некоторыми вспомогательными элементами, такими, например, как легенда. Инструментальная ГИС должна иметь средства для отображения объектов условными знаками в соответствии с принятой номенклатурой. Специальные обозначения нужны для точечных, линейных и полигональных объектов.

Для каждого слоя используются следующие типы визуализаторов: одинаковая отрисовка всех фигур, отрисовка фигур в зависимости от значения некоторого атрибута (или логического выражения над атрибутами), отрисовка подписями (на фигуре подписывается значение некоторого ее атрибута, или выражения). Набор условных знаков для отрисовки должен быть настраиваемым и расширяемым.

Полезно иметь несколько визуализаторов для одного слоя и вместо изменения каждый раз единственного визуализатора просто управлять их видимостью. Можно по-разному раскрасить карту в зависимости от типа угодий или функционального назначения земель; назначить разные визуализаторы для отображения карты на цветном мониторе и для печати на черно-белом принтере.

Поддержка механизма геокодирования (адресного поиска) и наличие построителя запросов облегчают работу с системой на этапах проверки правильности внесенной информации, анализа и корректировки данных.

географический информационный земельный ресурс

Рисунок 3 Кадастровая карточка

Рисунок 4. Фрагменты отчетных форм «Топографическая экспликация сельхозугодий» полученных в ГИС ГрафИн 4.0

1.4 Прогнозно-аналитический блок

Прогнозно-аналитический блок предназначен для анализа текущего состояния дел и информационной поддержки принятия решений о развитии территории, обеспечивающих оптимальные условия для промышленного и сельскохозяйственного производства, сохранения и улучшения природной среды.

Важными аспектами являются: анализ и повышение собираемости земельного налога; выявление природных, территориальных, экономических ресурсов и возможность их рационального использования; определение перспектив развития сети городских и сельских поселений на основе намечаемого перспективного развития хозяйства и функционального зонирования территорий; определение комплекса мероприятий, необходимых для охраны окружающей среды, сохранения, восстановления и улучшения природных ландшафтов. Возможно, для адекватного решения поставленных задач будет недостаточным создание только земельного кадастра. Поэтому хотелось бы видеть земельный кадастр в качестве одной из подсистем комплексного территориального кадастра территории. В качестве составляющих подсистем в территориальном кадастре должны присутствовать и другие отраслевые кадастры, такие как градостроительный, водный, лесной, месторождений полезных ископаемых, инженерных коммуникаций и др. С другой стороны, задачи перспективного и оперативного управления территорией невозможно решать без использования данных земельного кадастра. НПО «Сибгеоинформатика» имеет опыт применения и создания ГИС, в том числе и для ведения земельного кадастра. Разработана универсальная ГИС ГрафИн интегрирующая в себе возможности ГИС и САПР, которая удовлетворяет перечисленным выше требованиям: поддерживает топологическую структуру данных, несколько распространенных растровых форматов, настройку визуализации данных при помощи расширяемой библиотеки условных знаков, интерфейс с несколькими настольными и серверными СУБД, ActiveX-интерфейс прикладного программирования. На ее основе создана информационная система учета земель (рисунок 3, рисунок 4).

Заключение

Перспективы развития ГИС

Геоинформационные системы уже давно признаны в развитых странах мира как эффективные системы управления и планирования. ГИС используются в транспортном хозяйстве, в энергетике, нефтегазовой отрасли, природопользовании, лесной промышленности, для управления городами и территориями и т.д. Российские специалисты также осознали все преимущества этой технологии. Однако активному внедрению ГИС до настоящего времени препятствовали объективные причины, основная из которых несовершенное законодательство в этой области, вносившее избыточные ограничения в области получения и использования пространственных данных - основы Геоинформационных технологий. С 1 декабря 2006 г. согласно соответствующему Распоряжению Президента РФ и приказу Министерства обороны РФ, эти ограничения будут сняты, что активизирует Российский рынок Геоинформационных систем и ускорит темпы внедрения и развития ГИС во всех отраслях народного хозяйства. В этих условиях, безусловно, у предприятий и организаций возникнет острая необходимость в грамотных ГИС-специалистах.

В Республике Коми есть образовательный Центр, способный обеспечить подготовку специалистов в области ГИС и в перспективе удовлетворить потребность экономики региона в таких специалистах. С 2001 г. в Сыктывкарском лесном институте работает специализированное структурное подразделение - Центр Геоинформационных технологий, который занимается образовательной, научно-исследовательской и консалтинговой деятельностью в области ГИС.

Центр Геоинформационных технологий института является участником международной Программы поддержки Высших учебных заведений, организованной мировыми лидерами в области ГИС - компаниями Environmental Systems Research Institute (США) и Leica Geosystems (Швейцария). Благодаря этой программе, Центр является лицензированным пользователем современных программных комплексов, популярных во всем мире. В ноябре этого года Центр в очередной раз приобрел новейшие версии программных продуктов ArcGIS и ERDAS EMAGINE.

В октябре этого года Центр Геоинформационных технологий начал подготовку специалистов по новой учебной программе основы ГИС и дистанционного зондирования Земли и такие современные направления Геоинформационных систем, как Системы спутникового позиционирования GPS и Интернет-проекты в области ГИС. По данному курсу в настоящее время обучается более 40 студентов разных специальностей Сыктывкарского лесного института. Студенты, пройдя обучение, будут способны применять Геоинформационные системы для ведения кадастров, управления территориями, пространственного планирования, мониторинга природных систем, контроля за промышленными объектами и т.д. Знания и навыки, полученные на курсах, будущие специалисты будут применять в разных отраслях: в лесной промышленности, транспортном и дорожном хозяйстве, нефтегазовой отрасли и др.

В перспективе Центр и дальше планирует развивать ГИС-образование, внедряя новые учебные программы и расширяя аудиторию слушателей. Этому будут способствовать, в частности, международные программы сотрудничества и развития, участником которых является лесной институт, и новейшие образовательные системы, разрабатываемые институтом. В ближайшее время будет доступно дистанционное ГИС-образование, при котором взаимодействие между обучающимися слушателями и преподавателем происходит посредством глобальной сети Интернет. Эта система сделает доступным ГИС-образование для тех, кто в силу проживания в других городах или отсутствия достаточного количества свободного времени не может обучаться на традиционных курсах. Стоимость дистанционных курсов будет заметно ниже, т.к. организация и проведение такого обучения требует меньших материальных и трудовых затрат по сравнению с очным обучением.

Стоит отметить важность образования на местах, в пределах региона. Такой подход позволяет готовить специалистов под конкретные нужды предприятий и организаций Республики Коми, знания которых адаптированы под конкретные задачи хозяйствующих субъектов.

Список литературы

1. Скворцов А.В. Геоинформационная система ГрафИн 4.0 и ее применения // Наст. журн. Статья представлена НПО «Сибгеоинформатика», поступила в научную редакцию 3 декабря 2001 г.

2. Воронцов А.П. Кадастровая оценка земли. Учебное пособие/А.П. Воронцов.-М.: ИКФ «ЭКМОС», 2002. - 240 с.

3. Учебник “Ведение земельного кадастра” . В.Х. Улюкаев , А.А. Варламов , Н.Е. Петров

Размещено на Allbest.ru