Материал: Использование геоинформационных систем в сфере кадастра

Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) - система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.

Актуальность темы использования ГИС-технологий обусловлена беспрецедентной важностью в сфере земельных отношений, так как ГИС-технологии применяют для комплексного изучения природно-экономического потенциала крупных регионов, инвентаризации природных ресурсов, проектирования природных магистралей, обеспечения безопасности человека и т.д. Спектр использования ГИС-технологий очень велик и, перечислять все аспекты, которые он затрагивает, можно бесконечно.

Целью курсовой работы являются исследование и анализ ГИС-технологий в сфере кадастра. Для достижения поставленных в курсовой работе целей решались следующие задачи:

. Изучение классификации ГИС-технологий

2. Исследование деятельности ГИС-технологий в сфере кадастра

. Анализ важности ГИС-технологий

Моим объектом рассуждений является работа и использование ГИС-технологий в кадастре.

Основой написания курсовой работы послужили работы отечественных и зарубежных ученых, а также статьи из периодических изданий, сети интернет, нормативная база.

географическая информационная система кадастр

1. Основная часть

1.1 Использование ГИС-технологий в сфере кадастра

Традиционно ГИС - технологии применяются в земельном кадастре, кадастре природных ресурсов, экологии, сфере работы с недвижимостью и других областях, требующих оперативного управления ресурсами и принятия решений. Сейчас все шире начинают внедряться ГИС-системы массового пользования, типа электронных планов города, схем движения транспорта и т.п. По некоторым оценкам до 80-90% всей информации, с которой мы обычно имеем дело, может быть представлено в виде ГИС. Например, список телефонов сельских хозяйств можно представить в виде схемы контор на карте землепользователей и др.

Таким образом, кроме прочего, ГИС - это закономерный этап на пути перехода к безбумажной технологии обработки информации, открывающий новые широкие возможности манипулирования данными, имеющими пространственную привязку.

Большинство перечисленных выше задач могут решаться и решались раньше и без использования ГИС-средств. Последние, однако, позволяют с большой эффективностью и удобством для пользователя организовать в единый комплекс операции ввода и обновления исходной информации, ее переработки и отображения результатов, решать задачи так называемого пространственного анализа.

Используя ГИС-технологии, вы получаете возможность:

· значительно повысить оперативность всех этапов работы с пространственно-распределенными данными, начиная от ввода исходной информации, ее анализа и до выработки конкретного решения; вам не потребуется разыскивать нужные сведения среди кип карт и планов - вы сможете получить их на экране вашего ноутбука по пути на конференцию или незадолго до деловой встречи;

· использовать для ввода и обновления информации в базе данных современные электронные средства геодезии и системы глобального позиционирования (GPS), а значит - постоянно иметь самую точную и свежую информацию;

· заручиться высокой компетенцией специалистов, разрабатывающих программное обеспечение для ГИС-систем; для того, чтобы использовать, например, программы расчета распространения загрязнений, не нужно иметь математического образования.

Внедрение геоинформационных систем (ГИС) и строящихся на их базе технологий дает необходимую основу для создания комплексных территориальных кадастров на качественно новом уровне. ГИС позволяют создавать карты непосредственно в цифровом виде по координатам, полученным в результате измерений на местности или при обработке материалов дистанционного зондирования. При создании цифровых карт в среде ГИС упор делается на создание структуры пространственных отношений между объектами (четко различаются понятия точного и неточного совпадения границ, легко осуществимо использование уже ранее оцифрованных границ при создании смежных объектов, в том числе и при работе в других отраслях, легко и в явном виде фиксируются отношения связности, соседства, смежности, вложенности, пересечения и др. пространственных объектов, необходимые при решении широкого круга аналитических и практических задач). Твердые копии согласованных цифровых карт в виде изображений на бумажных и других носителях при этом рассматриваются как производный продукт работ в среде ГИС. Цифровые карты, в отличие от бумажных, не подвержены естественной деформации при хранении и копировании и т.д.

Из установки на создание и использование картографических материалов в среде геоинформационных систем логически вытекает, что должно быть обеспечено соответствие создаваемых цифровых пространственных объектов на уровне, обеспечиваемом инструментарием современных ГИС (т.е. абсолютно точное, а не с какой-то погрешностью, совпадение границ смежных объектов, использование одного и того же координатного описания одних и тех же объектов в разных службах без дополнительных погрешностей при копировании либо за счет разного качества отрисовки объектов, обеспечения работы в разных системах координат на основе автоматического согласованного преобразования координат в цифровом виде и др.). К сожалению, следует констатировать, что путь оцифровки имеющихся картографических материалов любыми способами (путем оцифровки на дигитайзерах или сканирования и векторизации по растру) не обеспечивает требуемого уровня качества. Это обусловлено рядом факторов. Традиционные карты и планы, которые приходится переводить в цифровую форму, создавались для целей преимущественно визуального анализа без учета того, что их кто-либо будет переводить в цифровую векторную форму и далее использовать в среде ГИС. Поэтому исходные пространственные объекты, представляемые в ГИС в виде точек, линий и полигонов, на таких изображениях оператору при цифровании приходится восстанавливать, поскольку при их отображении использованы знаки совсем другого назначения - значительная часть нагрузки изображения (чем выше плотность объектов или мельче масштаб изображения, тем большая) относится к внемасштабным знакам, надписям, фактическое расположение которых из-за этого в картографическом изображении, как правило, искажено относительно исходных. Фактически при векторизации исходных изображений необходимо производить их определенную интерпретацию и пересоставление, качество которого очень сильно будет зависеть от уровня подготовки оператора. Поэтому чем выше сложность исходного материала в данном отношении, тем менее эффективны элементы процедур автоматической векторизации и выше требования к квалификации операторов (в общем случае на качестве подготовки оператора удается сэкономить только за счет ухудшения качества создаваемых векторных карт). Ситуация осложняется тем, что традиционные карты и планы создавались в ориентации на попланшетное использование, поэтому проблема состыковки объектов на границах, при которой меняется фактическое положение получаемых векторных объектов относительно исходных картматериалов, требует дополнительной проработки (и в плане дополнительных затрат труда, и в плане обеспечения статуса получаемого таким образом картографического документа (поскольку цифровую карту приходится дополнительно пересоставлять относительно непосредственного источника). Картографические материалы разных служб часто выполняются на разных основах, в том числе не просто различающихся системами координат, но и по качеству математической основы. Например, планы, с которыми работают лесоустроители, в этой части очень отличаются от топографической основы того же масштаба, подземные коммуникации в большинстве городов ведутся отраслевыми службами на основах, отличных от общегородских и др. Уровень актуальности данных смежных листов и даже в пределах одного листа может существенно различаться. Поэтому опора на цифрование уже имеющихся картографических материалов при кадастровых работах может использоваться лишь как некоторая временная мера и не может служить основой, имея в виду, что при переходе на цифровые технологии нужно не только оцифровать имеющуюся ситуацию, но и поставить согласованные технологии их обновления в разных отраслях. Земельные комитеты многих городов уже хорошо знакомы с отмеченной проблемой (земельные участки, измеренные на местности, пересекаются со зданиями, зафиксированными на отсканированных планах и т.д.) В связи с этим при развертывании кадастровых работ целесообразно уже в настоящее время ориентироваться на технологии получения, использования и обновления картографических кадастровых материалов непосредственно в цифровом виде и, что существенно, осуществлять эти работы согласованно по линии всех отраслей, работающих по данной территории. По территории регионов такие подходы находятся в основном в стадии разработки. При таком подходе в связи с большими объемами и трудоемкостью работ необходимо использовать боле прогрессивные технологии. В отношении наземных съемок - это использование приборов GPS, электронных тахеометров и др. с получением координатной информации непосредственно в цифровом виде и построением по ней цифровых векторных карт, что позволяет создавать высокоточные (вполне удовлетворяющие масштабу 1: 500) планы и одновременно получать качественные опорные точки для дальнейшей привязки (в настоящее время задача реконструкции геодезической сети актуальна для многих городов - так, по данным руководителей геослужб городов и ТИСИЗов, зафиксированы отклонения до 2 метров при измерении смежных участков из-за дефектов при развитии опорной геодезической сети). Другим дополнительным источником могут быть материалы аэро - и космосъемки (эти материалы в большинстве случаев ограничиваются масштабом 1: 2000 для создаваемых производных карт). Для решения этого круга задач программное обеспечение GeoDraw/GeoGraph/GeoConstructor позволяет осуществлять ввод данных по координатам (в том числе и полученным с использованием GPS), по растрам большого размера и большого числа цветов и оттенков серого (в том числе снимкам и отсканированных картам и планам), создавать по ним топологически корректные карты и осуществлять точное согласование цифровых материалов различных служб, широкий спектр высокоточных преобразований векторных карт и растров в нужные системы координат, включая работу с системой на эллипсоиде WGS-84, координаты на котором поступают с приборов GPS, с системой координат 1963 года и др., связывать их с базами данных и осуществлять различные операции класса ГИС конечного пользователя, связанные с использованием картографической кадастровой информации при принятии решений, обслуживании и др. задачах.

За последние годы произошли фундаментальные изменения в области использования ГИС-технологий в различных областях управленческой, хозяйственной, проектной, природоохранной и научной деятельностях.

Использование ГИС и пространственных данных является повсеместным и обязательным для систем учета и управления недвижимым имуществом. Кадастр является наиболее активным производителем и потребителем пространственной информации среднего и крупного масштабов, данных дистанционного зондирования высокого разрешения.

Создание современных кадастровых систем основывается на применении новых технологий и стандартов распространения информации через интернет с использованием web-сервисов, стандартах ISO и OGC (рис.1).

Рисунок 1 Система учета объектов недвижимости Швеции Arc Cadastre реализована на программной платформе ArcGIS.

1.2 Характеристика современных ГИС-технологий

Создание и функционирование ГИС сопряжено с рядом специфических задач организационно-правового, научно-технического и финансово-экономического характера. Например, в Польше функционируют такие системы, как "Земля", "Здания и сооружения", "Инженерные коммуникации". В ГИС используются колоссальные по размерам базы данных и качественная графика. Это требует значительных объемов машинной памяти и быстродействующих процессоров. Для этого необходимы более мощные компьютеры или так называемые рабочие станции профессионального уровня, стоимость которых значительно превышает стоимость персонального компьютера. Однако на базе персональных компьютеров также может быть создана полноценная ГИС, только с меньшим набором функциональных возможностей. Под функциональными возможностями ГИС понимается комплекс функций геоинформационных систем и соответствующего программного обеспечения, позволяющих пользователям решать свои научные, производственные и бытовые задачи [1].

ГИС не являются серийным продуктом, поскольку заказчик не в состоянии с самого начала точно представить себе все задачи, которые ему предстоит решать. Фирмы - разработчики ГИС, как правило, имеют для них готовые модули, обеспечивающие выполнение одной из задач, например: поддержка устройств ввода и вывода, работа с базами данных, визуализация и анализ данных. В процессе оформления заказа на геоинформационную систему согласовывается перечень модулей, необходимых конкретному заказчику. Некоторые модули могут быть созданы разработчиками в индивидуальном порядке. На рис.2 (Приложение 1) показаны основные функции ГИС, которые обеспечивают пользователям решение широкого круга задач.

Ввод данных в ГИС представляет собой операцию чтения информации с различных носителей. Данные перед вводом в ГИС должны быть преобразованы в цифровой формат. Этот процесс называется оцифровкой и в современных ГИС может быть автоматизирован за счет применения сканерной технологии, что особенно важно для реализации крупных проектов. Если объемы работ незначительны, то целесообразно использовать дигитайзеры, которые также позволяют преобразовывать изображения в цифровую форму. Некоторые ГИС имеют встроенные векторизаторы, автоматизирующие процесс оцифровки растровых изображений. Ввод цифровой информации в ГИС может осуществляться с клавиатуры, из GPS-приемников, систем дистанционного зондирования, фотограмметрических приборов, электронных тахеометров, лазерных и магнитных носителей информации, а также путем импортирования из других систем и посредством речевого ввода. Устройство речевого ввода данных, как правило, включает микрофон, анализатор речевых звуков и блок их распознавания, блок эталонов звуков и блок их кодирования для ввода в компьютер.

Функция хранения, манипулирования и управления графической и атрибутивной (неграфической) информацией дает возможность пользователям осуществлять отбор, обновление, преобразование и хранение данных. Эта функция включает также статистические вычисления, поддержание информационной безопасности, формирование стандартных форм пользовательских запросов и представление полученных результатов.

В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов. При увеличении объема информации для ее структуризации и хранения целесообразно применять системы управления базами данных и специальные компьютерные средства для работы с интегрированными наборами данных. Как правило, в современных ГИС используются реляционные модели данных, которые обеспечивают хранение информации в табличной форме. Манипулирование данными осуществляется в целях упорядочения информации по какому-либо полю (полям), а также ее поиска, редактирования и предоставления пользователям по их запросам. Управление информацией, имеющейся в различных таблицах, осуществляется по общим полям (например, поле "Владелец объекта недвижимости") при помощи языка структурированных запросов. Этот простой прием достаточно гибок и широко используется во многих приложениях для организации связи между данными и их преобразования.

Вывод данных является одним из важнейших этапов, в результате которого реализуется возможность изучения информации, ее корректировки и предоставления потребителю в удобном для него виде. Информация может быть представлена в графической, текстовой или табличной форме. К основным устройствам вывода данных относятся: монитор, принтер, графопостроитель, магнитные и лазерные носители информации, а также другие информационные системы (операция экспорта).

Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=885570

Смотрите также:








Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал