· Военное дело. Решение широкого
круга специфических задач, связанных
с расчетом зон видимости, оптимальных
маршрутов движения по пересеченной местности
с учетом противодействия и т. п.
· Сельское хозяйство. Прогнозирование
урожайности и увеличения производства
сельскохозяйственной продукции, оптимизация
ее транспортировки и сбыта.
ГИС-система включает в себя
пять ключевых составляющих:
· аппаратные средства. Это
компьютер, на котором запущена ГИС. В
настоящее время ГИС работают на различных
типах компьютерных платформ, от централизованных
серверов до отдельных или связанных сетью
настольных компьютеров;
· программное обеспечение.
Содержит функции и инструменты, необходимые
для хранения, анализа и визуализации
географической информации. К таким программным
продуктам относятся: инструменты для
ввода и оперирования географической
информацией; система управления базой
данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки
пространственных запросов, анализа и
визуализации;
· данные. Данные о пространственном
положении (географические данные) и связанные
с ними табличные данные могут собираться
и подготавливаться самим пользователем,
либо приобретаться у поставщиков на коммерческой
или другой основе. В процессе управления
пространственными данными ГИС интегрирует
пространственные данные с другими типами
и источниками данных, а также может использовать
СУБД, применяемые многими организациями
для упорядочивания и поддержки имеющихся
в их распоряжении данных;
· исполнители. Пользователями
ГИС могут быть как технические специалисты,
разрабатывающие и поддерживающие систему,
так и обычные сотрудники, которым ГИС
помогает решать текущие каждодневные
дела и проблемы;
ГИС в землеустройстве
В настоящее время основным
способом повышения качества и эффективности
землеустройства стала его автоматизация
на основе компьютерных технологий. Современные
технологии и соответствующее программное
и аппаратное обеспечение позволяют обрабатывать
большие объёмы информации, повысить её
точность, наглядность и достоверность,
получать наиболее эффективные проектные
решения, изготавливать качественную
землеустроительную документацию.
Среди компьютерных технологий
в землеустройстве центральное место
занимают ГИС.
Геоинформационная система
- это программно-аппаратный комплекс,
решающий совокупность задач по хранению,
отображению, обновлению и анализу пространственной
и атрибутивной информации по объектам
территории.
Основой создания географических
систем послужили, с одной стороны - картографические
системы, направленные на построение карт
различного назначения: географических,
топографических, геологических, планов
городов, лесных массивов, земельных угодий
и т.д., с другой стороны - информационно-поисковые
системы, обеспечивающие быстрый поиск
требуемой записи, массива, файла по их
символам.
Основное назначение
ГИС в землеустройстве - это создание цифровых
карт и планов местности, являющихся плановой
основой современного землеустройства.
Создаваемые в ГИС цифровые карты и планы
обладают рядом преимуществ перед картами
и планами, созданными традиционными методами:
- автоматизацией получения географической
информации (положение на местности, метрические
характеристики и др.) о пространственных
объектах, возможность её экспорта в другие
программы для последующего анализа;
- точность географической информации
полученной на цифровой карте соответствует
точности исходного материала вне зависимости
от квалификации, опыта и аккуратности
проектировщика, погрешностей средств
измерения (планиметров, линеек, транспортиров),
деформации бумаги;
- возможностью быстрой корректировки
и обновления содержимого;
- занимают мало места (в основном
не более 1 диска CD-R), возможно распространение
через Internet;
- возможностью пространственного
анализа в ГИС (например, определить кратчайший
путь между объектами);
- наглядностью (с помощью стандартного
17" монитора можно детально рассмотреть
содержимое плана занимающего целую комнату);
- возможностью автоматического
создания картограмм (соотносить статистические
данные с объектами на плане и передавать
их в графическом виде (например, картограмма
качества земель));
- возможностью поиска объектов
по их местоположению или по записи в базе
данных (БД);
- Цифровая Карта может быть напечатана на бумажном носителе, а вот процесс преобразования содержимого бумажной карты в цифровой вид, требует значительных трудозатрат и последовательного выполнения ряда операций.
Необходимость и целесообразность
применения автоматизированных систем
проектирования в настоящее время обусловлены
и другими причинами. Прежде всего, объемы
землеустроительных работ в ходе земельных
преобразований существенно возросли.
Они связаны с реорганизацией землевладений
и землепользовании сельскохозяйственных
предприятий, перераспределением земель,
отводами земель юридическим и физическим
лицам, активизацией земельного оборота.
Количество разрабатываемых землеустроительных
объектов будет расти и дальше в связи
с решением природоохранных и строительных
задач, разделением собственности в России
на федеральную, субъектов Федерации,
муниципальную и частную, межеванием земель,
демаркацией и делимитацией границ и т.
д.
Также в настоящий момент остро
стоит проблема создания и ведения земельного
и других видов кадастров, которые являются
основой экономической оценки государственных
ресурсов и учёта их использования. Известно,
что в выполнении таких работ лучшим средством
является применение ГИС-технологий, причём
не на одном каком-либо этапе, а на протяжении
всей технологической цепочки от сбора
первичных материалов и до создания конечной
системы.
Главной и основополагающей
задачей является получение качественного
картографического материала. На поверхности
Земли не может быть территории, которая
никому не принадлежит. Использование
традиционных технологий (бумажных) не
даёт возможности представить в целом
покрытие всей территории, поэтому невозможно
утверждать, что все земли полностью и
всецело учтены. Традиционно геодезическая
съёмка и планы землепользования создавались
локально на определённую территорию,
например, сельского совета, и никогда
ранее не подвергались компьютерной обработке,
поэтому при внесении этой информации
в компьютер возникают проблемы точности,
несоответствия и увязки между территориальными
единицами. Очень часто при внесении в
компьютер координат поворотных точек
внешних границ промеры между ними, записанные
в технических отчётах, не совпадают с
теми, что вычисляет компьютер, т.е. здесь
мы имеем дело с влиянием так называемого
«человеческого фактора».
Неточное определение промеров
линий влечёт за собой ошибки в вычислении
площадей. Даже при правильной и точно
проведённой съёмке ошибки возникали
в процессе создания графических материалов
(нанесение на лавсан). Так как все контура
внутри хозяйства взаимосвязаны друг
с другом, то неправильное нанесение хотя
бы одной линии влечёт за собой искажения
смежных областей карты. При создании
цифровой карты по таким материалам возникают
большие искажения со сдвигами порядка
10-20 м относительно истинного расположения
контуров на местности. Учитывая, в большинстве
случаев, плохое качество самих материалов,
при переводе имеющихся картографических
материалов в цифровой вид ошибка в плане
составляет до 30 м, происходит сдвиг контуров
и их вращение на произвольный угол. Почвенные
карты, которые есть сегодня, имеют качество
и точность ещё хуже.
Поэтому использовать имеющиеся
картографические землеустроительные
материалы можно с большой натяжкой и
только в виде землеустроительных схем.
Для получения реальной картины приходится
делать практически полную геодезическую
съёмку, что занимает много времени и средств.
Во многих случаях отсутствуют
пункты государственной геодезической
сети, что приводит к необходимости создания
собственной опорной съёмочной сети, и
не локально на одну административную
единицу, а на довольно большую территорию,
что экономически более выгодно с применением
ГИС-технологий, в том числе GPS систем.
Наилучшим выходом из сложившейся
ситуации явилось бы применение ортофотопланов
на жёсткой основе в качестве опорной
подложки при создании цифровой карты
с их привязкой к реальным координатам.
В этом случае возникает возможность «натяжки»
имеющихся землеустроительных материалов
на жёсткий пространственный каркас, которым
служит аэрофотоплан. На территориях со
сложным рельефом местности, который необходимо
учитывать при проведении землеустроительных
работ, желательно применение крупномасштабных
топографических карт и стереофотоснимков
для построения рельефа местности.
При применении закоординированных
аэрофотопланов и данных GPS съёмок в единой
координатной системе возникает возможность
получения наиболее точных данных, т.е.
на фотопланах подгружаются данные съёмок.
При таком подходе значительно уменьшаются
объёмы полевых работ, материальные затраты
и существенно повышается точность. К
сожалению, преградой этому служит секретность
материалов, что в значительной степени
приводит к невозможности их использования
большинством организаций.
Для получения наилучших результатов
желательно использовать GPS в сочетании
с электронными тахеометрами и портативными
компьютерами.
Данные, полученные в результате
съёмки, геодезист имеет возможность обрабатывать
непосредственно в поле и устранять возникающие
ошибки и невязки, т.е. проводить камеральные
работы в тесном контакте с объектом съёмки.
Этот способ наиболее экономически оправдан,
особенно при проведении широкомасштабной
съёмки и на большом удалении от офиса.
Также важно, что полученные данные можно
экспортировать непосредственно в систему
обработки, оперативно использовать для
построения и корректировки цифровой
модели местности, и если это необходимо,
цифровой модели рельефа.
На практике, учитывая организационные
и материальные проблемы, все вышеуказанные
аспекты не всегда удаётся воплотить в
жизнь.
- Обоснование автоматизации
землеустроительного проектирования
Переход к многообразным формам
землевладения, землепользования и хозяйствования,
повсеместное перераспределение земель,
реорганизация сельскохозяйственных
предприятий, широкое использование правового
и экономического механизмов регулирования
земельных отношений привели к значительному
увеличению объемов землеустроительных
работ, резкому повышению информационной
составляющей землеустройства и объективной
необходимости ее качественного совершенствования.
Значительно увеличились объемы
проектно-изыскательских работ по землеустройству,
прежде всего по составлению проектов
образования новых и упорядочения существующих
хозяйств, отводов земель сельскохозяйственным
предприятиям, гражданам, для нужд промышленности,
транспорта, природоохранных и рекреационных
целей. Землеустроительная служба страны
при использовании традиционных методов
и средств уже не может обеспечить возросших
потребностей по управлению земельными
ресурсами, регулированию землепользования
и землеустройства.
Данные потребности вызывают,
с одной стороны, необходимость резкого
сокращения времени от момента получения
планово-картографической, земельно-кадастровой
и нормативно-справочной информации, ее
обработки и использования при проектировании
до момента отвода земель в натуре и выдачи
землеустроительных документов, удостоверяющих
право землевладения и
землепользования. С другой стороны, существенно
возрастают требования к качеству землеустроительных
работ, к поиску оптимальных решений по
организации рационального использования
и охране земель.
Решение поставленных задач
связано с обработкой большого числа количественных,
качественных, ценовых и правовых данных,
отслеживанием и анализом их динамики,
ведением земельного мониторинга, моделированием
экономических, экологических и прочих
ситуаций. Для этих целей применяются
самые разнообразные методы: экономико-математического
моделирования, сетевого планирования,
математического программирования, теории
игр, теории графов, методы выбора оптимальной
стратегии и др. Их использование требует
глубокого изучения землеустроительных
проблем, организации на научной основе
исходной и нормативной информации, нетрадиционного
подхода к постановке задач землеустройства.
Как показывает практика, добиться
роста производительности труда и повысить
качество проектно-изыскательских работ
в землеустройстве вполне возможно на
основе новых информационных технологий,
организации землеустроительных работ
с использованием компьютерной техники
и современного программного обеспечения.
Эти технологии позволяют в отличие от
традиционных методов, базирующихся на
интуиции и опыте проектировщика и экспертных
оценках, получать комплексное решение
задач планирования, учета, анализа и проектирования
на качественно новом уровне. Они позволяют
сократить сроки выполнения проектных
работ, значительно повысить качество
проектов и облегчить труд разработчиков,
освободить их от рутинной полумеханической
работы, позволяя им концентрировать усилия
на творческой составляющей проектирования.