ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА В ЗЕМЕЛЬНЫХ КАДАСТРАХ


ФГБОУ ВО «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет среднего профессионального образования
Допущена к защите
Приказ № ___от «____»____20__г.
Декан факультета СПО
_____________
Дипломная работа

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА В ЗЕМЕЛЬНЫХ КАДАСТРАХ
Специальность 21.02.05 «Земельно-имущественные отношения»
Выполнил студент 3 курса 33 группы
.__________________
(подпись)
Руководитель, преподаватель
_______________
(подпись)
Оренбург, 2016
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Глава 1. История развития и классификация геоинформационных систем 6
1.1 История развития геоинформационных систем 6
1.2 Классификация геоинформационных систем 16
Глава 2. Ведение государственного кадастра недвижимости с использованием геоинформационных систем 23
2.1. Формирование государственного кадастра недвижимости России на современном этапе 23
2.2 Геоинформационные системы – технологии 32
2.3 Применение геоинформационных систем при ведении государственного кадастра недвижимости 46
Заключение 57
Библиографический список 59
Приложение ВВЕДЕНИЕ
Ведение народного хозяйства страны невозможно без детального изучения ее территории. Современная техника геодезических и съемочных работ обеспечивает получение точной топографической карты, характеризующей географический ландшафт по его основным элементам. Эта карта, кроме непосредственного обслуживания народнохозяйственных нужд, дает еще основу для изучения страны в геологическом, гидрогеологическом, почвенном, ботаническом и других отношениях. На основе этой карты составляются различные общегеографические и специальные карты» [11].
Актуальность работы определяется потребностями широкого круга специалистов в знаниях о математической основе геоинформационных систем для обеспечения интеграции данных о территории, представленных в различных системах координат, и необходимостью совершенствования теории картографических проекций для создания карт геоинформационных систем и решения практических задач, в том числе при ведении Государственного кадастра недвижимости.
Государственный кадастр недвижимости понятие достаточно широкое, включающее в себя сведения о земельных участках, зданиях, сооружениях, помещениях, но в рамках прохождения преддипломной практики по профессиональному модулю ПМ 03 «картографо-геодезическое сопровождение земельно имущественных отношений» в ООО «Геоэффект», было изучено применение ГИС при постановке на государственный учет земельных участков.
Доступность персональных компьютеров и распространение программного обеспечения геоинформационных систем привело к расширению круга людей, использующих различные автоматизированные способы манипулирования картографической информацией, но не имеющих необходимого картографического образования и подготовки. Между тем создание и применение геоинформационной системы требует не только учета существующей теории и практического опыта традиционной картографии, но и разработки механизма нового системного подхода к взаимосвязи картографических моделей, компьютерных технологий и структуры геоинформационной системы.
Цель дипломной работы - изучить применение геоинформационных систем для формирования сведений о земельном участке для кадастрового учета.
Исходя из цели можно выделить следующие задачи:
– изучить историю развития и классификацию геоинформационных систем;
– рассмотреть формирование государственного кадастра недвижимости России на современном этапе;
– проанализировать применение геоинформационных систем – технологий при ведении государственного кадастра недвижимости.
Предметом изучения дипломной работы является роль геоинформационных систем для формирования сведений о земельном участке для кадастрового учета.
Объект изучения: геоинформационная система.
Методы исследования: изучение, наблюдение, синтез, сравнительный метод.
В науках о Земле информационные технологии породили геоинформатику и географические информационные системы. Любая геоинформационная система представляет из себя систему для сбора, хранения, анализа и представления картографической информации. Геоинформационные системы могут включать природную, биологическую, культурную, демографическую или экономическую информацию.
Для использования в геоинформационной системе данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных геоинформационных системах этот процесс может быть автоматизирован применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов. Если объем работ небольшой, можно вводить данные с помощью дигитайзера. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые геоинформационными пакетами.
Геоинформационная система хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения.
Данная дипломная работа была выполнена в рамках профессионального модуля ПМ.03 «Картографо – геодезическое сопровождение земельно – имущественных отношений» в соответствии с профессиональными компетенциями:
– выполнение работы по картографо – геодезическому обеспечению территорий, создание графических материалов;
– использование в практической деятельности геоинформационных систем.
В качестве источников при написании дипломной работы были использованы инструктивные материалы, литературные источники.
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1 История развития геоинформационных систем
Одна из наиболее интересных черт раннего развития геоинформационных систем, заключалась в том, что первые инициативные проекты и исследования сами были географически распределены по многим точкам, причем эти работы осуществлялись независимо, часто без упоминания и даже с игнорированием себе подобных.
Возникновение и бурное развитие геоинформационных систем было предопределено богатейшим опытом топографического и, особенно, тематического картографирования, успешными попытками автоматизировать картосоставительский процесс, а также революционным достижениями в области компьютерных технологий, информатики и компьютерной графики.
Особо следует отметить идеи и опыт комплексного тематического картографирования, убедительно продемонстрировавшего эффект системного использования разнохарактерных данных для извлечения новых знаний о географических объектах. Комплексность и интегративность до сих пор остается важнейшим свойством геоинформационных систем, привлекающим пользователей [10 С. 20].
Один из первых удачных опытов использования принципа комплексирования (совмещения и наложения) пространственной данных с помощью согласованного набора карт датируется XVIII веком. Французский картограф Луи-Александр Бертье (Louis-Alexandre Berthier) использовал прозрачные слои, накладываемые на базовую карту для показа перемещения войск в сражении под Йорктауном (Yorktown)
В истории развития геоинформационных систем можно выделить четыре периода:
1. Пионерский период (поздние 1950 - ранние 1970 годов.). Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы, а именно:
– появление электронных вычислительных машин в 50 годах;
– появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60 годах;
– создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров;
– создание формальных методов пространственного анализа;
– создание программных средств управления базами данных. Первый крупный успех геоинформационных систем - разработка и создание географической информационной системы Канады.  Ее назначение состояло в анализе многочисленных данных, накопленных Канадской службой земельного учета, и в получении статистических данных о земле, которые бы использовались при разработке планов землеустройства огромных площадей преимущественно сельскохозяйственного назначения. Создатели геоинформационных систем Канады внесли следующие новшества:
– использование сканирования для автоматизации процесса ввода геоданных;
– расчленение картографической информации на тематические слои и разработка концептуального решения о «таблицах атрибутивных данных», что позволило разделить файлы плановой (геометрической) геоинформации о местоположении объектов и файлы, содержащие тематическую (содержательную) информацию об этих объектах;
– функции и алгоритмы оверлейных операций с полигонами, подсчет площадей и других картометрических показателей.2. Период государственных инициатив (начале 1970 – начале 1980). Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области геоинформационных систем, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп. В конце 60 годов в Соединённых Штатах Америки сформировалось мнение о необходимости использования геоинформационных систем - технологий для обработки и представления данных Переписи Населения.  Потребовалась методика, обеспечивающая корректную географическую «привязку» данных переписи. Основной проблемой стала необходимость конвертирования адресов проживания населения, в географические координаты так, чтобы результаты переписи можно было бы оформлять в виде карт по территориальным участкам и зонам Национальной переписи. Был разработан специальный формат представления картографических данных, для которого были определены прямоугольные координаты перекрестков, разбивающих улицы всех населенных пунктов Соединённый Штатах Америки на отдельные сегменты. Алгоритмы обработки и представления картографических данных были заимствованы у разработчиков геоинформационных систем Канады и Гарвардской лаборатории и оформлены в виде программы, осуществляющей конвертирование адресов проживания в соответствующие координаты, описывающие графические сегменты улиц.  Таким образом, в этой разработке впервые был широко использован топологический подход к организации управления географической информацией, содержащий математический способ описания пространственных взаимосвязей между объектами  Государственная поддержка геоинформационных систем стимулировала развитие экспериментальных работ в области геоинформационных систем, основанных на использовании баз данных по уличным сетям;
– автоматизированные системы навигации;
– системы вывоза городских отходов и мусора;
– движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях.
3. Период коммерческого развития (ранние 1980 - настоящее время)Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных геоинформационных систем, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных. В начале 1980 годов был реализован знаменитый Arc/Info, который был и остается наиболее успешным воплощением идей о раздельном внутреннем представлении геометрической (графической) и атрибутивной информации.  Для хранения и работы с атрибутивной информацией в виде таблиц (Info) был успешно применен формат стандартной реляционной системы управления базами данных, а для хранения и работы с графическими объектами в виде дуг (Arc) было разработано специальное программное обеспечение.  Arc/Info стал первым программным пакетом геоинформационных систем, который эффективно использовал пользовательские качества персональных компьютеров, в то же время он доступен для разных технических платформ и операционных сред. В настоящее время является одним самым популярным в мире пакетов.  Другим успешным коммерческим предприятием в области производства аппаратно-программных средств для геоинформационных систем стал и до сих пор является Intergraph, Corp.  Эта фирма была организована в 1969 году бывшим сотрудником Джимом Мидлоком. Первые успехи были связаны с разработкой для Соединённый Штатах Америки систем управления ракетами в реальном времени. В 1973 фирма впервые создала мощную удаленную рабочую станцию. И сейчас фирма является лидером по разработке и выпуску рабочих станций для геоинформационных систем, программного обеспечения. 
4. Пользовательский период (поздние 1980 настоящее время).
Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям геоинформационных систем, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры. Этот период характеризуется новым отношением к пользователям. Так разработчики геоинформационного программного продукта Grass для рабочих станций, созданного американскими военными специалистами (ArmyCorpsofEngineers) для задач планирования природопользования и землеустройства открыли его для бесплатного пользования, включая снятие авторских прав на исходные тексты программ. В результате, пользователи и программисты могут создавать собственные приложения, интегрируя Grass с другими программными продуктами.  В 1994 году для неограниченного бесплатного пользования был открыт Arc View 1 for Windows.  Насыщение рынка программных средств для геоинформационных систем, в особенности, предназначенных для персональных компьютеров резко увеличило область применения геоинформационных систем - технологий.  Это потребовало существенных наборов цифровых геоданных, а также наличия специалистов по геоинформационных систем.
Первый период развивался на фоне успехов компьютерных технологий: появление электронных вычислительных машин в 50 годах, цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60 при одновременном, часто независимом друг от друга, создании программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров, формальных методов пространственного анализа, программных средств управления базами данных. Большое влияние в этот период оказывают теоретические работы в области географии и пространственных взаимосвязей, а также становление количественных методов в географии в Соединённый Штатах Америки, Канаде, Англии, Швеции (работы Уильям Гаррисона, Торсен Хагерстранда, Г.Маккарти, Ян Макхарга).
Первый безусловный крупный успех становления геоинформатики и геоинформационных систем - это разработка и создание Географической Информационной Системы Канады. Начав свою историю в 60 годах, эта крупномасштабная геоинформационных систем поддерживается и развивается по сей день.
"Отцом" геоинформационных систем считается Роджер Томлинсон, под руководством которого были разработаны и реализованы многие концептуальные и технологические решения.
Назначение геоинформационных систем Канады состояло в анализе многочисленных данных, накопленных Канадской службой земельного учета, и в получении статистических данных о земле, которые бы использовались при разработке планов землеустройства огромных площадей преимущественно сельскохозяйственного назначения.
Для этих целей требовалось создать классификацию использования земель, используя данные по сельскохозяйственной, рекреационной, экологической, лесохозяйственной пригодности земель, отразить сложившуюся структуру использования земель, включая землепользователей и землевладельцев.
Наиболее узким местом проекта являлось обеспечение эффективного ввода исходных картографических и тематических данных. Для этого разработчикам геоинформационных систем Канады, не имевшим опыта по внутренней организации больших массивов пространственных данных, потребовалось создать новую технологию, ранее нигде не применявшуюся, позволяющую оперировать отдельными слоями и делать картометрические измерения. Для ввода крупноформатных земельных планов было даже спроектировано и создано специальное сканирующее устройство.
Что же принципиально нового внесли создатели геоинформационных систем Канады в становление и развитие геоинформационных систем - технологий?
– Использование сканирования для автоматизации процесса ввода геоданных;
– расчленение картографической информации на тематические слои и разработка концептуального решения о "таблицах атрибутивных данных", что позволило разделить файлы плановой (геометрической) геоинформации о местоположении объектов и файлы, содержащие тематическую (содержательную) информацию об этих объектах;
– функции и алгоритмы оверлейных операций с полигонами, подсчет площадей и других картометрических показателей и многое другое.
Большое воздействие на развитие геоинформационных систем оказала Гарвардская лаборатория компьютерной графики и пространственного анализа Массачусетского технологического института. Ее основал в середине 60 годов Говард Фишер с целью разработки программных средств многофункционального компьютерного картографирования, которые стали существенным шагом в алгоритмическом совершенствовании геоинформационных систем и оставались ими вплоть до начала 80 годов. В настоящее время эти исследования продолжаются в более меньших масштабах.
Программное обеспечение Гарвардской лаборатории широко распространялось и помогло создать базу для развития многих геоинформационных систем приложений. Именно в этой лаборатории Дана Томлин заложила основы картографической алгебры, создав знаменитое семейство растровых программных средств Map Analysis Package - Map, Pmap, amap.
Одним из производных программных продуктов, свободно распространяемых в сети Internet, является Osu - Map, созданный в Университете штата Огайо выходцами из Гарвардской лаборатории.
Благодаря работам Гарвардской лаборатории в области компьютерного картографирования была окончательно закреплена ведущая роль, которую играют картографические модели данных, картографический метод исследований, картографические способы представления информации в современных геоинформационных системах.
Наиболее известными программными продуктами Гарвардской лаборатории являются:
– Symap (система многоцелевого картографирования);
– Calform (программа вывода картографического изображения на плоттер);
– Symvu (просмотр перспективных (трехмерных) изображений);
– Odyssey (предшественник знаменитого Arc - Info).
Период государственных инициатив ранние 1970 - ранние 1980е годов. Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области геоинформационных систем, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп.
В конце 60 годов в Соединённый Штатах Америки сформировалось мнение о необходимости использования геоинформационных систем - технологий для обработки и представления данных Национальных Переписей Населения.
Потребовалась методика, обеспечивающая корректную географическую «привязку» данных переписи. Основной проблемой стала необходимость конвертирования адресов проживания населения, присутствовавших в анкетах переписи, в географические координаты таким образом, чтобы результаты переписи можно было бы оформлять в виде карт по территориальным участкам и зонам Национальной переписи.
Для этих целей Национальное Бюро Переписей Соединённый Штатах Америки разработало комплексный подход к "географии переписей" и 1970 год очередной Национальной Переписи Соединённый Штатах Америки, проводимой раз в десять лет - впервые стал годом "географически локализованной переписи" Был разработан специальный формат представления картографических данных Dime, для которого были определены прямоугольные координаты перекрестков, разбивающих улицы всех населенных пунктов Соединённый Штатах Америки на отдельные сегменты.
Алгоритмы обработки и представления картографических данных были заимствованы у разработчиков геоинформационных систем Канады и Гарвардской лаборатории и оформлены в виде программы Polyvrt, осуществляющей конвертирование адресов проживания в соответствующие координаты, описывающие графические сегменты улиц.
Таким образом, в этой разработке впервые был широко использован топологический подход к организации управления географической информацией, содержащий математический способ описания пространственных взаимосвязей между объектами
Создание, государственная поддержка и обновление Dime - файлов стимулировали также развитие экспериментальных работ в области геоинформационных систем, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:
– автоматизированные системы навигации
– системы вывоза городских отходов и мусора
– движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях.
Одновременно на основе этой информации была создана серия атласов крупных городов, содержащих результаты Переписи 1970 года, а также большое количество упрощенных компьютерных карт для маркетинга, планирования розничной торговли. Пользовательский периодпоздние 1980 - настоящее время. Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям геоинформационных систем, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
В этот период пример нового отношения к пользователям показали разработчики и владельцы геоинформационного программного продукта Grass для рабочих станций, созданного американскими военными специалистами для задач планирования природопользования и землеустройства.
Они открыли Grass для бесплатного пользования, включая снятие авторских прав на исходные тексты программ. В результате, пользователи и программисты могут создавать собственные приложения, интегрирую Grass с другими программными продуктами.
В настоящее время Grass Version 4.1, созданная в 1993 году, включая исходные тексты программ, системную и справочную документацию, учебное пособие для пользователей, ряд наборов данных в качестве примеров, открыто распространяется в сетях Internet.
Насыщение рынка программных средств для геоинформационных систем, в особенности, предназначенных для персональных компьютеров резко увеличило область применения геоинформационных систем - технологий.
Это потребовало существенных наборов цифровых геоданных, а также необходимости формирования системы профессиональной подготовки и обучения специалистов по геоинформационных систем.
В наиболее развитых в геоинформационном отношении странах эти проблемы решаются в настоящее время путем формирования государственных национальных и международных инициатив по разработке и созданию Инфраструктур Геопространственных данных, включающих вопросы геоинформационных систем технологии, телекоммуникации, стандартизации данных и профессиональной подготовки. Так, например, 19 октября l990 года в Соединённый Штатах Америки, был опубликован Циркуляр А-16, направленный на "максимальное развитие национальных цифровых ресурсов пространственной информации, с привлечением к этой деятельности федеральных, региональных и местных органов управления, а также частного сектора. Эти национальные информационные ресурсы, взаимосвязанные с помощью единых критериев и стандартов, обеспечат распространение и эффективный обмен пространственными данными между производителями и пользователями". Для этих целей был создан Федеральный Комитет Пространственных Данных.
К сожалению, Россия и бывший СССР не участвовали в мировом процессе развития геоинформационных технологий вплоть до середины 1980-х годов.
1.2 Классификация геоинформационных системГеоинформационных систем разрабатывают и применяют для решения научных и прикладных задач проектирования инфраструктуры территорий, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, а также для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций. Множество задач, возникающих в жизни, привело к созданию различных геоинформационных систем, которые могут классифицироваться по следующим признакам.
По функциональным возможностям геоинформационных систем подразделяются:
– на полнофункциональные общего назначения;
– специализированные геоинформационных систем, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;
– информационно - справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования.
Функциональность геоинформационных систем определяется также архитектурным принципом их построения:
– закрытые системы не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки;
– открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).
Классификация геоинформационых систем.
По территориальному охвату:
глобальные геоинформационые системы;
субконтинентальные геоинформационые системы;
национальные геоинформационые системы;
региональные геоинформационые системы;
субрегиональные геоинформационые системы;
локальные или местные геоинформационые системы.
По уровню управления:
федеральные геоинформационые системы;
региональные геоинформационые системы;
муниципальные геоинформационые системы;
корпоративные геоинформационые системы.
По функциональности:
полнофункциональные;
геоинформационые системы для просмотра данных;
геоинформационые системы для ввода и обработки данных;
специализированные геоинформационные системы.
По предметной области:
картографические;
геологические;
городские или муниципальные геоинформационые системы;
природоохранные геоинформационые системы.
Если помимо функциональных возможностей геоинформационые системы в системе присутствуют возможности цифровой обработки изображений, то такие системы называются интегрированными геоинформационые системы. Полимасштабные, или масштабно-независимые геоинформационые системы основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов, обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением.
Геоинфомационные системы как любая система состоит из совокупности связанных между собой подсистем (рисунок 1).

Рис 1. Подсистемы геоинформациональных систем
Можно выделить 4 основных подсистемы (8, С.245)
Подсистема обработки данных состоит из следующих элементов:
получение данных – с карт, растровых изображений или в ходе полевых исследований;
ввод данных – полученные данные необходимо ввести в цифровую базу данных, например отвекторизовать; хранение данных – необходимо решить вопросы: как часто данные используются, как их следует обновлять, являются ли они закрытыми, в каком формате происходит сохранение данных (для каждого программного обеспечения используется свой формат).
Подсистема анализа данных состоит из следующих элементов:
поиск и анализ информации – от простых ответов на запросы до сложного статистического анализа, а также анализа больших массивов данных;
вывод информации – как и куда должна выводиться информация (цифровые карты, планы), на экран, на бумажный носитель, выкладываться в интернет.
Пользователями могут быть научные работники, специалисты по планированию, управляющий персона. Необходимо наладить взаимодействие пользователей с разработчиками геоинфомационных систем, чтобы функционал системы соответствовал задачам пользователей.
В подсистеме управления можно выделить:
организационная роль – отдел обычно представляет собой отдельное подразделение в составе крупной организации (аналогично вычислительному центру в университетах); его основная задача – оказывать услуги по составлению баз пространственных данных и их анализу. В число сотрудников могут входить: системный программист, администратор базы данных, оператор системы, системный аналитик, операторы устройств ввода графической информации (например, обычно в штате центра в агентстве по управлению ресурсами насчитывается 5–7 человек);
процедуры взаимодействия – для эффективного функционирования системы необходимы тесные контакты группы и остальных сотрудников организации, для чего создаются необходимые процедуры взаимодействия, или регламенты.
Растровые геоинфомационные системы появились раньше векторных – в конце 60-х годов – и продолжают повсеместно использоваться до настоящего времени.
Растровые модели используются для представления различных типов тематической картографической информации — отражения почвенно-растительного покрова, геолого-геоморфологических характеристик землепользования. Такие модели удобно использовать для выявления различных взаимосвязей, и часто они являются основными при создании географических информационных систем.
Растровая модель данных - это цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселей) с присвоенными им значениями класса объектов. При этом каждой ячейке растровой модели соответствует одинаковый по размерам, но разный по характеристикам участок поверхности объекта (цвет, плотность).
Пространство в таком случае отображается через цепочки соединенных ячеек, представленных, в свою очередь, линиями (рисунок 2). Положение элементов (пикселей) определяется номером их столбца и строки в единой позиционной матрице [8]. Пиксели (от английского pixel, сокращение от picture element — элемент изображения) обычно представляют собой прямоугольники или квадраты, реже используются шестиугольники или треугольники.
В растровых системах есть два способа включения атрибутивной информации об объектах. Первым, наиболее простым способом, является присваивание значения атрибута каждой ячейке растра. В этом случае каждой ячейке на карте можно присвоить только одно значение атрибута. Второй способ состоит в связывании каждой ячейки растра с базой данных. Этот подход уменьшает объем хранимых данных и может обеспечивать связь с другими структурами данных, которые также используют субд для хранения и поиска данных [26].

Рис.2 Растровая модель данных
Для создания растровой тематической карты собираются данные об определенной теме в форме двухмерного массива ячеек, где каждая ячейка представляет атрибут отдельной темы. Такой двухмерный массив называется покрытием (темой, слоем). Покрытия используют для представления различных типов тематических данных (землепользование, растительность, тип почвы, поверхностная геология, гидрология). Можно совместить эти покрытия, что позволит адекватно моделировать все необходимые характеристики области изучения.
Таким образом, начиная свое развитее с пятидесятых годов прошлого столетия геоинформационная система прошла несколько этапов, позволивших создать самостоятельную функционирующую сферу геоинформационных технологий. Современная геоинформационная система представляет из себя систему для сбора, хранения, анализа и преставления картографической информации, включая природную, биологическую, культурную, демографическую или экономическую. Информацонные технологии служат прежде всего цели экономики ресурсов путем поиска и последующего использования информации для повышения эффективности человеческой деятельности. Также, зная разрешение, ориентацию и положение, можно без труда вычислить положение любого элемента растра в пространстве.
ГЛАВА 2. ВЕДЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО КАДАСТРА НЕДВИЖИМОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
2.1. Формирование государственного кадастра недвижимости России на современном этапе
Компьютерные технологии незаменимы и присутствуют во многих областях человеческой деятельности, особенно актуально их использование в сферах связанных с земельными ресурсами: землеустройством, управлением, мониторингом, кадастром.
В нашей стране сначала существовал земельный кадастр, сейчас формируется кадастр недвижимости. В ходе преобразования земельных отношений в Российской Федерации содержание и количество задач, решаемых кадастром, существенно расширились, и в настоящее время кадастр можно трактовать как науку, как информационный ресурс и как производственную деятельность. С 1 марта 2008 года вступил в силу Федеральный закон № 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости. Структура нового закона включает базовые правовые нормы, регулирующие ведение государственного кадастра недвижимости, отношения при государственном кадастровом учете, формировании объектов кадастрового учета, а также нормы, регулирующие осуществление кадастровой деятельности.
Государственный кадастр недвижимости является систематизированным сводом сведений об учтенном в соответствии с указанным Федеральным законом недвижимом имуществе, а также сведений о прохождении Государственной границы Российской Федерации, о границах между субъектами Российской Федерации, границах муниципальных образований, границах населенных пунктов, о территориальных зонах и зонах с особыми условиями использования территорий, иных предусмотренных этим Федеральным законом сведений. Государственный кадастр недвижимости является федеральным государственным информационным ресурсом. Ведение государственного кадастра недвижимости осуществляется на основе принципов единства технологии его ведения на всей территории Российской Федерации, обеспечения в соответствии с указанным Федеральным законом общедоступности и непрерывности актуализации содержащихся в нем сведений, сопоставимости кадастровых сведений со сведениями, содержащимися в других государственных информационных ресурсах.
Государственный кадастр недвижимости основывается на системе государственного земельного кадастра. Именно эта система включает в себя действующую информационно-технологическую инфраструктуру, охватывающую всю территорию Российской Федерации, что позволяет свести к минимуму общие расходы на формирование и ведение государственного кадастра недвижимости. В отличие от государственного земельного кадастра в соответствии с пунктом 5 статьи 1 Закона № 221 «осуществляется кадастровый учет земельных участков, зданий, сооружений, помещений, объектов незавершенного строительства».
Государственный кадастр недвижимости формируется в единую стандартизованную, действующую в едином правовом пространстве государственную систему.
Единый (что означает наличие единственной системы кадастрового учета на всей территории России), стандартный (что означает единообразие структуры, формы и процедур на всей территории России, обеспечивающее технологическую и правовую однородность системы) и централизованный (ведущийся по единой методологии из одного управленческого центра) кадастр
является единственным законным инструментом идентификации и регистрации физических характеристик и признаков недвижимого имущества. Лишь в отношении таких идентифицированных и зарегистрированных объектов недвижимости могут быть установлены права собственности и иные права.
Законом № 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости определено, что кадастр является единственным свидетельством законного существования объекта недвижимости (в некоторых западных странах это называется принципом регистрации), и что кадастр охватывает всю территорию Российской Федерации. Кроме того, кадастр содержит требование о регулярном и точном исполнении функций кадастрового учета. Поскольку в Российской Федерации учет кадастровых данных проводился в разные времена, при различных правовых режимах и формах собственности, они существенно различаются в зависимости от способов их учета. Лишь небольшая часть всех объектов недвижимости была соответствующим образом учтена посредством «спорадической регистрации».
Формирование государственного кадастра недвижимости играет важную роль для установления надежных границ, обеспечения гарантии прав собственности, а также для того, чтобы создание объекта недвижимости было целесообразным и в целях регионального планирования, защиты окружающей среды и обеспечения экономического развития территорий. Кроме того, государственный кадастровый учет необходим для того, чтобы собрать и зафиксировать данные о стоимости различных объектов недвижимости в качестве основы их налогообложения.
Понятие объекта учета (земельного участка) в государственном земельном кадастре было дано в Федеральном законе от 2 января 2000 года № 28-ФЗ «О государственном земельном кадастре». Согласно этому понятию земельный участок – это часть поверхности земли (в том числе поверхностный почвенный слой), границы которой описаны и удостоверены в установленном порядке уполномоченным государственным органом, а также все, что находится над и под поверхностью земельного участка, если иное не предусмотрено федеральными законами о недрах, об использовании воздушного пространства и иными федеральными законами.
После принятия и вступления в силу Закона № 221 Федеральным законом от 22 июля 2008 года № 141-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования земельных отношений» была введена новая статья Земельного кодекса Российской Федерации. В этой статье дано новое определение земельного участка как одного из объектов учета в государственном кадастре недвижимости: «Земельный участок – это часть земной поверхности, границы которой определены в соответствии с федеральными законами».
Сравнение двух представленных определений земельного участка показывает следующее.
Во-первых, что объекты недвижимости, расположенные на земельном участке, теперь не связаны с самим земельным участком, а земельный участок уже не имеет такой характеристики, как часть участка в виде объекта недвижимости, так как из определения земельного участка изъято следующее: «все, что находится над и под поверхностью земельного участка». По сути, теперь не существует приоритета земельного участка как объекта недвижимости перед другими объектами недвижимости. Не учитываются особенности земли и ее особая роль как средства производства и пространственного базиса. В связи с этим изменилась технология государственного кадастрового учета: объекты капитального строительства могут быть поставлены на учет без связи с учетом земельного участка (до или после кадастрового учета базиса, на котором они расположены), и им присваивается кадастровый номер, который не связан с номером земельного участка. Кроме того, к объектам недвижимости, учитываемым в государственном кадастре недвижимости, относятся только объекты капитального строительства (здания, сооружения, объекты незавершенного строительства, помещения) и леса (поставленные на учет как ранее учтенные).
Во-вторых, к объектам кадастрового учета не относятся участки недр, а также подземные сооружения, так как из определения земельного участка изъята его часть: «все, что находится под поверхностью земельного участка». В связи с этим неопределенным остался вопрос кадастрового учета не только подземных объектов и сооружений (сооружений, коммуникаций, нефте- и газопроводов, кабельных сетей), но и их охранных зон. Поскольку нет связи подземных объектов с земельным участком, нет и основания для кадастрового учета обременений в использовании земель. Следует подчеркнуть, что в большинстве случаев речь идет о режимообразующих объектах, представляющих особую опасность для окружающей среды.
В-третьих, теперь к характеристикам объекта кадастрового учета не относятся количественные показатели видов и подвидов земельных угодий, а также качественные характеристики земель (по признакам, влияющим на плодородие), так как из определения земельного участка изъята его часть: «в том числе поверхностный почвенный слой».
Следует подчеркнуть, что для рационального и эффективного использования земель сельскохозяйственного назначения и лесного фонда количественная и качественная характеристики земель и почв имеют приоритетное значение. Важна такая характеристика и для других категорий земельного фонда. Например, в населенных пунктах необходима информация о загрязнении земель и почв промышленными выбросами, токсическими загрязнителями.
Введение нового понятия земельного участка определило следующие различия в содержании государственного кадастра недвижимости и государственного земельного кадастра, а также в технологиях их создания:
в государственном кадастре недвижимости объекты недвижимости имеют равный статус и учитываются независимо друг от друга. Ранее наличие земельного участка и его учет являлись обязательными условиями кадастрового учета прочно связанного с ним объекта недвижимости;
с 1 марта 2008 года не подлежат кадастровому учету составные земельные участки (единое землепользование). Ранее учтенные единые землепользования продолжают свое существование. В настоящее время в технологии государственного кадастрового учета используется понятие «многоконтурный земельный участок» – земельный участок, границы которого
представляют собой несколько замкнутых контуров;
описание объектов капитального строительства упрощено для однозначной идентификации объектов;
в государстве кадастре недвижимости не содержатся сведения о точках и границах объекта недвижимости (вид закрепления границы), в нем содержатся только сведения об их местоположении (координаты X, Y);
добавлены сведения о кадастровом инженере, выполняющем межевание земель и подготавливающем документы для кадастрового учета объекта;
данные о площадях новых земельных участков вносятся только по результатам вычислений (ранее могла быть декларированная площадь);
в качестве картографической основы предполагается использование ортофотопланов (в отличие от возможности дополнительного использованияв земельном кадастре штриховых карт);
в качестве геодезической основы вместо местной системы координат предполагается использовать опорную межевую сеть с целью создания единой геодезической основы для Российской Федерации.
Полнота и актуальность кадастровой информации, быстро изменяющаяся с течением времени, гарантируется ведением кадастра на основе современных компьютерных технологиях. В целях автоматизированного ведения сначала земельного, а потом и кадастра недвижимости Правительство Российской Федерации утвердило несколько федеральных целевых программ, основные цели которых приведены в (Талице 1).
 В результате реализации этих программ создана и функционирует автоматизированная информационная система государственного кадастра недвижимости. Основной целью автоматизированная информационная система государственного кадастра недвижимости является формирование информационного ресурса как полного и достоверного источника информации обо всех объектах недвижимости, а также создание механизма доступа к информационным ресурсам государстве кадастра недвижимости и развитие сервисных услуг на основе портальных интернет технологий. В рамках этих услуг наибольший интерес вызывает сервис публичной кадастровой карты  [8].
ПреиодНормативный документ Основная цель
1996-2000г продлена до 2001г Постановление Правительства Российской Федерации от 03.08.1996 № 932 «Об утверждении федеральной целевой программы» «Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра»
Разработка и развертывание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра, обеспечивающей на всей территории Российской Федерации реализацию государственной политики в области эффективного и рационального использования земли
2002-2008г Постановление Правительства Российской Федерации от 25.10.2001 № 745 «Об утверждении федеральной целевой программы» «Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра и государственного учета объекта недвижимости»
Создания автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра и государственного учета объекта недвижимости, обеспечивающей реализацию государственной политики в области эффективного использования земли и иной недвижимости, вовлечение их в гражданский оборот и стимулирования инвестиционно деятельности на рынке недвижимости в целях удовлетворения потребностей общества и граждан
2006-2012г Постановление Правительства Российской Федерации от 13.09.2005 № 560 «Об утверждении программы» «Создание системы кадастра недвижимости»
2014-2019г Постановление Правительства Российской Федеоации от 10.10.2013№ 903 «О федеральной целевой программе» «Развитие единой государственной системы регистрации прав и кадастрового учета недвижимости » Гармонизация сферы земельно-имущественных отношений, базирующаяся на соблюдении баланса интересов, взаимной ответственности и скоординированности усилий государства, бизнеса и общества, обеспечивающая переход к инновационному типу экономического развития Российской Федерации
Талица 1. Законодательная база автоматизированного ведения (земельного) кадастра недвижимости [3—7]
Потребность кадастра оперировать данными и информацией, имеющими пространственную привязку, обусловила необходимость использования компьютерных систем с географической информацией. Такие системы получили название географических информационных систем (ГИС). В системе кадастра России ГИС-технологии используются давно и достаточно широко. Однако большой проблемой является то, что проекты создания геоинформационных систем отличаются большим разнообразием и несогласованностью. В разных системах и регионах используются решения на разных ГИС-платформах: ESRI, MapInfo, Intergraph, ObjectLand, Технокад-Гео.
В кадастре функциональные возможности MapInfo (MapXtreme) реализованы в автоматизированной информационной системе государственного кадастра недвижимости субъекта Российской Федерации, а разработки ESRI (ArcGIS) использованы при формировании справочно-информационного ресурса для предоставления пользователям сведений государственного кадастра недвижимости на территорию Российской Федерации — публичной кадастровой карты (Талица 2).
Государственный кадастр недвижимости
Автоматизированная информационная система государстве кадастра недвижимости Публична кадастровая карта
В качестве хранилища данных используется субд Oracle Datebase 10g Enterprise Edition, хранилище и обработка пространственных данных об объектах, включаемых в кадастр, обеспечивается с использованием Oracle Spatial. Для отображения графической кадастровой информации и ее ораотки используется серверная геоинформвционная системам компонента Maplnfo MapXtreme. Сервис пуличной кадастровой карты открыт с 1 марта 2010 года. Пуличная кадастровая карта использует две группы сервисов:
– сервисы, содержащие сведенья о кадастровом деление территории;
– сервисы, содержащие прочие сведенья государственного кадастра недвижимости, пакуемые на публичной кадастровой карте.
Талица 2. Геоинформационные системы при ведении государственного кадастра недвижимости
Таким образом, (земельный) кадастр недвижимости в настоящее активно развивается не только как информационный ресурс, но и как сфера производственной деятельности. Объём, сроки предоставления кадастровой информации о земельных ресурсах, а также сроки выполнения кадастровых действий и процедур требуют применения современных компьютерных технологий. Это создало предпосылки автоматизации не только отдельных видов кадастровых работ, а в целом технологию ведения (земельного) кадастра недвижимости.

2.2 Геоинформационные системы – технологии
Геоинформационная система - это многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений. Основное назначение геоинформационной системы заключается в формировании знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременном доведении необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы. Геоинформационные технологии - это информационные технологии обработки географически организованной информации.
Основной особенностью геоинформационных систем, определяющей ее преимущества в сравнении с другими автоматизированными информационными системами, является наличие геоинформационной основы, цифровых карт, дающих необходимую информацию о земной поверхности. При этом центральные комитеты должны обеспечивать:
– точную привязку, систематизацию, отбор и интеграцию всей поступающей и хранимой информации (единое адресное пространство);
– комплексность и наглядность информации для принятия решений;
– возможность динамического моделирования процессов и явлений;
– возможность автоматизированного решения задач, связанных с анализом особенностей территории;
– возможность оперативного анализа ситуации в экстренных случаях.
В широком смысле геоинформационные технологии - это наборы данных и аналитические средства для работы с координатно - привязанной информацией. Геоинформационные технологии - это не информационные технологии в географии, а информационные технологии обработки географически организованной информации. Существо геоинформационной технологии проявляется в ее способности связывать с картографическими (графическими) объектами некоторую описательную (атрибутивную) информацию (в первую очередь алфавитно-цифровую и иную графическую, звуковую и видеоинформацию). Как правило, алфавитно-цифровая информация организуется в виде таблиц реляционной базе данных. В простейшем случае каждому графическому объекту (а обычно выделяют точечные, линейные и площадные объекты) ставится в соответствие строка таблицы - запись в базу данных. Использование такой связи, собственно, и открывает столь богатые функциональные возможности перед геоинформационными технологиями. Эти возможности, естественно, различаются у разных систем, но есть базовый набор функций, обычно имеющийся в любой реализации геоинформационной технологии, например, возможность ответа на вопросы «что это?» указанием объекта на карте и «где это находится?» выделением на карте объектов, отобранных по некоторому условию в базе данных. К базовым можно также отнести ответ на вопрос «что рядом?» и его различные модификации.
Исторически первое и наиболее универсальное использование геоинформационных технологий - это информационно-поисковые, справочные системы. Таким образом, геоинформационные технологии можно рассматривать как некое расширение технологии базы данных для координатно - привязанной информации. Но даже в этом смысле она представляет собой новый способ интеграции и структурирования информации. Это обусловлено тем, что в реальном мире большая часть информации относится к объектам, для которых важную роль играет их пространственное положение, форма и взаиморасположение, а, следовательно, во многих приложениях значительно расширяют возможности обычных системах управления базами данных, так как геоинформационные технологии более удобны и наглядны в использовании и предоставляют свой «картографический интерфейс» для организации запроса к базе данных вместе со средствами генерации «графического» отчета. И, наконец, геоинформационная система добавляет обычным системам управления базами данных совершенно новую функциональность - использование пространственных взаимоотношений между объектами.
Геоинформационная технология позволяет выполнять над множествами картографических объектов операции, подобные обычным реляционным. Операции этой группы называются оверлейными, так как используют в разных вариантах пространственное наложение одного множества объектов на другое. Фактически оверлейные операции обладают большим аналитическим потенциалом, и для многих сфер применения геоинформационных технологий являются основными, обеспечивая решение прикладных задач (землепользования, комплексной оценки территорий и другие). Геоинформационная технология предлагает совершенно новый путь развития картографии. Прежде всего, преодолеваются основные недостатки обычных карт: статичность данных и ограниченность емкости «бумаги» как носителя информации. В последние десятилетия не только сложные специализированные карты типа экологических, но и ряд обычных бумажных карт из-за перегруженности информацией становятся «нечитаемыми».
Геоинформационная технология решает эту проблему путем управления визуализацией информации. Появляется возможность выводить на экран или на твердую копию только те объекты или их множества, которые необходимы пользователю в данный момент. То есть фактически осуществляется переход от сложных комплексных карт к серии взаимоувязанных частных карт. При этом обеспечивается лучшая структурированность информации, что позволяет ее эффективно использовать (манипулирование, анализ данных).
Очевидно, что наблюдается тенденция возрастания роли геоинформационной технологии в процессе активизации информационных ресурсов, огромные массивы картографической информации эффективно переводимы в активную машиночитаемую форму только с помощью геоинформационных технологий. Кроме того, в геоинформационных технологиях карта становится действительно динамическим объектом.
Последнее обусловлено следующими новыми возможностями геоинформационных технологий:
– изменяемостью масштаба;
– преобразованием картографических проекций;
– варьированием объектным составом карты;
– «опросом» через карту в режиме реального времени многочисленных баз данных, содержащих изменяемую информацию;
– варьированием символогией, то есть способом отображения объектов (цвет, тип линии), в том числе определение символогии через значения атрибутивных признаков объектов, что позволяет синхронизировать визуализацию с изменениями в базе данных.
В настоящее время широко распространено понимание того, что геоинформационные технологии - это не класс или тип программных систем, а базовая технология для многих компьютерных приложений (методов и программ), работающих с пространственной информацией.
Поскольку цифровые карты местности являются наборами данных сложной структуры, то их целесообразно представлять в различных форматах. Под форматом цифровых карт местности понимается специально введенная система классификации и кодирования данных о местности. От принятого формата цифровых карт местности во многом зависит оперативность решения функциональных задач в системах управления военного назначения. Так, например, в случае представления рельефа местности горизонталями вычисление профиля местности занимает в тысячи раз больше времени, чем при представлении рельефа в форме матрицы высот.
Одним из важнейших и наиболее часто встречающихся типов информационной потребности в геоинформации является построение изображения участка карты на экране автоматизированного рабочего места (визуализация карты). Но средства отображения цифровых карт местности на экране автоматизированного рабочего места, наряду с приведенными выше требованиями к средствам доступа, должны отвечать еще ряду специфических требований, обусловленных необходимостью восприятия информации человеком. По существу - это следующие эргономические требования, которые целесообразно рассматривать в комплексе с другими:
– по «читабельности» обстановки (обладать достаточно высокими характеристиками скорости и достоверности восприятия человеком информации оперативной обстановки на фоне карты);
– по «читабельности» карты, (обладать достаточно высокими характеристиками скорости и достоверности восприятия человеком собственно картографической информации);
– по «комфортности» восприятия, (форма отображения данных не должна вызывать чрезмерных напряжения человека при восприятии информации и раздражения его органов чувств в целях обеспечения требуемой продолжительности сохранения его работоспособности).
Федеральный закон требует для своего решения различные данные о местности. По мнению авторов, все множество этих задач по характеру использования цифровых карт местности можно разделить на четыре основных класса:
– задачи, требующие выдачу изображения карты на устройства ввода- вывода средств автоматизации и использующие ее в качестве фона для вывода оперативной обстановки;
– задачи, использующие информацию о характере и профилях местности;
– задачи, использующие информацию о дорожной сети;
– задачи, использующие информацию о местоположении объекта в пределах территории государства, зоны ответственности или нейтральной территории.
Задачами оперативной обстановки являются все задачи, отображающие оперативную обстановку на местности в процессе диалога с пользователем. Данные задачи могут отображать «поверх карты» информацию о группировках своих войск и войск противника, зонах радиоактивного, химического, биологического заражения, сплошных разрушений, пожаров, затоплений, о направлениях и рубежах действий, районах сосредоточения и др. Общая для задач оперативной обстановки особенность использования цифровых карт местности заключается в необходимости быстрого вывода изображения карты на экран автоматизированного рабочего места в различных масштабах. К задачам, использующим информацию о характере и профилях местности относятся задачи выбора места развертывания радиорелейных станций, тропосферных станций, радиолокационных станций, средств радиотехнической разведки, радиоэлектронной борьбы. Задачи оценки защитных свойств местности в районах развертывания пунктов управления и узлов связи, планирования огневого воздействия также относятся к классу использующему информацию о характере и профилях местности. Особенностью задач использующих информацию о характере и профилях местности является необходимость определения с высокой скоростью характеристик местности в окрестностях точки с произвольными координатами.
К задачам развертывания радиорелейных станций относятся, в частности, задачи определения маршрута и планирования порядка перемещения воинских формирований, оптимального планирования перевозок средств снабжения или почты и некоторые другие. Данные задачи используют данные цифровых карт местности о дорожной сети, которые должны быть представлены в специальной форме - в виде графа, в котором все пересекающиеся дороги имеют общую вершину в перекрестках.
Задачи ответственности и нейтральности территории используют в цифровых картах местности данные о государственных (сухопутных и морских) и иных границах, заданные в специальной форме - в виде замкнутых контуров.
В связи с глубоким взаимопроникновением геоинформационных систем и других информационных технологий целесообразно рассмотреть взаимосвязь геоинформационных систем с другими технологиями.
Прежде всего, это графические технологии систем автоматизированного проектирования, векторных графических редакторов, и с другой стороны - технологии реляционных систем управления базами данных. Большинство реализаций современных геоинформационных технологий в своей основе и представляет собой интеграцию этих двух типов информационных технологий. Следующий тип родственных информационных технологий - технологии обработки изображений растровых графических редакторов. Некоторые реализации геоинформационных технологий базируются на растровом представлении графических данных. Поэтому очень многие современные геоинформационные системы общего назначения интегрируют возможности как векторного, так и растрового представления. В свою очередь, ряд технологий обработки изображений, предназначенных для работы с данными аэро и космических съемок, очень близко примыкают к геоинформационным технологиям, а иногда частично выполняют и их функции. Но обычно они к геоинформационным технологиям комплементарны и имеют специальные средства для взаимодействия с ними.
Близкородственны к геоинформационным технологиям картографические (геодезические) технологии, применяющиеся при обработке данных полевых геодезических съемок и построении по ним карт (при построении карт по аэроснимкам с использованием фотограмметрических методик и при работах с цифровой моделью рельефа местности). Здесь также наблюдается тенденция к интеграции, подавляющее число современных геоинформационных систем включают в себя средства координатной геометрии, которые позволяют непосредственно использовать данные полевых геодезических наблюдений, в том числе прямо с приемников спутниковой глобальной системы позиционирования. Фотограмметрические пакеты обычно ориентируются на совместную работу с геоинформационными системами и в ряде случаев включаются в геоинформационные системы как модули.
Анализ существующего на сегодняшний день опыта применения геоинформационных технологий показывает, что основной формой применения геоинформационных технологий является различные по целям, сложности, составу и возможностям геоинформационной системы.
Современные геоинформационные системы представляют собой новый тип интегрированных систем, которые, с одной стороны, включают методы обработки данных существующих автоматизированных систем, а с другой - обладают спецификой в организации и обработке данных
Так как в геоинформационной системе осуществляется комплексная обработка информации (от ее сбора до хранения, обновления и предоставления), их можно рассматривать со следующих различных точек зрения:
– геоинформационная система как система управления - предназначена для обеспечения поддержки принятия решений на основе использования картографических данных;
– геоинформационная система как автоматизированная информационная система - объединяет ряд технологий известных информационных систем;
– геоинформационная система как геосистема - включает технологии фотометрии, картографии;
– геоинформационная система как система, использующая базу данных, - характеризуется широким набором данных, собираемых с помощью разных методов и технологий;
– геоинформационная система как система моделирования, система предоставления информации - является развитием систем документального оборота, систем мультимедиа.
Геоинформационные системы с развитыми аналитическими возможностями близки к системам статистического анализа и обработки данных, причем в ряде случаев они интегрированы в единые системы, геоинформационную систему; добавление некоторых возможностей пространственной статистики и картографической визуализации в массовые статистические пакеты.
Наиболее развитые геоинформационные системы (обычно с сильной поддержкой и растровой модели), имеющие хорошие средства программирования, широко используются для моделирования природных и техногенных процессов, в том числе распространения загрязнений, лесных пожаров. Некоторые обычные системы управления базами данных, работающие в графических средах типа MS Windows, также включают в себя простейшие средства картографической визуализации.
Наличие широкого спектра тенденций развития в разных областях информационных технологий, интересы которых сходятся в области геоинформационных технологий, а также появление универсальных пакетов широкого применения привело к тому, что границы определения геоинформационных технологий становятся менее четкими. Поэтому в настоящее время сложилось понятие полнофункциональная геоинформационная система.
Современная полнофункциональная геоинформационная система- это многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений. Основное назначение полнофункциональной геоинформационной системы заключается в формировании знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременном доведении необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы.
Полнофункциональная геоинформационная система должна обеспечивать:
– двустороннюю связь между картографическими объектами и записями табличной базы данных;
– управление визуализацией объектов, обеспечивающее выбор состава и формы отображения;
– работу с точечными, линейными и площадными объектами;
– ввод карт с дигитайзера или сканера и их редактирование;
– поддержку топологических взаимоотношений между объектами и проверку с их помощью геометрической корректности карты, в том числе замкнутости площадных объектов, связности, прилегания и другие;
– поддержку различных картографических проекций;
– геометрические измерения на карте длины, периметра, площади и другое построение буферных зон вокруг объектов и реализацию других оверлейных операций;
– создание собственных обозначений, в том числе новых типов маркерных знаков, типов линий, типов штриховок и другое создание дополнительных элементов оформления карты, в частности подписей, рамок, легенд;
– вывод высококачественных твердых копий карт решение транспортных и других задач на графах, например, определение кратчайшего пути;
– работу с топографической поверхностью.
Помимо полнофункциональных геоинформационных систем общего назначения, выделяют специализированные, которые часто имеют нечеткие границы со специализированными пакетами, не являющимися в этом смысле геоинформационными системами. Например, геоинформационные системы, ориентированные на задачи планирования связи, транспортные и навигационные задачи, задачи инженерных изысканий и проектирования сооружений.
Неспециализированные геоинформационные системы более низкого уровня, чем полнофункциональные системы общего назначения, обычно называют «персональными системами картографической визуализации». Отличительной их чертой являются, прежде всего, ограниченные аналитические возможности (например, отсутствуют оверлейные операции для площадных объектов) и слабые возможности ввода и редактирования картографической основы. Типичным примером такой системы является геоинформационная система MapInfo, в которой за счет своей меньшей сложности более проста в обучении и использовании и более доступна массовому пользователю.
К настоящему времени число геоинформационных систем-пакетов, предлагаемых на рынке, исчисляется несколькими тысячами. Однако в большинстве это специализированные системы. Реальных полнофункциональных геоинформационных систем-пакетов общего назначения на рынке несколько десятков. В основном программное обеспечение для геоинформационных систем разрабатывают специализированные фирмы, только в некоторых случаях это продукты крупных фирм, для которых геоинформационная система - не основной продукт. По числу известных пакетов и по числу инсталляций преобладают персональные компьютеры.
На персональном компьютере, как правило, функционируют системы с редуцированными возможностями. Отчасти это определяется спецификой пользователей персонального компьютера, для многих из которых простая геоинформационная система нужна только как дополнение к обычному офисному программному обеспечению. Но главная причина - в требованиях, которые мощная геоинформационная система предъявляет к аппаратным средствам компьютера.
Топологические векторные структуры данных по своей природе сложны, а процессы их использования требуют интенсивных расчетов, существенно больших, чем работа с обычной векторной графикой, в том числе и в части операций с плавающей точкой. Серьезные приложения часто требуют работы с длинными целыми и действительными числами двойной точности. Для работы с геоинформационными системами нужны дисплеи высокого разрешения и быстрый графический адаптер или акселератор, причем требования к палитре жестче, чем в системе автоматизированного проектирования. Они скорее аналогичны требованиям к издательским системам профессиональной полиграфии. Особенно высокие требования к скорости отрисовки предъявляет типичная для геоинформационных систем задача заливки штриховками большого числа замкнутых многоугольников (полигонов) сложной формы.
Серьезные проекты с использованием геоинформационных систем требуют работы с большими объемами данных, от сотен мегабайт до нескольких десятков гигабайт. Особенно высокие требования к объемам дисковой и основной памяти, а также к быстродействию компьютера, предъявляют геоинформационной системы с обработкой изображения в виде растровых структур, например, в задачах геометрической коррекции аэроснимков, моделирования природных процессов и при работе с рельефом земной пoверхности. Один цветной аэроснимок высокого разрешения стандартного формата, если перевести его в цифровую форму без потери «точности» занимает около 200 Мегабайт.
Во многих задачах регионального характера требуется использовать совмещенную и геометрически откорректированную мозаику из многих таких снимков, тем более, что признано целесообразным использовать растровую подложку из такой мозаики аэро или космических снимков в качестве базового слоя для векторных карт, фотоснимки «впечатываются» в изображение карты. То же замечание справедливо и для работы с аэрокосмическими снимками, которые, как правило, должны обрабатываться различными способами, чтобы избирательно выделить на них различную информацию (операции различного рода фильтрации, преобразования контраста, операции с использованием быстрого преобразования, классификационные алгоритмы, дискриминантный, кластерный и фактoрный анализ, а также метод главных компонент). Поэтому вместо того, чтобы хранить десятки версий обработки, что потребовало бы до сотен гигабайт на 1 кадр, рациональнee выполнять их по требованию. Современные специализированные рабочие станции справляются с такой задачей, для персональных компьютеров же она еще трудна. Иногда операция с одним кадром на персональном компьютере длится несколько минут. Когда необходимо моделировать сложные природные процессы, в частности распространeние загрязнения, лесных пожаров, либо применять данные аэрокосмических съемок, использование специализированной рабочей станции нeизбежно.
Следует отметить, что скорость накопления объемов аэрокосмических (особенно космических) данных пока идет в том же темпе или даже опережает темпы роста вычислительных мощностей персональных компьютеров и рабочих станций. Действительно, ежемесячно над каждым участком Земли размером с большой город собирается не мeнее 800-1000 Мегабайт спутниковых изображений. И если даже учесть,   что половина их по условиям облачности непригодна для использования в геоинформационных технологиях - приложениях, все равно это составляет огромный поток. И еще одно замечание: разрешение систем сбора дистанционной информации пoстоянно растет, а увеличение геометрического разрешения на мeстности с 20 до 10 метров увеличивает объем данных в 4 раза. Так что каждые 2-4 года компьютерная система должна в несколько раз увеличивать свою производительность, чтобы не отстать от темпов развития устройств сбора информации. Отсюда ясно, что еще длительное время технической оснoвой мощных полнофункциональных геоинформационных систем с аналитическими функциями будут оставаться специализированные рабочие станции.
Еще одним моментом, который обуславливает необходимость обращения существенного внимания к рабочим станциям является тот факт, что сегодня основные пакеты наиболее «серьезных» геоинформационных систем еще не переведены на персональном компьютере.
Основными направлениями испoльзования персональных компьютеров при работе с геоинформационными системами в настоящее время являются:
– использование персональных компьютеров в качестве терминалов совместно с рабочими станциями для работы с большими геоинформационными системами;
– использование персональных компьютеров в качестве станций ввода и модификации цифровых карт местности с дигитайзера или сканера;
– использование персональных компьютеров для геоинформационных технологий-проектов с небольшим объемом единовременно активной информации;
– использование персональных компьютеров в учебных целях, для знакомства с методологией геоинформационных технологий;
– использование персональных компьютеров на начальных стадиях больших проектов, когда объем базы данных еще не вырос, не требуется полная функциональность на больших oбъемах и требуется еще доказывать полезность использования геоинформационных технологий и необходимость вложения серьезных средств.
Таким образом, геоинформационные технологии можно рассматривать как некое расширение технологии базы данных для координатно - привязанной информации. Но даже в этом смысле она представляет собой новый способ интеграции и структурирования информации. Это обусловлено тем, что в реальном мире большая часть информации относится к объектам, для которых важную роль играет их пространственное положение, форма и взаиморасположение. Следовательно, геоинформационные технологии во многих приложениях значительно расширяют возможности обычных систем управления базами данных.
2.3 Применение геоинформационной системы при ведении государственного кадастра недвижимости
Во время прохождения преддипломной практики в ООО «Геоэффект» была проделана работа по составлению данных о земельном участке находящемся по адресу 462800, Оренбургская область, Новоорский район, поселок Новоорск, Новоорский поссовет.
Геодезистам компании ООО «Геоэффект» была проделана сьемочная работа, в ходе которой были собраны различные данные, а именно высчитаны углы участка, измерены длины сторон и составлен абрис участка.
После полевых работ производится камеральная обработка данных с помощью программы «ТехноКад-Гео». Для этого необходимо создать новый проект после запуска программного модуля «ТехноКад-Гео» в главном меню выбрать пункт «Файл» и в выпадающем меню выбрать пункт «Создать» или «Открыть».
Информация о проекте отображается в окне «Общие сведения», открыть которое можно через главное меню, выбрав пункт «Общие сведения» (приложение 1).
Поля «Система координат» и «Список кадастровых кварталов» заполняются автоматически в результате импорта исходных данных.
Исходные данные загружаются в программу в виде xml-файлов «КПТ» или «Кадастровая выписка о земельных участках». Для импорта указанных файлов необходимо на панели «Структура» в главном окне программного модуля перейти на вкладку «Сведения государства кадастра недвижимости», после чего в главном меню выбрать пункт «Импорт». В выпадающем списке требуется выбрать тип загружаемых сведений «Существующие данные» и указать вид xml-файла «КПТ (xml)» или «Кадастровая выписка (xml)» (приложение 2).
После импорта исходных данных на вкладке «Сведения государства кадастра недвижимости» панели «Структура» появятся все объекты, сведения о которых содержатся в загруженном файле.
В окне карты при этом отобразятся те объекты из данного перечня, сведения о границах которых содержатся в государстве кадастре недвижимости (приложение 3).
Для дальнейшей работы необходимо выбрать необходимые исходные объекты и скопировать их для дальнейшей работы на вкладку «Работа».
Выбор объектов для редактирования осуществляется на вкладке «Сведения государства кадастра недвижимости» панели «Структура». Для этого необходимо выделить объект, кликнув по нему левой кнопки мыши. Указанный объект будет подсвечен тёмно-жёлтым цветом. Контекстное меню с перечнем действий, которые можно совершить относительно данного объекта на данной вкладке, вызывается кликом правой кнопки мыши по выделенному объекту. Для копирования одного или нескольких объектов с вкладки «Сведения государства кадастра недвижимости» на вкладку «Работа» необходимо выделить объекты и в контекстном меню выбрать пункт «Скопировать на вкладку "Работа": Исходный».
Как пример выбран объект «ЗУ 63:04:0401003:52». Найти в списке объектов его можно с помощью пункта контекстного меню «Найти» (приложение 4).
При копировании объекта с вкладки «Сведения государства кадастра недвижимости» на вкладку «Работа» выбранному объекту автоматически присваивается статус «Исходный».
На следующем шаге требуется изменить статус объектов с «Исходного» на «Уточняемый», «Изменяемый» и, при необходимости, «Смежный».
Изменение статуса выбранного объекта производится с помощью контекстного меню, вызываемого на вкладке «Работа» панели «Структура» на выделенном объекте.
При разделе земельного участка в проекте должен быть создан один земельный участок со статусом «Исходный», поэтому в данном примере необходимости менять статус земельного участка нет. При следующих шагах в результате выполнения действий по разделению выбранного участка в структуре автоматически появится два или более земельных участка со статусом «Образуемый».
При необходимости на следующем шаге из внешних файлов могут быть импортированы (загружены) данные о новых (вновь образуемых) объектах.
При формировании межевого плана для способа образования земельного участка «Раздел» необходимо предварительно задать одну или несколько линий разреза. Линии могут быть созданы в окне карты (посредством «рисования» линии курсором мыши) или импортированы из файлов в формате mif или txt.
Для импорта данных из файла необходимо, стоя на вкладке «Работа» панели «Структура» (никакие объекты при этом не выделены) в главном меню выбрать пункт «Импорт» и из выпадающего списка выбрать пункт «Новые данные»
В открывшемся окне обзора файлов необходимо выбрать тип файла txt или mif (в правом нижнем углу), выбрать все файлы, предназначенные для импорта, и нажать кнопку «Открыть».
В появившемся окне «Опции импорта» будет предложено выбрать один из трёх существующих режимов импорта данных:
- многоугольники (Region),
- ломаные (Pline),
- многоугольники (Region) и ломаные (Pline).
Для незамкнутых границ используется тип «Ломаные».
Если для импорта линий разреза используется несколько файлов, для применения опций импорта ко всем файлам выставьте галку в настройке «Применить ко всем».
Настройку «Поменять местами Х и Y» необходимо выставить, если координаты в файле заданы в математической системе координат (координаты по оси «Х» откладываются горизонтально, координаты по оси «Y» – вертикально), т.к. на панели «Карта» объекты строятся в геодезической системе координат (координаты по оси «Y» откладываются горизонтально, координаты по оси «X» – вертикально).Результаты импорта линий разреза будут отражены в таблице, где в виде дробей m/n указано количество границ контура в каждом файле и общее количество во всех файлах, при этом m – количество импортированных границ контура, n – количество границ контура, найденных в файлах (рисунок 3).

Рис. 3 Окно с результатами импорта файлов
После импорта файлов все импортированные объекты отобразятся в виде объектов вида «Граница контура» на вкладке «Работа» панели «Структура», а также на панели «Карта» в средней части главного окна программного модуля. На панели «Структура» и панели «Карта» данные объекты будут отражены розовым цветом, которым обозначаются объекты со статусом «Образуемые» (приложение 5).
Для раздела исходного земельного участка с использованием программных инструментов выделите на вкладке «Работа» панели «Структура» непосредственно сам преобразуемый объект (земельный участок), а также все предварительно заданные линии разреза (выделяя нужные объекты левой кнопкой мыши при нажатых клавишах Shift или Ctrl), после чего на панели «Инструменты» требуется выбрать инструмент «Разрезать». Для выполнения действия необходимо кликнуть правой кнопкой мыши в окне карты и нажать «Разрезать» (приложение 6).
В результате выполнения раздела в структуре объектов сохранится объект со статусом «Исходный», и добавится несколько земельных участков со статусом «Образуемый». Линии разреза при этом исчезнут (приложение 7).
Внести некоторые характеристики выбранного объекта, а также изменить значения описания закрепления и погрешности определения для всех характерных точек границ земельного участка можно на вкладке «Семантика» панели «Инструменты». После внесения изменения на данной вкладке необходимо нажать «Сохранить».
Если для некоторых объектов необходимо указать одинаковое значение полей, например, поля «Закрепление», можно воспользоваться функцией массового заполнения семантических данных. Для этого на панели «Структура» необходимо выделить нужные земельные участки и открыть вкладку «Семантика». Внесите значение в поле «Закрепление» и нажмите «Сохранить». Введённое значение появится на вкладке «Метрика» всех земельных участков.
Чтобы посмотреть введённые значения, «разверните» земельный участок последовательным нажатием на знак «+» в левом углу объекта два раза, сделайте двойной щелчок левой кнопкой мыши на границе контура (самый нижний подобъект земельного участка). Откроется вкладка «Метрика». На ней проставьте галку в настройке «Показать дополнительные колонки». Значения, введённые в поле «Закрепление» при массовом заполнении семантики, отразятся в столбце «Закрепление» для всех характерных точек земельного участка.
В главном окне программы ниже панели «Структура» появится панель «Графические построения». Для создания листа, в котором будет производиться оформление определённого раздела графической части межевого плана, необходимо нажать кнопку «Создать» на панели «Графические построения», а затем в окне «Новое графическое построение» ввести наименование листа, из выпадающих списков выбрать тип формируемого графического построения и объект, если выбран тип чертежа «Чертёж земельных участков и их частей» (рисунок 4).
Рис 4. Создание нового графического построения
После создания нового графического построения на панели «Карта» появится новое окно, в котором и будет производиться оформление листа графической части с помощью специальных инструментов. Каждое следующее графическое построение будет строиться в новом окне на панели «Карта».
Первоначально необходимо выделить ту область в окне карты, которая будет отображаться на формируемом графическом построении. Для этого необходимо воспользоваться инструментом «Рамка и легенда». Растягивая рамку мышью в окне карты, можно ограничить ту часть карты, что требуется вывести на готовый чертёж.
После этого рамку можно передвигать курсором мыши, выбирая наиболее выгодное расположение объекта на листе. Кроме того, можно изменить размеры созданной рамки с помощью указания нужного масштаба в поле «Масштаб 1:» на панели «Инструменты», после задания масштаба нажмите «Применить масштаб». После того как нужные размеры листа чертежа будут заданы, необходимо зафиксировать рамку. Для этого на панели «Карта» вызовите контекстное меню и выберите пункт «Зафиксировать рамку».
При оформлении графического построения «Схема геодезических построений» потребуется использовать инструмент «Специальные символы» для нанесения на чертёж пунктов съёмочного обоснования.
Чтобы указать направления геодезической съёмки, выберите инструмент «Линии». Можно выбрать тип линии и определить параметры начертания. Для сохранения нанесённой линии необходимо вызвать контекстное меню в окне карты и выбрать функцию «Сохранить».
После нанесения всех необходимых направлений можно добавить подписи к созданным объектам и условным знакам. Для этого используется инструмент «Надписи».
Далее, когда все необходимые условные обозначения будут добавлены на лист чертежа, необходимо сформировать легенду. Для этого требуется вновь выбрать инструмент «Рамка и легенда», а затем нажать на панели «Инструменты» кнопку «Добавить легенду». Появится всплывающее окно «Легенда», в котором можно указать все необходимые условные обозначения, выводимые на чертеж, а также при необходимости ввести или изменить их описание. Установите желаемую высоту легенды и размер шрифта в соответствующих полях. Для просмотра внесённых изменений нажмите «Применить», изменения отобразятся в правой части окна.
Если все обозначения не помещаются в поле легенды, будет образован новый лист, на который выведутся данные. При необходимости скорректируйте высоту легенды и размер шрифт. После внесения желаемых изменений нажмите кнопку «Сохранить» (приложение 8).
После того как графическое построение «Схема геодезических построений» будет полностью готово, необходимо последовательно сформировать два других раздела межевого плана: «Схему расположения земельных участков» и «Чертёж земельных участков и их частей». Для создания нового листа необходимо в окне «Графические построения» на панели «Структура» нажать кнопку «Создать», выбрать тип чертежа «Схема расположения земельных участков» и ввести его наименование (рисунок 7).

Рис. 5 Создание графического построения «Схема расположения земельных участков»
В результате на панели «Карта» появится новое окно, в котором и будет оформляться выбранный чертёж.
Для задания рамки использовать инструмент «Рамка и легенда». Далее необходимо добавить все требуемые условные обозначения, например, указать номер кадастрового квартала с помощью инструмента «Надписи». Для изменения параметров начертания границ кадастрового деления, границ населенных пунктов и муниципальных образований, а также территориальных зон и зон с особыми условиями использования, сведения о которых содержатся в государстве кадастре недвижимости, необходимо выделить такой объект на вкладке «Сведения государства кадастра недвижимости» и открыть на панели «Инструменты» вкладку «Семантика».
Далее необходимо создать графическое построение «Чертёж земельных участков и их частей». При создании чертежа земельного участка указывается объект, с которым будет связан создаваемый чертёж. По указанному объекту вычисляются уточняемые границы в случае формирования акта согласования границ земельного участка (приложение 9).
Для исключения отображения лишней информации на чертеже необходимо выполнить настройку видимости слоёв. Для этого требуется нажать кнопку «С» слева на панели «Карта» и снять галку в поле «Сведения государства кадастра недвижимости».
В окне чертежа отобразятся только те объекты, которые присутствуют на вкладке «Работа».
После оформления всех разделов графической части межевого плана проект, подготовленный в программном модуле «ТехноКад-Гео», необходимо сохранить: выберите пункт «Файл» в главном меню программного модуля, затем пункт «Сохранить как», укажите место для хранения проекта.
В указанном каталоге будет создана папка с названием <название проекта>, в ней будут содержаться файл вида <название проекта>.tgeo, папка с xml-файлами, а также папка с названием drafts, в которую автоматически будут выгружены все созданные чертежи в формате pdf.
В указанную папку чертежи выгружаются в полноцветном режиме с разрешением и готовым зарамочным оформлением (приложение 10, 11, 12).
Для импорта проекта, подготовленного в «ТехноКад-Гео», в программный модуль «ТехноКад-Экспресс», требуется после его запуска в папке «Исходящие» выбрать вид регламента «Учёт ЗУ» и открыть окно «Редактор». В появившемся пустом окне редактора на нижней панели необходимо нажать кнопку «Открыть» и через окно обзора указать сохранённый ранее файл с расширением tgeo.
Данные, содержащиеся в проекте, импортируются в редактор в формы с названиями, соответствующими статусам земельных участков, назначенным в «ТехноКад-Гео». Автоматически происходит заполнение вкладок «Границы» и «Площадь», а также отдельных характеристик земельного участка, внесённых на вкладке «Семантика» при создании проекта, например, кадастровый номер квартала, обозначение земельного участка, категория земель, вид разрешённого использования, обременения. Кроме того, в результате импорта проекта сформированная графическая часть прикрепляется в соответствующие разделы на вкладке «Схемы и приложения», а на вкладке «Исходные данные» указывается система координат из использованного для подготовки проекта в «ТехноКад-Гео» xml-документа «КПТ» или «Кадастровая выписка».
Дополнительно необходимо указать недостающие сведения для формы «Межевой план». Например:
- способ образования ЗУ и назначение кадастровых работ на вкладке «Общие сведения»;
- данные о заказчике и исполнителе, а также заключение кадастрового инженера;
- исходные данные;
- сведения о выполненных измерениях и расчётах, Приложения и другие необходимые документы на вкладке «Схемы и приложения».
Для образуемых ЗУ следует указать:
- адрес по КЛАДР и значение в поле «Неструктурированный адрес» при необходимости;
- дополнительные характеристики, например, земельные участки, посредством которых обеспечивается доступ к данному, а также объекты капитального строительства на земельном участке.
После того, как все необходимые сведения будут внесены в окне редактора, требуется нажать кнопку «Сформировать пакет».
После прохождения встроенных проверок на соответствие структуре утверждённой xml-схемы пакет может быть передан на портал Росреестра.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Геоинформационные системы уже давно признаны в развитых странах мира как эффективные системы управления и планирования. Геоинформационной системы используются в транспортном хозяйстве, в энергетике, нефтегазовой отрасли, природопользовании, лесной промышленности, для управления городами и территориями. Российские специалисты также осознали все преимущества этой технологии. Компьютерные технологии незаменимы и присутствуют во многих областях человеческой деятельности, особенно актуально их использование в сферах связанных с земельными ресурсами: землеустройством, управлением, мониторингом, кадастром.
В нашей стране сначала существовал земельный кадастр, сейчас формируется кадастр недвижимости. В ходе преобразования земельных отношений в Российской Федерации содержание и количество задач, решаемых кадастром, существенно расширились, и в настоящее время кадастр можно трактовать как науку, как информационный ресурс и как производственную деятельность.
Полнота и актуальность кадастровой информации, быстро изменяющаяся с течением времени, гарантируется ведением кадастра на основе современных компьютерных технологиях. Незаменимость и необходимость использования автоматизированных систем проектирования в наши дни имеет некоторые основания. Для начала, виден подъем землеустроительных работ в процессе земельных преобразований. Это обусловлено преобразованием землевладений и землепользований сельскохозяйственных предприятий, перераспределением земель, отводами земель юридическим и физическим лица, приведение механизма земельного оборота в действие. Общее число землеустроительных объектов, принятых в разработку, будет увеличиваться по некоторым причинам: урегулирования природоохранных и строительных проблем, деление собственности в РФ на федеральную, собственность субъектов Федерации, муниципальную и частную, межеванием земель.
Не так давно геоинформационная система приобрела статус общедоступности, однако ей надо отдать должное в построении информационных систем и решении прикладных задач. Массовое пользование компьютерами дает возможность, хоть и не полностью, отказаться от бумажной технологии выполнения полевых работ. Исходя из формы и программного обеспечения ЭВМ, геоинформационные системы способны употреблять как вспомогательное средство осуществления съемочных работ, а так же сбора и обработки полевой информации. Современные требования таковы, что непременно следует регулировать большой объем пространственных данных, с чем достойно справляется геоинформационная система.
Геоинформационная система имеет определенные характеристики, которые с полным правом позволяют считать эту технологию основной для целей обработки и управления информацией. С появлением геоинформационной системы возможность решения такой задачи как анализ дистанционных данных для их полноценного использования в повседневной жизни, стала реальностью, так как эта технология позволяет собрать воедино и проанализировать различную, на первый взгляд мало связанную между собой информацию, получить основанный на массовом фактическом материале обобщенный взгляд на него, количественно и качественно проанализировать взаимные связи между характеризующими его параметрами и происходящими в нем процессами. Геоинформационной системы с успехом используется для наблюдения состояния окружающей среды, а также для создания карт основных параметров окружающей среды.
Потребность кадастра оперировать данными и информацией, имеющими пространственную привязку, обусловила необходимость использования компьютерных систем с географической информацией. Такие системы получили название географических информационных систем. В системе кадастра России геоинформационной системы - технологии используются давно и достаточно широко.
Таким образом, геоинформационные технологии можно рассматривать как некое расширение технологии базы данных для координатно - привязанной информации. Но даже в этом смысле она представляет собой новый способ интеграции и структурирования информации. Это обусловлено тем, что в реальном мире большая часть информации относится к объектам, для которых важную роль играет их пространственное положение, форма и взаиморасположение. Следовательно, геоинформационные технологии во многих приложениях значительно расширяют возможности обычных систем управления базами данных.
Таким образом, применение геоинформационной системы в кадастровом потоке во многих случаях необходимо, так как способствует проведению пространственного анализа данных, прогнозированию явлений и процессов, слежению за динамическими изменениями границ объектов учета. Все это предполагает неразрывную связь между ведением кадастров (реестров) различной направленности через геоинформационные системы. Сформированная в результате загрузки данных из государственного кадастра недвижимости кадастровая карта является исходной информацией для выполнения кадастровых работ и составления землеустроительной и кадастровой документации для внесения сведений в государственный кадастр недвижимости:
- Карта (план) объекта землеустройства;
- Межевой план;
- Технический план.
В дипломной работе рассмотрены такие вопросы:
– история развития и классификация геоинформационных систем;
– формирование государственного кадастра недвижимости России на современном этапе;
– современное применение геоинформационных систем при ведении государственного кадастра недвижимости.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Земельный кодекс Российской Федерации (с последними изменениями т дополнениями от 1 января 2014) // справочно-правовая система «Гарант»;
2. Гражданский кодекс Российской Федерации (с последними изменениями от 1 марта 2013) // справочно-правовая система «Гарант»;
3. Кодекс об административных правонарушениях (с последними изменениями от 5 мая 2014) // справочно-правовая система «Гарант»;
Федеральный закон от 24 июля 2011 г. № 101 «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения»
4. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. – Москва: Издательство Московского университета,2011. – 64 с.
5. Бугаевский Л.М., Цветков В.Я., Флейс М.Э. Терминологическая основа и вопросы обучения геоинформационным системам. //Информационные технологии, 2012, №11, с. 11-16.
6. Геоинформационные технологии в недропользовании/ Г. И. Рудько, М. В. Назаренко, С. А. Хоменко, А. В. Нецкий, И. А. Федорова. — Москва: «Академпрес», 2011. — 336 с.
7. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы. — Москва: КУДИЦ-ПРЕСС, 2009. — 272 с.
8. Землеустроительная документация: Учебное пособие / Под. Ред. Проф. В.Д. Фроловой). -Москва: ИНФРА – М, 2012. – 544с.
9. Лурье, И. К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности 020501 - Картография, направления - 020500 - География и картография, 2009 .- 423 с.
10. Мазуркин П.М. Геоэкология: Закономерности современного естествознания: Научное изд. / П.М. Мазуркин. - ЙошкарОла: МарГТУ, 2009. - 336 с.
11. Мазуркин П.М. Лесоаграрная Россия и мировая динамика лесопользования: Научное издание / П.М. Мазуркин. – Йошкар Ола: МарГТУ, 2009. - 334 с.
12. Моисеенко А.А, Соловьева Н.Б «Землеустройство и кадастр»
Николаева В. С. Реформа в кадастровом учете // Имущественные отношения. - 2010. - №2. - с.64-67.
13. Сулин М.А., Павлова В.А., Шидов Д.А. Современное содержание земельного кадастра, учебное пособие/под ред. д.э.н., проф. М.А. Сулина. –Санкт-Петербург: Проспект науки, 2010. -210 с.
14. Фадеев А.Н. Актуализация природных объектов в геоинформационных системах / А.Н. Фадеев, О.А. Зимина // Сборник статей 6й Международной конференции «Состояние биосферы и здоровья людей. - Часть 2. «Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника». - Пенза: 2011. 236-238 с.
15. Фадеев А.Н. Применение геоинформационные системы «Карта 2003» в лесном хозяйстве / А.Н. Фадеев, О.А. Зимина // Геопрофи. 2012. №6. 25-26 с.
16. Чижов С. В. Анализ результатов кадастровой оценки земель// Кадастр недвижимости. - 2009. - № 2. - с. 17 - 19.

Приложенные файлы

  • docx geodesija
    преподаватель СПО Селиванова Л.А.
    Размер файла: 464 kB Загрузок: 26