автореферат диссертации по геодезии, 05.24.04, диссертация на тему:Разработка технологий обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра

ГГп од

2 ] У Г Ш

УДК 528.44:681.3.06 На правах рукописи

Середович Сергей Владимирович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА

05.24.04 - «Кадастр и мониторинг земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК - 2000

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

профессор Лесных И.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Журкин И.Г.; кандидат технических наук, Гладкий В.И.

Ведущая организация - комитет по земельным ресурсам и землеустройству Новосибирской области.

Защита состоится 28 июля 2000 г. в 11.00 час. на заседании диссертационного совета К 064.14.03 в Сибирской государственной геодезической академии (СГГА) по адресу: 630108, г. Новосибирск, 108, ул. Плахотного, 10, СГГА, ауд. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГГА. Автореферат разослан 28 июня 2000 г.

Ученый секретарь / )

диссертационного совета Жарников В.Б.

Изд. лиц. № ЛР 020461 от 04.03.1997 Подписано в печать 27.06.2000. Формат 60x84 1/16 Печать цифровая Усл. псч. л. 1.51. Уч.-изд.л. 1.32. Тираж 100

Заказ £4.

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА 630108, Новосибирск, 108, Плахотного, 8.

у ^ -514$ 61^-0

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы.

Особая роль и важность земли в жизни общества, характер и масштабы земельных преобразований являются одним из решающих факторов, определяющих темпы становления и развития новой социально-экономической формации России.

Переход к экономическим методам управления землепользованием и недвижимостью невозможен без создания полной и достоверной информации о состоянии земельных участков и объектов недвижимости.

Кадастровые работы, обеспечивающие ведение кадастра, включают в себя кадастровые съемки, инвентаризацию земли и прочно связанных с ней объектов недвижимости, закрепление границ земельных участков на местности, физическую и правовую регистрацию недвижимой собственности.

Поэтому кадастровые работы занимают особое место в регулировании земельных отношений, так как с учетом их результатов создается единая многоаспектная информационная система, используемая для принятия и реализации решений органов государственного и муниципального управления недвижимым имуществом различных форм собственности, осуществление государственного контроля за использованием земель и различных сделок с недвижимостью, ведение мониторинга.

В условиях массового выполнения работ по созданию системы земельного кадастра важное значение имеют работы связанные с автоматизацией обработки геопространственных данных и их представление в ГИС-оболочках.

Поэтому производству кадастровых работ и представлению данных в информационных системах следует уделять особое внимание, как основе формирования системы земельного кадастра.

Цель и задачи исследований.

Исходя из этого, целью данной работы явилась разработка технологий обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить анализ методов и средств сбора исходных геопространственных данных и программного геоинформационного обеспечения для создания земельных информационных систем;

2) разработать методы, алгоритмы и программное обеспечение для автоматизации процессов сбора, обработки и представления геопространственных данных для земельного кадастра в геоинформационных системах;

3) разработать технологию обработки и интерпретации данных для информационного обеспечения земельного кадастра;

,,4) выполнить экспериментальные работы по созданию системы информационного обеспечения земельного кадастра;

5) изучить возможность использования разработанных технологий и методов информационного обеспечения земельного кадастра для решения задач по созданию ГИС-проектов различного назначения.

Методика исследования.

Методика исследования заключается в анализе методов и средств сбора данных для земельного кадастра, выборе задач для автоматизации обработки данных, разработке алгоритмов, методов и технологий обработки и в экспериментальном и практическом внедрении результатов.

Научная новизна работы.

Научную новизну составляет автоматизированная технология обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра на основе разработанных комплексов программ.

Практическая ценность работы.

Разработанные технологии, методы и алгоритмы позволили автоматизировать обработку геопространственных данных при реализации проектов создания земельного кадастра на объектах Новосибирской и Кемеровской областей, территориального управлении автомобильных дорог Новосибирской области, создание электронных тематических карт и ГИС-проектов.

Реализация работы.

Результаты исследований применялись:

1) в Кемеровской области (при инвентаризации земель и создании ГИС-земельного кадастра в Новокузнецком районе, г. Мыски и др,);

2) в Новосибирской области (при инвентаризации земель пос. Кудряши, пос. Ярки);

3) в территориальном управление автомобильных дорог Новосибирской области (при инвентаризации земель под автомобильные дороги общего пользования Новосибирского района) и создании электронной карты автомобильных дорог Новосибирской области;

4) в федеральном управлении автомобильных дорог Новосибирской области и Алтайского края (при инвентаризации земель и паспортизации, федеральных дорог);

5) в создании системы кадастра вузов по заданию Минобразования России;

6) в докладах на различных конференциях, совещаниях и семинарах. Апробация работы.

Полученные в работе результаты прошли следующую апробацию:

1) доклады на научно-технических конференциях проходивших в период с 1994 по 2000 г. в Красноярске, Суздале, Кемерово и Новосибирске (20 докладов);

2) семинары председателей городских и районных земельных комитетов Новосибирской и Кемеровской областей, г. Красноярска по внедрению автоматизированных технологий земельного кадастра (5 семинаров);

3) межрегиональное совещание по вопросам кадастра в рамках Сибирского | соглашения, проходившего в г. Кемерово, по технологий ведения

кадастра на базе геоинформационных систем;

4) международная научно-практическая конференция "Проблема кадастра и планирования городских территорий", г. Красноярск;

5) в семинаре-совещании посвященном геоинформационным системам и созданию автоматизированного кадастра под эгидой Роскомзема. Демонстрация технологий, способов, собственных разработок для создания ГИС, а также готовых ГИС проектов, г. Суздаль.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ. Объем и структура работы.

Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографии состоящей из 70 источников и приложений. Основное содержание изложено на 135 страницах машинописного текста, 69 рисунков и 5 приложений.

Содержание работы Во введении дано обоснование актуальности исследований, определена их основная цель, указаны задачи и методика исследований.

В первом разделе выполнен исторический анализ зарождения и развития системы земельного кадастра, а также рассмотрено содержание земельного кадастра на современном этапе, для которого характерным является образование автоматизированных информационных систем земельного кадастра. Отмечается что на современном этапе создание и разработка системы автоматизированного земельного кадастра возможна только на основе применения современных ГИС-технологий.

Приводятся различные аспекты возникновения и развития геоинформационных систем и ГИС-технологий. Основными из которых являются богатейший опыт топографического и особенно тематического картографирования, успешные попытки автоматизировать картосоставительский процесс, а также революционные достижения в области компьютерных технологий, информатики и компьютерной графики. ■

Выполнен детальный сравнительный анализ современных ГИС-оболочек для использования при создании системы земельного кадастра, а также даются рекомендации по оптимальному выбору программного обеспечения для создания геоинформационных систем.

Таким образом, установлено, что система земельного кадастра имеет глубокие исторические корни и создание системы земельного кадастра должно базироваться па богатом историческом опыте.

Отмечается что на рынке программных средств имеется достаточно много различных ГИС-оболочек которые можно использовать для создании системы земельного кадастра, но они должны быть адаптированы к решению разнообразных задач возникающих как в создании так и в ведении системы земельного кадастра.

Во втором разделе рассмотрены методы сбора и форма представления данных для использования в информационном обеспечении системы земельного кадастра.

Наземные методы включают в себя сбор геодезических данных с применением современных электронных тахеометров, спутниковой геодезической аппаратуры, лазерных рулеток и других специальных средств.

Рассмотрены вопросы появления и развития наземных средств сбора информации и основные характеристики современного оборудования, а также форматы представления данных для преобразования в ГИС-оболочку.

Установлено что имеющиеся наземные средства с записью информации, позволяют автоматизировать процесс сбора и передачи данных в персональный компьютер.

Рассмотрен камеральный метод сбора информации с использованием современных сканеров и программ для обработки растрового изображения. Перевод растрового изображения в векторную форму осуществляется в автоматическом, полуавтоматическом либо ручном режиме и позволяет значительно автоматизировать процесс получения векторного изображения.

Это метод на современном этапе является одним из основных для получения информации и передачи ее в ГИС-оболочку.

Так же рассмотрен аэрофотограмметрический метод получения информации, который на современном этапе развития характеризуется использованием цифровых материалов дистанционного зондирования и заменой процессов фотограмметрической обработки математическим моделированием. Обработка ведется с применением цифровых фотограмметрических станций, которые открывают широкие возможности автоматизации процессов и интегрирования новых технологий, выходящих далеко за пределы применения аналитической фотограмметрии.

Данный метод позволяет непосредственно по результатам дешифрирования получать векторное изображение объектов.

Представлен основной формат обмена данными с использованием аэрофотограмметрического и камерального методов обработки данных.

В третьем разделе описаны проблемы использования стандартных программных средств для передачи и представления данных в геоинформационных системах в целях создания системы земельного кадастра.

На основе анализа современных ГИС-оболочек отмечается , что существует множество разнообразных систем, предлагающих специалистам широкие возможности представления и обработки данных. При всем этом многообразии универсальных систем, позволяющих решать любую поставленную задачу, нет.

В связи с этим задача сводится к выбору универсальных ГИС-оболочек открытых для адаптации, к решению конкретных задач, при помощи создания собственных алгоритмов и программ (приложений). Причем создание таких приложений позволяет использовать недорогие стандартные ГИС-оболочки для обработки данных и разрабатывая приложения в кратчайшие сроки адаптировать их к постоянно возникающим задачам по представлению и обработке данных. Это особенно важно для создания автоматизированной системы земельного кадастра. Такой путь представляется наиболее целесообразным, так как позволяет использовать уже разработанные модули обработки информации.

В данном разделе поставлены задачи, которые необходимо решить при создании технологий обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра с использованием стандартных ГИС-оболочек:

• обеспечить адаптацию и передачу разнородных данных в ГИС-оболочку;

• выполнять ориентировку описания типа объекта в зависимости от его геометрии;

• обеспечить возможность создания и проектирования форм отчетности;

• обеспечить создание каталога координат и геоданных в любой форме;

• создавать и проектировать линейные условные знаки;

• выполнять заполнение замкнутых областей разнообразными объектами с применением различных установок и типов заполнения;

• автоматизировать процесс установки точечных условных знаков;

• осуществлять трансформирование и масштабирование данных в геоинформационных системах;

• автоматизировать процессы создания электронной карты.

Для реализации технологий обработки данных разработаны два комплекса программ по автоматизации обработки материалов инвентаризации земель и создание системы земельного кадастра, автоматизации сбора и обработки информации при создании земельного кадастра для линейно-площадных объектов.

Разработанный комплекс программ для автоматизации обработки данных инвентаризации земель и создание системы земельного кадастра (ШтРШЗ) состоит из 9 модулей:

1) модуль \УтС001Ш - передача данных;

2) модуль ХУшЬШЕ - создание линейных условных знаков;

3) модуль \VinFILL - заполнение замкнутых областей различными объектами;

4) модуль \VinSIM - установка точечных условных знаков;

5) модуль \УшАКЕА - ориентирование объектов;

6) модуль МтТЛАЫЗ - трансформация и масштабирование объектов;

7) модуль \УтАиТО - автоматическое управление процессом создания электронной карты;

8) модуль \УтСА'Г - создание каталогов координат и геоданных;

9) модуль \VinKART - проектирование и создание различных форм отчетности.

Описаны методы обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра. Пример метода ориентирования описания объекта в зависимости от его местоположения и геометрии представлен на рисунке 1.

Ввод исходной информации

Распознавание структуры файла настроек

> ориентация текста

> задание шаблона

> имена файлов

> точность площади

> информационный слой ^ размер текста

Чтение файла данных

Обработка информации

(Создание файла данных по заданной структуре

Завершение работы программы

> > >

определение площадного объекта определение максимальной стороны объекта вычисление дирекционного угла стороны

расчет центра объекта вычисление площади ориентация подписи

Рисунок 1 - Метод ориентирования описания объекта в зависимости от его местоположения и геометрии Разработанная технология обработки данных с использованием комплекса программ \VinPLUS включает три этапа: 1) передача данных в ГИС-оболочку;

2) обработка и преобразование данных для создания электронной карты местности;

3) проектирование отчетных форм и выдача информационно-справочной документации.

Конвертирование данных в ГИС-оболочку производится модулем АУшССКЖО, который позволяет настроиться на различные форматы представления информации, а также позволяет на этапе передачи данных создавать объекты.

После того, как сформирована цифровая карта, необходимо воспользоваться модулями, позволяющими автоматизировать процесс создания электронной карты местности. Это следующие модули:

• \VinLINE (позволяет запроектировать и создать свой тип линейного условного знака);

• \YinFILL (позволяет запроектировать и создать различные типы площадных условных знаков);

• \VinAREA (позволяет автоматически ориентировать описания объектов в зависимости от их геометрии);

• ,Л'т81М (позволяет автоматизировать процесс установки точечных условных знаков).

Используя модуль \VmAUTO, и составив программу обработки для каждого из выше перечисленных модулей, можно в значительной степени автоматизировать процесс создания электронной карты.

При необходимости созданную электронную модель можно трансформировать при помощь модуля \VinTRANS.

После создания электронной карты и привязки семантической информации к графическим объектам, используя модули \VinCAT и \VinKART, можно проектировать и создавать любую форму представления информации о земле и объектах недвижимости.

На рисунке 2 представлена технология обработки данных с использованием программного комплекса \VinPLUS.

Рисунок 2 - Технология обработки данных с использованием программного

комплекса >УшРЫ1Б Таким образом, исходя из приведенной технологии, созданный программный комплекс позволяет автоматизировать все процессы, начиная от сбора информации, передачи ее в ГИС-оболочку, создания электронной карты до обработки и анализа данных.

Так как система земельного кадастра создается для всех видов земель (земли в городах, населенных пунктах, с/х угодия и т.п.), то особый интерес представляют земли под линейными сооружениями, например автодороги.

Спецификой работ по инвентаризации земель под автомобильные дороги является мобильность измерений на основе использования электронных средств сбора информации.

В этой связи обработка результатов измерений должна быть по возможности максимально автоматизированной. Для решения этой задачи был создан комплекс программ \VinDOR для автоматизации сбора и обработки информации при создании системы земельного кадастра для линейно-площадных объектов, состоящий из следующих модулей:

1) модуль \VinGEO - сбор геодезической и семантической информации;

2) модуль \VinAXIS - создание основы для обработки данных;

3) модуль \VinPASS - обработка всех данных, связанных с линейно-площадным объектом и формирование цифровой карты местности с описанием всех параметров.

Описаны принципы обработки информации и технология обработки данных с использованием комплекса программ \VinDOR, состоящая из четырех этапов:

1) сбор данных в полевых условиях;

2) подготовка исходной основы для обработки полевых данных;

3) (Совместная обработка исходной основы и файла данных;

4) создание электронной карты местности.

Сбор данных в полевых условиях осуществляется модулем \VinGEO с фиксацией геометрии и семантики объекта и одновременным созданием файла данных.

На стадии подготовки исходной основы для обработки данных осуществляется интеграция информации отнесенной к оси дороги и съемочных точках, как в пространстве, так и на плоскости. Подготовку основы осуществляет модуль \УтАХ18.

После подготовки исходной основы, используя модуль \VinPASS, производится обработка данных, собранных в , полевых условиях с одновременным расчетом необходимых параметров, созданием цифровой карты местности и заполнением баз данных по основным объектам.

Далее, используя модуль \VinPLUS, преобразуем цифровую карту в электронную.

На рисунке 3 представлена технология обработки данных с использованием программного комплекса \VinDOR.

Сбор данных г

'Подготовка _ исходной осноны

WiпGEO

\VmAXIS

Совместная обработка исходноГ! основы и файла данных

WinPASS

Создание • электронной карты

' .-.у*.

\VinLINE

\VinFJLL

WinAREA

\VinSIM

УУтАУТО

Рисунок 3 - Технология обработки данных с использованием программного

комплекса \VinDOR Таким образом, исходя из приведенной технологии, созданный программный комплекс позволяет автоматизировать все процессы, начиная от сбора геопространственных данных в полевых условиях до представления электронной карты местности с базой данных по всем объектам.

Таким образом разработанные методы автоматизации различных процессов позволили создать автоматизированную технологию информационного обеспечения земельного кадастра.

• В четвертом разделе приведены примеры применения разработанных методов, алгоритмов, программного обеспечения и технологий для информационного обеспечения земельного кадастра и создания земельных и геоинформационных систем различного назначения. Основными явились следующие проекты:

1) обработка результатов инвентаризации земель и создание ГИС-земельного кадастра в Новокузнецком районе Кемеровской области, г. Мыски и др.;

2) обработка результатов инвентаризации земель пос. Кудряши и пос. Ярки Новосибирской области;

3) обработка результатов инвентаризации земель под автомобильные дороги общего пользования Новосибирского района и создание электронной карты автомобильных дорог Новосибирской области;

4) паспортизация и инвентаризация земель федеральных автомобильных дорог Новосибирской области и Алтайского края;

5) создание различных электронных тематических карт и ГИС-проектов. Опыт применения разработанных комплексов программ и

автоматизированных технологий показал, что они применимы не только для решения проблем земельного кадастра, но и в других задачах связанных с обработкой и представлением данных в ГИС-оболочках.

В заключении подведены основные итоги выполненной работы:

• в работе раскрывается назначение и содержание земельного кадастра на современном этапе и отмечается что создание и разработка системы по земельному кадастру возможна только с применением современных ГИС-тсхнологий;

• приводятся исторические аспекты зарождения и развития геоинформационных систем и технологий;

• выполнен детальный сравнительный анализ современных ГИС-оболочек и их возможностей, а также даются рекомендации по оптимальному выбору ГИС-оболочки;

• приводится анализ современных электронных средств сбора информации и основные форматы данных;

• разработан комплекс программ для сбора, конвертации, анализа и представления данных в геоинформационных системах, позволяющий автоматизировать все процессы от создания информационной основы до выдачи отчетной документации по ведению земельного кадастра;

• разработан комплекс программ для обработки данных инвентаризации и паспортизации линейно-площадных объектов;

• разработаны технологии обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра на основе созданного программного обеспечения.

Результаты исследований использовались при выполнении следующих основных госбюджетных и хоздоговорных НИР:

• «разработка построения и комплексные исследования компьютерных систем и технологий учета ведомственного недвижимого имущества и земельного кадастр», код проекта 2.5;

• «разработка приложений к графическому пакету \VinGIS для ведения ведомственного кадастра России», код проекта 24.14;

• «разработка и исследование автоматизированной технологии формирования муниципальной ГИС по результатам наземных геодезических съемок», номер государственной регистрации 0198.0006071;

• «создание цифровых карт и оформление гсоинформационных систем для целей землеустройства на территорию Новокузнецкого района», номер государственной регистрации 0197.0009674;

• «исследование технологии инвентаризации земель федеральных автомобильных дорог Новосибирской области с составлением технических паспортов и автоматизированных баз данных», номер договора 568.98.

Все разработанные технологии и комплексы программ реализованы и используются в следующих организациях:

• комитетах по земельным ресурсам и землеустройству Новосибирской, Кемеровской и Владимировской области;

• представительство фирмы РЛООЗ (Москва);

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству г. Мыски;

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству Новокузнецкого района;

• в учебном и производственном процессе СГГА;

• в территориальном управлении автомобильных дорог Новосибирской области.

Разработанные технологии и программное обеспечение внедрены в следующих организациях:

• комитет но земельным ресурсам и землеустройству Новосибирской области;

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству Кемеровской области;

• территориальное управление автомобильных дорог общего пользования Новосибирской области;

• администрация Ленинского района г. Новосибирска.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Карпик А.П., Середович C.B., Твердовский О.В. Автоматизированная технология инвентаризации земель населенных пунктов: Тез. докл. на научно-техн. конф. с международ, участием // Соврем, технологии геодез., фотограмметр. и картограф, обеспечения землеустройства и земельного кадастра в Сибирском регионе / СГГА,- Новосибирск, 1994,- С. 48-50.

2. Карпик А.П., Середович C.B. Применение программы WinGIS для формирования ГИС земельного кадастра // Тез. докл. на научно-техн. конф. преподавателей СГГА, посвящ. 30-летию опт. фак. / СГГА.- Новосибирск, 1996.-С. 148-150.

3. Карпик А.П., Середович C.B., Твердовский О.В. Автоматизация сбора и обработки геодезической информации при инвентаризации земель населенных пунктов // Вестн. СГГА. 1997,- Вып.2,- С. 29-33.

4. Карпик А.П., Середович C.B. WinGIS в развитии // ГИС-ассоциация. Информац. бюл,- 1997,- №1(8).- С.75.

5. Карпик А.П., Середович C.B., Твердовский О.В. Особенности формирования геоинформационных систем для целей кадастра // Вест. СГГА,-1998,- Вып.З.- С. 56-60.

6. Середович C.B. Разработка приложений в среде ГИС инструментария методом математического моделирования: Тез. докл. // Третий Сибир. конгр. по приклад, и индустриал, математике (ИНПРИМ-98) / Ин. магематики.-Новосибирск, 1998,- С. 121-122.

7. Середович C.B. Разработка приложений в среде ГИС-инструментария для автоматизации процессов формирования информационной системы: Тез. докл. // XLVIII научно-техн. конф. преподавателей СГГА,- Новосибирск, 1998.- С.66.

8. Автоматизированные технологии создания ГИС автомобильных дорог / В.А. Середович, А.П. Карпик, О.В. Твердовский, C.B. Середович, Д.В. Дмитриев: Тез. докл. на международ, научно-техн. конф., посвящ. 65-летию

СГГА // Соврем, проблемы геодезии и оптики / CITA.- Новосибирск, 1998,- С. 112.

9. Середович C.B. Программное обеспечение для обработки результатов полевых измерений при паспортизации и инвентаризации автомобильных дорог. Информация по паспортизации и инвентаризации в электронном виде - основа для создания ГИС автомобильных дорог: Тез. докл. на научно-практ. семинаре // Соврем, проблемы научно-исследоват. и опытно-конструктор. работ (НИОКР) в дорожно-строительном комплексе Сибири / СГГА.- Новсибирск, 1998.- С. 55-56.

10. Середович C.B. Моделирование процессов при многоцелевой инвентаризации земель: Тезисы докл. // Четвертый Сибир. конгр. по приклад, и индустриал, математике (ИНПРИМ-2000) / Ин. математики.- Новосибирск, 2000,- С. 72-73.

Соавторы не возражают против использования в работе результатов совместных публикаций.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА.

1.1 Содержание земельного кадастра на современном этапе.

1.2 Развитие и анализ геоинформационных технологий для использования в земельном кадастре.

1.3 Анализ и основные характеристики современных геоинформационных систем.

2 МЕТОДЫ СБОРА ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ФОРМАТЫ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ.

2.1 Наземные методы сбора данных.

2.1.1 Сбор данных оптико-электронными измерительными системами.

2.1.2 Особенности применения спутниковой геодезической аппаратуры для сбора геодезических данных.

2.2 Камеральный метод сбора и обработки данных.

2.3 Аэрофотограмметрический метод сбора и обработки данных.

2.4 Форматы представления данных используемых для передачи в ГИС-оболочки.

3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА.

3.1 Проблемы использования стандартных ГИС-оболочек для передачи и представления данных.

3.2 Разработка программных комплексов по представлению и обработке данных для целей земельного кадастра.

3.3 Разработка комплекса программ по автоматизации обработки данных инвентаризации земель населенных пунктов.

3.4 Технология обработки данных инвентаризации земель населенных пунктов.

3.5 Разработка комплекса программ для автоматизации сбора и обработки геопространственных данных линейно-площадных объектов

3.6 Технология сбора и обработки геопространственных данных линейно-площадных объектов.

4 ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА.

4.1 Автоматизированная технология создания информационной основы земельного кадастра по результатам инвентаризации и паспортизации автомобильных дорог.

4.2 Технология создания информационной основы земельного кадастра по крупномасштабным топографическим планам.

4.3 Создание муниципальной ГИС по материалам инвентаризации земель.

4.4 Создание специальных программ обработки кадастровой информации по материалам наземных съемок.

4.5 Применение разработанных программных комплексов и технологий для разработки различных ГИС-проектов.

Особая роль и важность земли в жизни общества, характер и масштабы земельных преобразований являются одним из решающих факторов, определяющих темпы становления и развития новой социально-экономической формации России.

Переход к экономическим методам управления землепользованием и недвижимостью невозможен без создания полной и достоверной информации о состоянии земельных участков и объектов недвижимости.

Кадастровые работы, обеспечивающие ведение кадастра, включают в себя кадастровые съемки, инвентаризацию земли и прочно связанных с ней объектов недвижимости, закрепление границ земельных участков на местности, физическую и правовую регистрацию недвижимой собственности.

Поэтому кадастровые работы занимают особое место в регулировании земельных отношений, так как с учетом их результатов создается единая многоаспектная информационная система, используемая для принятия и реализации решений органов государственного и муниципального управления недвижимым имуществом различных форм собственности, осуществление государственного контроля за использованием земель и различных сделок с недвижимостью, ведение мониторинга.

В условиях массового выполнения работ по созданию системы земельного кадастра важное значение имеют работы связанные с автоматизацией обработки геопространственных данных и их представление в ГИС-оболочках.

Поэтому производству кадастровых работ и представлению данных в информационных системах следует уделять особое внимание, как основе формирования системы земельного кадастра.

Исходя из этого, целью данной работы явилась разработка технологий обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить анализ методов и средств сбора исходных геопространственных данных и программного геоинформационного обеспечения для создания земельных информационных систем;

2) разработать методы, алгоритмы и программное обеспечение для автоматизации процессов сбора, обработки и представления геопространственных данных для земельного кадастра в геоинформационных системах;

3) разработать технологию обработки и интерпретации данных для информационного обеспечения земельного кадастра;

4) выполнить экспериментальные работы по созданию системы информационного обеспечения земельного кадастра;

5) изучить возможность использования разработанных технологий и методов информационного обеспечения земельного кадастра для решения задач по созданию ГИС-проектов различного назначения.

Методика исследования заключается в анализе методов и средств сбора данных для земельного кадастра, выборе задач для автоматизации обработки данных, разработке алгоритмов, методов и технологий обработки, а также в экспериментальном и практическом внедрении результатов.

Научную новизну составляет автоматизированная технология обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра на основе разработанных комплексов программ.

В процессе решения поставленных задач необходимо учитывать различные факторы, определяющие современный уровень развития средств сбора информации, использование современных трансляторов и языков программирования, ориентирование всех разработок на широкий круг задач на основе современных геоинформационных технологий, простота в использовании разработанных комплексов программ, рассчитанных на средних пользователей персональным компьютером.

Выполняя анализ методов и средств сбора исходной информации необходимо пользоваться современными источниками информации с целью изучения опыта создания и использования самых современных средств измерений.

При анализе геоинформационных систем необходимо выделить системы, поддерживающие открытый интерфейс, позволяющие проектировать и выполнять собственные алгоритмы обработки данных.

При разработке методов, алгоритмов и программного обеспечения необходимо реализовать следующие укрупненные блоки обработки информации:

• автоматизация процесса сбора информации при выполнении кадастровых работ;

• автоматизировать процесс передачи данных в ГИС-оболочку;

• автоматизация процессов создания и обработки электронной карты местности;

• разработка и выдача различных форм отчетности.

На основе созданных комплексов программ разработать технологию обработки геопространственных данных.

На экспериментальных разработках произвести апробацию технологии и созданного программного обеспечения и скорректировать программные модули исходя новых потребностей возникших при тестировании.

Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложений и библиографии. Общий объем составляет 160 страниц машинописного текста, 76 рисунков и 5 приложений.

Заключение

По результатам исследований выполненных в диссертационной работе можно сделать следующие выводы:

• в работе рассматривается назначение и содержание земельного кадастра на современном этапе и отмечается что создание и разработка системы по земельному кадастру возможна только с применением современных ГИС-технологий;

• приводятся исторические аспекты зарождения и развития геоинформационных систем и технологий;

• выполнен детальный сравнительный анализ современных ГИС-оболочек и их возможностей, а также даются рекомендации по выбору ГИС-оболочки;

• приводится анализ современных электронных средств сбора информации и основные форматы данных;

• разработан комплекс программ для сбора, конвертации, анализа и представления данных в геоинформационных системах, позволяющий автоматизировать процессы от создания информационной основы до выдачи отчетной документации по ведению земельного кадастра;

• разработан комплекс программ для обработки данных инвентаризации и паспортизации линейно-площадных объектов;

• разработаны технологии обработки данных для информационного обеспечения земельного кадастра на основе созданного программного обеспечения.

Результаты исследований использовались при выполнении следующих основных госбюджетных и хоздоговорных НИР:

• «разработка построения и комплексные исследования компьютерных систем и технологий учета ведомственного недвижимого имущества и земельного кадастр», код проекта 2.5;

• «разработка приложений к графическому пакету \VinGIS для ведения ведомственного кадастра России», код проекта 24.14;

• «разработка и исследование автоматизированной технологии формирования муниципальной ГИС по результатам наземных геодезических съемок», номер государственной регистрации 0198.0006071;

• «создание цифровых карт и оформление геоинформационных систем для целей землеустройства на территорию Новокузнецкого района», номер государственной регистрации 0197.0009674;

• «исследование технологии инвентаризации земель федеральных автомобильных дорог Новосибирской области с составлением технических паспортов и автоматизированных баз данных», номер договора 568.98.

Все разработанные технологии и комплексы программ реализованы и используются в следующих организациях:

• комитетах по земельным ресурсам и землеустройству Новосибирской, Кемеровской и Владимировской области;

• представительство фирмы РЯСЮ^ (Москва);

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству г. Мыски;

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству Новокузнецкого района;

• в учебном процессе СГГА и при выполнении хоздоговорных НИР;

• в территориальном управлении автомобильных дорог Новосибирской области.

Разработанные технологии и программное обеспечение внедрены в следующих организациях:

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству Новосибирской области;

• комитет по земельным ресурсам и землеустройству Кемеровской области;

• территориальное управление автомобильных дорог общего пользования Новосибирской области;

• администрация Ленинского района г. Новосибирска.

1. Алчинов А.И, Угаров А.Н., Машера В.В. Геоинформационная система для земельного кадастра. Тезисы докладов на научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК.- МИИГАиК. 1994 г., С. 15-16.

2. Артеменко В. В., Лойко П. Ф., Огарков А. П., Севостьянов А. В. Кадастр земель населенных пунктов. М.: «Колос», 1997. — 168 с.

3. Белов C.B., Бобков В.А., Денисов С.Б., Кадничанский С.А., Петровых Е.А. Система программной поддержки городского и территориального кадастра АТЛАС // Геодезия и картография. — 1994. — № 6. — С. 54—57.

4. Берк В. И. К многоцелевому кадастру — вместе или врозь? // Геодезия и картография. — 1992. — №11. — С. 1—4.

5. Берлянт A.M., Жалковский Е.А. Концепции к развитию ГИС в России // ГИС обозрение. -1996. -весна. С.7-11.

6. Берлянт A.M., Тикунов B.C. Картография. Вып.4 Геоинформационные системы: Сб. перев. статей — М: Картгеоцентр — Геодезиздат, 1994. — 350 с.

7. Боданский Е.Д., Капчиц Б.З., Кошкарев A.B. Семинар по геоинформатике и автоматизированной картографии: история, цели, задачи // Геоинтерфейс: Бюл. семинара по геоинформатике и автоматизированной картографии. — 1989.—Вып. 1. —С. 2-3.

8. Варламов А. А., Хисматулов Т. О., Левин Б. Г. Земельный кадастр субъекта федерации. Пермь: 1997. — 168 с.

9. Вклад геодезии в создание информационной системы об окружающей среде на базе автоматической обработки данных // Экспрессинформации. — Сер. Прикладная геодезия. — М.: ЦНИИГАиК. — 1993. — Вып. 1. —С. 1—9.

10. Временное руководство по инвентаризации земель населенных пунктов. — М.:Роскомзем. — 1993. — 13 с.

11. Гаврилов С.Г. Современные средства автоматизации сбора полевой информации // ГИС-обозрение. — 1995. — Лето. — С. 46—47.

12. Гарелик И. С. Географические информационные системы и дистанционное зондирование // Исследование Земли из космоса. М., 1993.(Итоги науки и техники / ВИНИТИ.т.З).

13. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов // Ю.Б. Баранов, А.М. Берлянт, Е.Г. Капралов и др. — М.: ГИС-Ассоциация, 1999. — 204 с.

14. Геоинформационные технологии: Управление. Природопользование. Бизнес. Материалы Всероссийского форума. Москва, б— 11 июня 1994 г. — М.: ЦНИИГАиК. — 1994. — 82 с.

15. Гладкий В.И. Кадастровые работы в городах. Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1998. - 281 с.

16. Гладкий В.И., Спиридонов В.А. Городской кадастр и его картографо-геодезическое обеспечение. — М.: Недра, 1992. — 252 с.

17. Гладкий В.И., Черкасов С.А., Гусев A.B. Особенности разработки ГИС для городского кадастра // Материалы международной конференции ИНТЕРКАРТО. — Новосибирск: Ред.-полиграф, об-ние СО РАСХН, 1997. — С. 345—352.

18. Глезер В. Государственный земельный кадастр и ГИС // ГИС-обозрение. — 1994. Весна. — С. 16—18.

19. Дегтярев В. И. Земельный кадастр. — М.: «Колос», 1979. — 455 с.

20. Дрич К.И., Кириленко Л.В. Методика проектирования условных знаков для автоматизированных картографических систем. — Изв. вуз. «Геодезия и аэрофотосъемка», 1980, № 6, С. 86-92.

21. Журкин И.Г. Современное состояние и перспективы развития цифровых технологий фотограмметрической обработки изображений. Тезисы докладов на научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК. -МИИГАиК, 1994, С. 5-6.

22. Журкин И.Г., Абросимов В.В. Компьютерная технология оперативного создания электронных карт-схем по аэрофотоснимкам для отображения чрезвычайных ситуаций. Тезисы докладов на научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК. МИИГАиК, 1994, С. 115116.

23. Зимоглядов В.И. О различных толкованиях термина "Кадастр" // Геодезия и карто-графия. — 1993. — № 2. — С. 55—56.

24. Исследования в области цифрового картографирования, ГИС-технологии и кадастра: Научно-технический сборник. -М.:ЦНИИГАиК, 1995.95 с.

25. Карпик А.П., Середович C.B. Применение программы WinGIS для формирования ГИС земельного кадастра // Тез. докл. на научно-техн. конф. преподавателей СГГА, посвящ. 30-летию опт. фак. / СГГА.- Новосибирск, 1996.-С. 148-150.

26. Карпик А.П., Середович C.B., Твердовский О.В. Автоматизация сбора и обработки геодезической информации при инвентаризации земель населенных пунктов // Вестн. СГГА. 1997.- Вып.2.- С. 29-33.

27. Карпик А.П., Середович C.B. WinGIS в развитии // ГИС-ассоциация. Информац. бюл.- 1997.- №1(8).- С.75.

28. Карпик А.П., Середович C.B., Твердовский O.B. Особенности формирования геоинформационных систем для целей кадастра // Вест. СГГА.-1998.- Вып.З.- С. 56-60.

29. Карпик А.П., Середович C.B. Некоторые возможности программы WinGIS // Тез. докл. на научно-техн. конф. преподавателей СГГА, посвящ. 30-летию опт. фак. / СГГА.- Новосибирск, 1996.- С. 151-152.

30. Картография // Геоинформационные системы / Под ред. A.M. Берлянта и B.C. Тикунова — М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1994. — Вып.4. — 350 с.

31. Кислов B.C., Альтшулер Б.А., Сазонов Н.В. О федеральной целевой программе "Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра" // Информ. бюл. ГИС, 1996. № 4(6). — С. 1, 21—23.

32. Книжников Ю.Ф. Основы аэрокосмических методов географических исследований. М.:Из-во Моск.ун-та,1980.

33. Комов Н. В. Земельные отношения и земельная реформа в России // Земля России, 1993, № 1 С. 1-7.

34. Комов Н. В., Алакоз В. В. Земельные отношения и землеустройства в России. М.: «Руслит», 1995.

35. Комов Н.В., Родин А.З., Алакоз В.В. Земельные отношения и землеустройство в России. —М.: Русслит, 1995. — 512 с.

36. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС: Учебное пособие / Комитет ГИС-образование ГИС Ассоциации.-2-e изд., испр. и доп.-М., 1997.160 с.

37. Королев Е.В., Арев Ю.Н. Первая отечественная спутниковая геодезическая аппаратура "Землемер Л1 " // ГИС- обозрение. — 1996. — Весна. — С. 53.

38. Королев Ю.К. Модели данных геоинформационных систем // Информационный бюллетень. -1998. -№3(15). -С.68-69.

39. Кошкарев A.B., Тикунов B.C. Геоинформатика. Под ред. Лисицкого. — М.: «Картгеоцентр» — «Геодезиздат», 1993. 213 с.

40. Кошкарев A.B., Тикунов B.C. Геоинформатика / Под ред. Д.В. Лисицкого. —М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993. —213 с.

41. Лесных И.В., Середович В.А., Карпик А.П., Горобцов A.B. Современные технологии инвентаризации земель для целей кадастра. Вестник СГГА. Вып.З.-Новосибирск, 1998. С. 53-56.

42. Лютых Ю.А. Земельные отношения в России: Исторический и современный аспекты. — Красноярск: Кн. изд-во, 1995.—272 с.

43. Ляльков В.И., Нечаев М.О., Хлебникова Т. А., Петрищев А.Г. (НИШ 11) «Технологическое и программное обеспечение сбора городской кадастровой информации по картографическим материалам и аэрофотоснимкам». Информационный сборник, выпуск 1. Москва, 1992.

44. Мартыненко А. И. Электронные карты как средство повышения эффективности ГИС. «Геоинформационное картографирование», РАН, Русское географическое общество, М., 1993, С. 19-30.

45. Мартыненко А.И., Леонтьев В.А., Сидоров И.В., Стрелец В.А. Система электронных карт. Тезисы докладов на научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК. — МИИГАиК, 1994, с. 40-43.

46. Мартыненко А.И., Ю.Л. Бучаевский, С.Н. Шибалов. Основы ГИС: теория и практика. Фадеев В.А. WinGIS руководство пользователя.- 2-е изд., исправ. и доп. / Под ред. А.И. Мартыненко -М., 1995.-232с.

47. Микеров В.И., Милин Б.В. О перспективах развития цифровой аэросъёмки / Геодезия и картография.-1998. -№6.-C.33-34.

48. Михайлов А.П., Чибуничев. Фотограмметрические рабочие станции для построения цифровых моделей местности по аэрокосмическим и наземным снимкам.Тезисы докладов на научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК. — МИИГАиК, 1994, с. 6-8.

49. Неумывакин Ю.К., Лерский М.И. Автоматизированные методы геодезических измерений в землеустройстве. — М.: Недра, 1990. — 263 с.

50. О федеральной целевой программе «Развитие земельной реформы в Российской Федерации на 1999-2002». Постановление Правительства Российской Федерации от 26 июня 1999 г. № 694.

51. Обиняков В.Б. О понятии и использовании термина "кадастр" // Геодезия и картография. — 1993. — № 7. — С. 51—52.

52. Опыт создания и ведения кадастра за рубежом: Обзорная информация. НИИПГ. — М. : ЦНИИГАиК, 1992. — 45 с.

53. Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов. ГКИНП-09-32-80. — М.: Недра, 1993.

54. Середович C.B. Разработка приложений в среде ГИС инструментария методом математического моделирования: Тез. докл. // Третий Сибир. конгр. по приклад, и индустриал, математике (ИНПРИМ-98) / Ин. математики.-Новосибирск, 1998.-С. 121-122.

55. Середович C.B. Разработка приложений в среде ГИС-инструментария для автоматизации процессов формирования информационной системы: Тез. докл. // XLVIII научно-техн. конф. преподавателей СГГА.-Новосибирск, 1998.- С.66.

56. Середович C.B. Моделирование процессов при многоцелевой инвентаризации земель: Тезисы докл. // Четвертый Сибир. конгр. по приклад, и индустриал, математике (ИНПРИМ-2000) / Ин. математики Новосибирск, 2000.- С. 72-73.

57. Середович В.А., Карпик А.П., Середович C.B. Опыт создания специальных и тематических карт в среде программы WinGIS // Тез. докл. на XLVIII научно-техн. конф. преподавателей / СГГА.- Новосибирск, 1998.- С. 69.

58. Середович C.B., Дмитриев Д.В. Интерпретация графической и семантической информации с целью формирования землеустроительного дела: Тез. докл. на XLVIII научно-техн. конф. преподавателей / СГГА.- Новосибирск,1998.-С. 65.

59. Трофимов A.M., Панасюк М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. — Казань: Изд-во Казанского унта, 1984. — 142 с.

60. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. — М.: Недра, 1989. —286 с.; ил.

61. Франк Ван Диггелен. GPS для ГИС: Аналитический обзор // ГИС-обозрение. — 1995. — Осень-зима. — С. 72—79.

62. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. -М.:Финансы и статистика, 1998.-288с.

63. Чешев A.C., Фесенко И.П. Земельный кадастр. Учебник для вузов. -Издательство ПРИОР, 2000. 368 с.

64. Шайтура C.B. Теоретические проблемы формирования электронных карт. Известия высших учебных заведений. «Геодезия и аэрофотосъёмка», М., 1995, № 1, С. 91-98.