ПРИМЕНЕНИЕ ГИС ТЕХНОЛОГИЙ В КАДАСТРЕ
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Көшербай Қ.Ж.
ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ В КАДАСТРЕ
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Специальность 5В090700-Кадастр
Алматы 2018
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
1
ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
5
1.1
Структура геоинформационных систем
5
1.2
Применение ГИС в организации кадастровых работ
13
2
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ВНЕДРЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КАДАСТРЕ
23
2.1
Вводный период развития
23
2.2
Период государственных инициатив
29
2.3
Пользовательский период
31
3
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В КАДАСТРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАЗАХСТАНА
36
3.1
Анализ использования ГИС-технологий в Казахстане и зарубежных странах
36
3.2
Авторский опыт применения геоинформационных систем в кадастре
44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
56
ВВЕДЕНИЕ
ГИС-технологии представляют собой новое понимание отношений между такими составляющими процессов, как объект и субъект. ГИС-технологии в настоящее время получают свое применение во многих сферах жизнедеятельности, обеспечивая повышенные качественные и количественные характеристики в рамках исполнения определенных процессов в среде. Географические информационные системы рассматриваются структурно как "организм" процесса, содержащий в себе цифровые элементы различного рода происхождения и связанных между собой определенными логическими цепями. В основу подобных систем прививается возможность прямого контакта клиента с имеющимися данными и полная свобода действий, касающиеся изменений определенных параметров под среду, в которой и будут проходить вышеперечисленные процессы.
В рамках своей дипломной работы планируется произвести теоретическое ознакомление с применением ГИС-технологий и поведать о внедренных системах в области ведения кадастра. С течением времени потребности человека в информации возрастают и задевают новые стороны его деятельности. Практически все современные отрасли находятся в связи с информацией, что подлежит стремительному изменению ввиду определенных факторов и таким образом человек становится на пути создания инструмента, позволяющего работать с большим потоком информации и получаемой из различного рода источников. Таким образом возникает проблема неактуальности бумажного вида информации, т.к. теряется скорость и смысловая часть принятия определенного типа управленческих решений, собственно данную проблему и призваны устранять вариативные по своей структуре автоматизированные системы.
Актуальность данной темы обусловлена всеобщим переходом к внедрению автоматизированных систем в процессы труда, что влечет за собой необходимость изучения особенностей новой сферы, способной упростить исполнение определенных процессов между пользователем и системой, а также предлагает новые возможности в плане вариативности исполнения или же принятия различного рода управленческих решений.
Целью данной дипломной работы является изучение географических информационных систем как новой среды организации различных процессов, связанных с кадастром, а точнее с процессами, имеющих отношение к земельным участкам.
Задачами данной дипломной работы являются изучение причин необходимости введения ГИС-технологий, систему, что является многоуровневой в зависимости от определенных критериев, как пример можно привести характер поставленной пользователем задачи и собственно основным пунктом является повествование о системах, что уже заняли свое место в среде, основываясь на примере Республики Казахстан и остального мира.
Объектом исследования будут являться ГИС-технологии как один из видов организации процессов в системе кадастра.
Предметом исследования является перспектива развития геоинформационных систем как составляющих процессов кадастра в Республике Казахстан и остальном мире.
Переходя к методам исследования необходимо выделить системный анализ литературы, что проявлялось в изучении, фильтрации необходимой информации и дальнейшего разбора относительно определенных характеристик по имеющейся теме.
Первая глава данной дипломной работы посвящена истории внедрения географических информационных технологий, а точнее проблем, что сподвигнули общество к подобному переходу. Рассматривается история внедрения, развития, начиная с первых дней и по настоящий момент.
Вторая глава направлена на описание системы ГИС, а именно на изучение структуры, уровней, что являются составляющими частями данной структуры и изучением особенностей, с которыми может столкнуться пользователь во время проведения работ с данной системой.
Третья глава направлена на рассмотрение примеров внедрения географических информационных технологий на территории Республики Казахстан и остального мира, благодаря которым во многом и состоялся переход к данным системам, так как система была разработана именно по инициативе определенных объединений и государств, стремившихся реализовать определенные проекты и прибегнувшие к подобной практике.
Структура данной дипломной работы выстроена на основе имеющихся материалов, учитывая поставленные цели и тематику.Общий объем работы составляет 58 страницы. В рамках реализации дипломной работы было использовано 41 наименований зарубежных и отечественных изданий.
Теоретической основой для создания данной дипломной работы являлись литературные и интернет источники по кадастру, земельным отношениям, земельному кодексу, автоматизации процессов, а также различного рода публикации и статьи зарубежных и отечественных авторов.
1 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1 Структура геоинформационных систем
Географическая информационная система - это система, предназначенная для сбора, хранения, анализа и графического представления пространственных данных и информации, что связана с данными в рамках определенного объекта. ГИС включает в себя СУБД (систему управления базами данных), редакторы, что выполняют процессы по растровой и векторной графике и аналитики с помощью определенных средств в работе при картографировании, геологических изысканиях, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике и обороне.
Начиная разбор относительно значения ГИС в работе с изучаемыми объектами стоит первым делом обратить на формирующие элементы, коими являются пространственность, функциональные возможности и прикладная ориентация системы. Обзор структуры геоинформационных систем принимает под собой изучение различных информационных, программных и технических средств, что предназначены для сбора, хранения, анализа и дальнейших пунктов, связанных с графической визуализацией пространственных данных и информацией, связанной с ГИС объектами.
Другими словами-средства, описанные выше являются инструментами, что позволяют пользователям заниматься поиском, анализом и редактированием цифровых карт, а также собирать дополнительную информацию об объектах. Кадастр является одной из сфер применения ГИС, а основные потребители (пользователи) располагаются в широком географическом диапазоне, что влечет за собой необходимость помимо основных процессов, как хранение информации по имеющимся объектам, также заниматься фиксированием изменений, а далее и возможность считывания различного рода тенденций по данным изменениям, происходящих в натуре.
Сегодня ГИС -- одна из современнейших перспективных технологий, которую многие организации внедряют в свою производственную деятельность как инструмент, усовершенствующий бизнес-процессы предприятий.
Существует мнение, что более 60% информации, содержащейся в корпоративных базах данных, имеют пространственный (географический) компонент. Также существует мнение о том, что человек в своей деятельности использует более 70 % информации, имеющей пространственную привязку. Использование геоинформационных систем становится неотъемлемой частью профессиональной деятельности многих предприятий и ведомств. Скорость и простота отображения данных, возможность формирования многогранных запросов, доступ к внешним базам данных и одновременно создание и ведение внутренних баз данных, возможность интеграции с различными корпоративными информационными системами -- это далеко не полный список преимуществ, которые получает пользователь, работающий с ГИС.
Из отраслей, активно внедряющих ГИС, можно выделить такие отрасли, как, например, сектор административно-территориального управления, а также телекоммуникационный и нефтегазовый секторы. ГИС по-прежнему востребованы в транспортном и дорожном хозяйстве, в сфере инженерных коммуникаций, сельском и лесном хозяйстве.
Силовые ведомства, государственный сектор, здравоохранение, банковская сфера, градостроительный и земельный кадастр используют ГИС в качестве инструмента для управления и правильного принятия решений. Историко-культурное направление, недвижимость, реклама, экология и природопользование также не обошли ГИС вниманием.
В целом, мне кажется, что сразу перечислить все те области, где ГИС имеет огромное значение, просто невозможно -- ГИС применяется буквально везде и всюду.
Геоинформационные системы для различных областей оперируют такими важными понятиями, как:
* определение точного пространственного местоположения объектов,
* отображение совокупности разнообразной информации для принятия взвешенного решения,
* планирование ремонтных и восстановительных работ,
* мониторинг экологической ситуации и природных ресурсов,
* планирование развития социальной инфраструктуры.
Все эти задачи решаются в классических ГИС -- отраслевых, муниципальных, прикладных или специализирующихся по определенной проблеме[1].
Технологии ГИС позволяют пользователям заниматься решением определенных вопросов земельного кадастра, возникающих в ходе решения задач, более эффективно и быстрее и предоставляют возможность использования элементов ввода и обновления данных в базе, что подразумевает под собой внедрение данные системы глобального позиционирования и дистанционного зондирования, а далее и процедур обработки данных согласно фотограмметрической обработки, что вкупе предоставляет возможность оперировать актуальной информацией и свежими данными.
Внедрение подобного рода методов сбора данных предлагает пользователю возможность решать различного вида задачи, основываясь на технологиях геоинформационных технологий. Вышеуказанные технологии предоставляют возможность создавать электронные карты различных масштабов в процессе проектирования, подготавливать кадастровые и тематические карты, проводить инвентаризацию и мониторинг земель, заниматься постановкой земельных участков на кадастровый учет в зависимости от иерархического уровня (от локального уровня до государственного), проводить экспертизы относительно объектов, подлежащих кадастровому учету, а также изучать условия, при которых формируются данные процессы, организовывать подготовку и печать документацию в виде единого документа, а данный процесс проводится за счет формирования объекта кадастрового учета в рамках протоколирования, вносить изменения по вопросам земельных споров, что включают в себя регистрацию прав, уточнение границ и отслеживание проводимых сделок с объектами исследования в рамках учета, подготавливать межевой план для объектов, подлежащих кадастровому учету, заниматься построением границ новых объектов, основываясь на материалы межевых планов и так далее, создавать кадастровый план земельного участка в зависимости от определенных особенностей и качественных и количественных характеристик, создавать кадастровый план территории, опираясь на особенности запросов пользователя и в итоге заниматься подготовкой кадастрового паспорта земельного участка, что как и было указано выше является финальной частью в рамках формирования списка процедур.
Возвращаясь к изучению основной цели ГИС-технологий необходимо напомнить в целом о системе кадастра, основной целью ведения которого является формирование, сбор и периодическое обновление данных о земельных участках в рамках реализации, регулирования и поддержания земельных отношений и правоотношений, что присущи определенному государству и в зависимости от структуры организации самой системы.
Информация кадастровых изысканий являет собой совокупность различных показателей и значений, что выполняют функцию отражения отдельных свойств объектов кадастра и с моментом, что определяет достаточность для оценки состояния данного объекта. Единица учета кадастра, коим и является земельный участок как объект права собственности согласно Земельному кодексу Республики Казахстан, направленного на изучение пункта прав на землю является вещью недвижимой, что представляет собой часть, структурирующую земную поверхность и обладает характеристиками, что позволяют обозначить ее в качестве индивидуальной вещи.
Процессы управления земельными ресурсами страны непрерывно сплетены с процессами наиболее эффективного использования в имеющихся условиях - для достижения данной цели необходимо кооперировать в рамках системы с помощью достоверной и постоянно обновляющейся информацией, что содержит в себе данные по земельному фонду и динамике, наблюдающейся в ходе развития.
Современная структура использования земли в стране представляет собой обширный комплекс, характеризующийся большими размерами потоков информации ввиду обширного числа объектов и субъектов земельных отношений, подлежащих учету (описано в рисунке 1.). Следовательно, хранение, обработка и предоставление данной многоуровневой линии информации производится через вышеперечисленные геоинформационные технологии (автоматизированные системы).
Типологоиерархическая связь кадастровой информации являет себя как систему уровней, формирующуюся в единое целое-множества вариативных характеристик единиц учета, характеризуемое на разных этапах по отличиям собственного уровня. Далее поток кадастровой информации несет в себе пространственную привязку данных по объекту, что ведет к применению средств географической или графической интерпретации информации.
Применение ГИС в потоке кадастровой информации необходимо во многих ситуациях, так как предлагает пользователю возможность проведения пространственного анализа данных, прогнозированию определенных процессов и явлений, а также слежению за динамическими изменениями границ объектов учета в связи с определенным природными и техническими факторами.
Рисунок 1. Компоненты географической информационной системы (составлен автором)
Сфера применения ГИС-технологий весьма обширна, так как информация для человека в первую очередь необходимо с учетом его территориальной ориентации. Таким образом область охвата может начинаться от демографии и медицинского направления до управленческой деятельности, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и торговли.
Охват территории, что необходим для изучения или же мониторинга с помощью ГИС может варьироваться от небольшого объекта (как пример можно взять отдельный земельный участок) до больших территорий (города, страны и так далее).Первым примером применения географических информационных технологий может считаться изучение дорожной обстановки для построения маршрута для передвижения в случае если данная система связана по сети через мобильные приложения и так далее. Далее в списке сфер применения следует экологический мониторинг, что позволяет вести учет по природным ресурсам в рамках определенной территории.
Относительно кадастра недвижимости следует еще одна сфера применения, включающая в себя поиск объекта на любой территории для получения детальной информации. В данном пункте система позволяет сортировать поиск, следуя определенным параметрам, как например стоимость, наличие определенны коммуникаций. Городской (муниципальный) кадастр в плане использования ГИС имеет возможность учета населения, включающего в себя определение структуры, размещение и еще ряд количественных характеристик, благодаря чему у местных исполнительных органов появляется возможность выстраивать инфраструктуру согласно параметрам, что предоставлены в черте определенной территории.
Существует определенные характеристики, что предопределяют назначение и сферу деятельности географических информационных систем. Первым в списке стоит фактор разделения на категории по территориальному принципу и в таком случае различают глобальные геоинформационные системы, субконтинетальные геоинформационные системы, национальные геоинформационные системы, что в свою очередь имеют последующие ступени разделения - государственные, региональные, субрегиональные и локальные, что являются начальной единицей измерения в системе.
Далее в списке классификации идет пункт, повествующий о разделении на группы с учетом предметной области информационного моделирования, что включают в себя муниципальные (городские) ГИС, ГИС-технологии в сфере миграционной отрасли, природоохранные ГИС и особое место занимают земельные геоинформационные системы. Ориентация в рамках изучаемых проблем основывается на постановленных задач (прикладных и научных), что охватывают вопросы инвентаризации ресурсов (включая кадастр), анализ, мониторинг, оценку, управление, планирование и поддержку принятия определенных управленческих решений по изучаемым объектам. Следом стадией разделения на группы является подразделение в плане наличия определенных функций и охвата определенной среды, что включают в свою основу различного рода системные характеристики.
Интегрированные геоинформационные системы содержат в себе функции системной обработки изображений с помощью данных, что выдаются по исполнению процессов ДЗЗ (дистанционного зондирования Земли) и весь процесс производится в единой интегрированной среде. Полимасштабные ГИС содержат в себе множество, что выражается полимасштабными представлениями пространственных объектов и таким образом обеспечивается графическое или картографическое использование данных в зависимости от уровня масштабного ряд, включая и фактор набора данных с определенным пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС согласно своему названию выполняют процессы, полагаясь на пространственно-временные данные. Согласно своему функционалу географические информационные системы подразделяются на полнофункциональные, что включают в себя средства, исполняющие процессы различных видов с учетом всех особенностей; системы, предназначенные исключительно для просмотра данных; системы, исполняющие ввод и обработку данных и специализированные ГИС, что направлены на решение особенных задач, заключающих в себя характеристики, отличающиеся от стандартов. По предметной характеристике геоинформационные системы подразделяются на геологические, картографические, городские (муниципальные), природоохранные и так далее, каждая из перечисленных соответственно направлена на решение задач в поставленном направлении.
Реализация запуска географических информационных систем имеет свой определенный порядок и начинается с предпроектных исследований, что направлены на изучение объекта с учетом условий, что задает пользователь и тех условий, что установлены средой с имеющимися особенностями.
Далее трактуется пункт экономически-технического обоснования, что включает в себе изучение возможностей информационной системы в случае работы по данному объекту и соотношение средств, что будут затрачены на реализацию определенного проекта и прибыли, что будет получена по завершению всех процессов. После получения положительного ответа в рамках принятия управленческого решения стартует техническая часть, включающая в себя тестирование системы в рамках среды, разработку средств исполнения процессов с учетом всех особенностей и по завершению разработки ГИС-технологий производится ввод в эксплуатацию и дальнейшее использование.
В период разработки географической информационной системы перед специалистами ставится перечень задач, что должны быть реализованы в рамках создания системы. Разбор перечня задач, что обрисовывают назначение географических информационных систем, стоит начать с задачи контроля процесса ввода данных, так как изначально для внедрения данных в систему вносимому потоку информации необходимо пройти процесс оцифровки - подбора цифрового формата для проведения последующих операций над ними. За подобного рода процесс несет ответственность дигитайзер или же сканерных технологий, что переводят информацию на бумаге в цифровой формат при считывании данных с изображения. Далее в списке задач находится момент, связанный с манипулированием данных, заключающем в себе различного рода примеры, как масштабирование - процесс подбора необходимых характеристик в плане подбора масштаба изучаемого потока информации.
Переходя к управлению данными, что выделяются на фоне остальных задач за счет массивности процессов и вариативности возможных сочетаний при исполнении вышеперечисленных процессов и основой данных процессов является СУБД (система управления базами данных), что занимаются моментами структурирования, хранения и управления данными различного рода и формата.
Любой формат данных требует для реализации процессов по ним определенных действий, что способствуют улучшения восприятия информации - для чего собственно и решается вопрос визуализации, что предоставляет пользователю возможность представления данных в виде различного формата карт и графиков. Реализуя процессы в системе у пользователей возникают вопросы, связанные с анализом данных и решением спорных моментов, для чего собственно и существует зона, отвечающая за анализ и запрос данных, что соответственно переносит это в список задач, решаемых ГИС.
Изображение в географических информационных системах создается за счет трех формирующих частей - точки, полигона и линии. Точка является основным элементом, благодаря которому и создается определенная связь в объекте. Линия является частью, что соединяет точки, созданные для реализации процесса создания объекта. Полигон является основой, в пределах которой и реализуется проект. Сеть в географических информационных системах создается в виде растрового изображения, составляющей частью которого является пиксель, а форма зависит от изучаемого объекта. Пиксель является составной частью, что образует ряды и колонны, что позволяют объекту быть привязанным в пространстве - собственно, чем меньше значение числовых характеристик пикселя, тем более высокого качества получается изображение изучаемого объекта в рамках полигона.
Обработка данных как часть моделирования производится на математических и графических моделях. Процесс моделирования осуществляет программное обеспечение, что находится в системе. Функционирование системы представлен в виде двух блоков - блока ввода и блока вывода данных. Блок ввода данных содержит в себе табличные данные, данные полевых измерений, данные, что создавались в других ГИС, аналоговые и цифровые данные дистанционного зондирования Земли, данные аэровизуальных наблюдений, карты и данные датчиков мониторинга, что проводится в пределах изучаемой территории. После проведения статистической обработки блок вывода данных представляет пользователю информацию в виде отчетных таблиц, карт, фотографических отпечатков, результатов статистической обработки, исходных данных, что могут быть задействованы в других географических информационных системах. Практическое применение географических информационных систем предполагает создание информационного справочника, способного предоставлять информацию пользователю в различных режимах; пространственный анализ в целях выявления зависимости от определенных характеристик и особенностей, а также тенденцией, что связаны с природными, хозяйственными и социально-экономическими системами; моделирование природных и антропогенных процессов, что могут проявляться в различных формах и с наличием определенных особенностей и информационное обеспечение в рамках проектирования и прогнозирования для дальнейшего принятия управленческих решений относительно изучаемого объекта.
Говоря о возможностях, что предоставляет ГИС-технологии своему пользователю, то стоит начать с того, что географические информационные системы содержат в себе вышеупомянутую СУБД (систему управления базами данных), редакторы растровой и векторной графики и конечно же аналитические средства, вкупе позволяющие реализовывать подобные системы в картографии и землеустройстве.
Ранее в рамках описания задач, решаемых ГИС была расписана вся система решаемых задач и того, каким образом выстроены эти процессы, что являет себя "скелетом" процессов, а далее стоит обратить внимание на возможности, а точнее примеры решаемых задач, как анализ миграционных движений, загрязнения территорий, сокращения лесных угодий, природных катастроф и так далее.
Системы позволяют определять объекты, расположенные в пределах заданной территории, производить процессы пространственного анализа, как например определения местоположения объекта, проводить анализ по исследованию плотности распределения по изучаемой территории какого-либо аспекта (как пример можно взять аспект распределения населения), изучать временные изменения на изучаемой территории и проводить моделирование с учетом определенных изменений в "новых" условиях, получаемых по завершению процессов, что является одной из ветвей аналитических процессов, что происходят в системе.Структурно географическая информационная система состоит из пяти элементов, работающих сообща - персонала, что также именуется пользователем системы, исполняющего процессы за счет сочетания определенных инструментов и ведущего процесс от начала до конца; данных, что предоставляются в систему и вокруг которых собственно и производятся все процессы - от сбора и ввода в систему до дальнейшего обновления (ими являются данные о пространственном положении и связанные табличные данные, что собираются техниками-специалистами, либо приобретаются на коммерческой основе); методик и алгоритмов, что диктуют пользователю правила осуществления процессов и создающих правовую основу, что должны учитываться персоналом, ответственных за исполнение процессов; оборудования, что предоставляют возможность технического исполнения процессов и поддержания работы всей системы;программного обеспечения, создающего платформу, в рамках которой исполняется процесс и соблюдающих за выявлением и последующим исправлением возникающих неполадок в работе системы, а также хранения, анализа и визуализации данных ( описано в рисунке 2.).
Рисунок 2. Структура географических информационных систем (составлен автором)
Кадастровая система вне зависимости от своего направления заключает в себе данные, расставленные согласно определенному вектору изучения с обозначением индивидуального кода объекта, подлежащего учету, что приводит нас к выводу о том, что кадастровая система основывается на базе данных с уникальным кодом. К вышесказанному утверждению стоит добавить и фактор, включающий в себя понятие о том, что каждый объект кадастрового учета имеет пространственными характеристиками, что повышает эффективность использования геоинформационных систем.
1.2 Применение ГИС в организации кадастровых работ
Методы и технология ГИС предлагает новый, более удобный, быстрый подход к решению проблем, стоящих перед человеком. Система автоматизирует алгоритм анализа и прогнозирования.
Современные ГИС включают в себя методы обработки ранее существовавших автоматизированных систем, но обладают спецификой в обработке и организации данных.
* ГИС -- информационная система.
* ГИС -- умеет хранить, управлять, вводить, анализировать и выводить информацию.
* ГИС -- многопользовательская среда
* У ГИС есть особенности, которые отличают ее от других ИС.
Можно сказать, что геоинформационная система -- это интегрированная компьютерная система, находящаяся под управлением специалистов-аналитиков, которая осуществляет сбор, хранение, манипулирование, анализ, моделирование и отображение пространственно соотнесенных данных.
Часто термин понимают и в более узком смысле: ГИС - это инструмент (программа) для поиска, анализа и редактирования цифровых карт, позволяющий искать дополнительную информацию о предметах (например: адреса, улицы, здания, количества жильцов и.т.д.).
Предметом изучения геоинформационных систем является изучение закономерностей относительно информационного обеспечения пользователей, что несет в себе и принципы построения систем сбора, накопления, обработки, касающейся моделирования и аналитической стороны пространственной информации, их отображения и использования, дальнейшего трансфера до пользователя, организации формирования технических программных средств, момент с разработкой техники создания электронных и цифровых карт и также аспект, что несет в себе формирование организационной структуры с учетом различного рода особенностей.
Данные системы имеют место быть в случае работы с различными элементами кадастра в зависимости от назначения проводимых работ. В пример можно привести водный и лесной кадастры, а также кадастр недвижимости и прочие, что напоминает о многоцелевом характере ведения кадастра.
Переходя к геоинформационным системам земельного кадастра стоит начать с пункта о содержимых сведениях относительно пространственного положения земельного участка, что сопровождается атрибутивными данными, содержащими данные об уникальном коде участка, о качественных и количественных характеристиках земель.
Как и любая система геоинформационная система земельного кадастра обладает технологической структурой, состоящую из составных частей, каждая из которых направлена на работу с определенными моментами. В первую очередь стоит выделить звено, составляющее цифровую картографическую модель земельного участка, основываясь на оцифровке исходных данных и внесении результатов геодезических измерений.
Далее следует пункт, в котором речь пойдет об атрибутивных данных и согласно определенной цепочке действий стоит вывести определенную последовательность - разработка структуры базы данных, а точнее ее формирование; заполнение атрибутивных данных для базы данных; внедрение элементов топологии площадных, линейных и точечных элементов, заключенных в рамках имеющейся значений; организация и настройка тематических слоев, которые направлены на обеспечение возможностей для пространственного анализа и реализацию запросов по определенным тематикам пользователей системы; корректирование (исправление) пространственных и атрибутивных данных для улучшения функционирования геоинформационной системы.
Изучая особенности географических информационных систем стоит учитывать момент, что в последнее время технологии достигли определенного успеха в плане ответной реакции со стороны пользователя относительно произведенных процессов и для модернизации данной связи преимуществами стали легкий интерфейс; возможность доступа к данным; использование средства, что предлагают пользователю графическое представление материала;расширенные возможности в плане создания отчетов с учетом характеристик, что необходимы пользователю для решения поставленных задач; широкие возможности оперативного обновления данных и анализа данных за счет реализации определенных алгоритмов, как стандартных, так и созданных пользователем; возможность географического кодирования информации согласноадресной информации; доступ к базе данных, учитывая связь клиента и сервера; инструментарий, что позволяет пользователю создавать и редактировать графические и текстовые данные; функция авеню, что являет собой среду для разработки приложений, способных решать ряд задач, что ставятся перед пользователем и встроенные системы интерактивной справки, учитывающей реализацию и решение определенных вопросов, что могут возникнуть у пользователя в момент использования системы.
Являясь частью процесса картографирования географические информационные системы предлагают пользователю ряд возможностей, что показывают их преимущество перед аналоговыми картографическими материалами. Далее, просматривая возможности, что предлагает ГИС-технологии стоит остановиться на информативности, точности, полноты передачи содержания и корректности внутренней структуры.
Информативность в системе обеспечивается за счет содержательного соответствия - научно-обоснованного отображения объектов в действительности; абстрактности, что демонстрируется переходом к собирательным общим понятиям за счет отбора определенного ряда характеристик и устранения данных, что не могут быть полезны пользователю; пространственно-временного подобия, являющегося инструментом для реализации верности геометрических характеристик объекта в момент реализации по завершению процесса сбора данных по объекту и синтетичности, целостно изображающей явления и процессы, происходящие в рамках изучаемой территории.
Точность исполнения процессов географических информационных систем реализуется за счет работы по поиску ошибок положения контура относительно источника связи с неточностью перенесения при геодезических измерениях относительно источника, принимающего сигналы и осуществляющего исполнение процесса. Далее относительно параметров точности идет фактор, включающий в себя изучение неточности передачи размеров и других количественных и качественных характеристик при цифровании, что может возникнуть в случае ошибок работы оператора, то есть индивидуального фактора. Особое значение также имеет тип используемого оборудования и программного обеспечения, ведь каждая из систем обладает определенными свойствами и функциями, что могут быть несовместимы с изучаемой территории и привнести большое количество ошибок по завершению исполнения процесса.
Полнота передачи содержания в рамках исполнения процесса характеризует фактор соответствия проведенных работ по картографическому материалу относительно объекта в действительности и учета при наличии возможных особенностей. Данный показатель имеет зависимость от методов цифрования, что применяются при исполнении процесса и инструментов, что направлены на контроль качества исполнения процесса и проверки соответствия произведенного картографического материала.
Корректность внутренней структуры, что предполагает корректность структуры цифровой карты с учетом требований, что предъявляются данному типу карт. Корректность внутренней структуры основывается на линейно-узловой корректности, что подразумевает проверку точности использованных инструментов и объектов, что были выстроены данными инструментами; геометрической корректности и послойной корректности внутренней структуры.
Картографические данные в географических информационных системах являются составной частью и материалом, что является результатом различного рода процессов, реализуемых в системе. Картографические материалы в системе подразделяются на аналоговые картографические, что направлены на исполнение материалов на твердой основе и являются конечным продуктом и цифровые картографические, что являют собой набор цифр, кодов и комбинаций значений, что хранятся в системе и необходимы для проведения процессов как числовая основа.
Картографические материалы, что вводятся в географическую информационную систему для эффективного исполнения процессов обязаны обладать достоверностью, точностью и актуальностью. Также к списку картографических материалов относится и атрибутивные данные, что характеризуют определенные свойства объектов, что имеют пространственную привязку. Согласно вариантам, что представляют атрибутивные данные выделяются вербальный, что предоставляет информацию в виде текста; формально-логический, что выражается в виде формул и обозначений; графический, что направлен на предоставление необходимой информации в виде графиков в статистической и динамичной формах (фото и видео материалы) и звуковой, что предоставляет информацию в звуковой форме.
Далее данные сводятся с помощью технических средств и проводится дальнейший ввод с применением приспособлений. После завершения сведения и ввода данных проводится кодирование полученной информации и после система переносит информационный поток с помощью накопительных средств.
С развитием технического потенциала географические информационные системы перешли к новым методам ввода информации в систему - переноса или прямого приема с электронных приборов, а также использования планшетных сканеров, что способны принимать информацию с учетом всех особенностей и минимальным влиянием фактора искажения. Для данных целей развитие ГИС-технологий с течением времени пришло к трехмерному способу восприятия информации. Функционал данного способа приема информации работает вне зависимости от растрового формата принимаемого потока информации, поддерживает интерактивное отображение растровых изображений, причем увеличивается скорость исполнения процесса по открытию изображений в разы.
Наряду с этим проводится точечная работа по контрасту изображения для придачи более четкого качества изображения, привязке изображения, основываясь на данных векторной и растровой карт. Автоматическое дешифрирование осуществляется в данной системе благодаря наращиванию изображений из затравки - в их роли выступают спектральные характеристики изображения в ячейке растра. Многозональные изображения в системах с учетом трехмерных изображений в процессе работают кооперируют с автоматическим классификатором. Одной из особенностей восприятия трехмерного изображения является способность проведения анализа, основываясь на изображении, что и подтверждается наличием инструментов (как пример выбранImageAnalyst продукта ArcView), что способен проводить подобные процессы.
Геоинформационные системы предполагают исполнение определенных процедур, что и раскрывают диапазон работы данной системы. Начиная с осуществления запросов к базе данных различных уровней геоинформационные системы предлагают пользователю возможность визуализации результатов запросов, проводимых в системе, пространственного анализа для обеспечения задач земельного кадастра и землеустройства проектирования изучаемой области, оценки земельных участков, а именно обеспечения автоматизированного процесса оценивания в кадастровой системе в зависимости от формы оценки (в связи с многообразием форм оценки) в случаях с бонитировкой почв и оценкой инвестиционной привлекательности земельного участка, картографического представления оценочных результатов, автоматизированного создания буферных зон для обозначения земель, имеющих определенные ограничения и обременения в использовании, создании новых тем и оптимизации базы данных для улучшения системы земельного кадастра. Все вышеперечисленные процедуры ведут к вынесению основных положений, что могут ясно представить ситуацию с вносимой ГИС эффективностью в сфере кадастра.
Геоинформационные системы создают подробную цифровую топооснову, что выполняется в единой проекции и также в единой системе координат, унифицируют системы кодирования различных типов информации и исходящие данные, поставляемые в кадастровую систему из различных источников информации, используют единое программное обеспечение для ведения разнообразных кадастровых систем и занимаются организацией обмена данными между элементами кадастрового процесса. В настоящее время ГИС получают обширное распространение и занимают свое место в списке ведущих информационных систем в зависимости от вариативности направления. Необходимость подобных технологий выражается определенной спецификой свойств, коими обладают геоинформационные системы.
Геоинформационные технологии являют собой быстро растущее направление инновационных технологий, но дать полное определение данным системам является сложной задачи в связи с разносторонностью данных систем в зависимости от поставленных задач, а также в зависимости от зоны воздействия. Инвентаризация, межевание и геодезические съемки представляют собой кадастровые работы, направленные на служение для создания и образования информационного фундамента для земельного кадастра.
Следует исходный вывод, что для решения вопросов земельного кадастра ГИС должна нести в себе данные разных типов как, а именно кадастровый номер и далее согласно Земельному кодексу идет дата внесения кадастрового номера в единый реестр (государственный кадастр недвижимости), местоположение, что подразумевает адресное описание (характеристики по географическому расположению и особенностям участков). Далее по информации, содержащейся в системе геоинформационных технологий можно выделить описание местоположения границ земельных участков и определенных частей, отличающихся индивидуальными характеристиками, а также категорию земель, к которой и относится определенный земельный участок, включается в данный пункт и вид разрешенного использования в рамках земельного кодекса определенного государства.
Типовыми данными в ГИС по вышеуказанной теме также являются площадь земельного участка с учетом особенностей, кадастровая оценка земельного участка, правовой статус земельного участка. Дополнительно стоит отметить пункт с учетом особенностей земельных участков, а именно момент со сбором сведений относительно ограничений и обременений, касающихся интересующего нас земельного участка. Для размещения большого потока информации в условиях единой информационной платформы кадастровая информация нуждается в свойстве разделения на элементарные слои, каждый из которых имеет возможность быть использованным для решения конкретной задачи в определенных условиях.
Как уже отмечалось ранее все информация основывается на фундаменте - картографической информации, что служит для оценки качества, стоимости и количества земельных участков, регистрации земель и землепользователей и проведения контроля в рамках решения указанных задач. Основной же задачей ГИС, ссылаясь на комплексность автоматизированных систем, нужно считать формирование знаний о земном шаре, определенных территорий в зависимости от географических различий, а также обеспечение пространственными данными пользователей, нуждающихся или совершающих запрос пользователей.
С течением времени в ГИС начала увеличиваться часть задач, что связаны с обработкой пространственной информации, основывающихся на базе системы дистанционного зондирования Земли и картография относительно определенной тематики. Наличие модулей, что подвязаны к обработке векторной информации и поддерживанию реляционных баз фактографических данных приводит к увеличению в рамках рынка части полуфункциональных программных средств.
Внедрение алгоритмов обработки растровых данных помогло производителям растровых ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Көшербай Қ.Ж.
ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ В КАДАСТРЕ
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Специальность 5В090700-Кадастр
Алматы 2018
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
1
ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
5
1.1
Структура геоинформационных систем
5
1.2
Применение ГИС в организации кадастровых работ
13
2
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ВНЕДРЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КАДАСТРЕ
23
2.1
Вводный период развития
23
2.2
Период государственных инициатив
29
2.3
Пользовательский период
31
3
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В КАДАСТРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАЗАХСТАНА
36
3.1
Анализ использования ГИС-технологий в Казахстане и зарубежных странах
36
3.2
Авторский опыт применения геоинформационных систем в кадастре
44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
56
ВВЕДЕНИЕ
ГИС-технологии представляют собой новое понимание отношений между такими составляющими процессов, как объект и субъект. ГИС-технологии в настоящее время получают свое применение во многих сферах жизнедеятельности, обеспечивая повышенные качественные и количественные характеристики в рамках исполнения определенных процессов в среде. Географические информационные системы рассматриваются структурно как "организм" процесса, содержащий в себе цифровые элементы различного рода происхождения и связанных между собой определенными логическими цепями. В основу подобных систем прививается возможность прямого контакта клиента с имеющимися данными и полная свобода действий, касающиеся изменений определенных параметров под среду, в которой и будут проходить вышеперечисленные процессы.
В рамках своей дипломной работы планируется произвести теоретическое ознакомление с применением ГИС-технологий и поведать о внедренных системах в области ведения кадастра. С течением времени потребности человека в информации возрастают и задевают новые стороны его деятельности. Практически все современные отрасли находятся в связи с информацией, что подлежит стремительному изменению ввиду определенных факторов и таким образом человек становится на пути создания инструмента, позволяющего работать с большим потоком информации и получаемой из различного рода источников. Таким образом возникает проблема неактуальности бумажного вида информации, т.к. теряется скорость и смысловая часть принятия определенного типа управленческих решений, собственно данную проблему и призваны устранять вариативные по своей структуре автоматизированные системы.
Актуальность данной темы обусловлена всеобщим переходом к внедрению автоматизированных систем в процессы труда, что влечет за собой необходимость изучения особенностей новой сферы, способной упростить исполнение определенных процессов между пользователем и системой, а также предлагает новые возможности в плане вариативности исполнения или же принятия различного рода управленческих решений.
Целью данной дипломной работы является изучение географических информационных систем как новой среды организации различных процессов, связанных с кадастром, а точнее с процессами, имеющих отношение к земельным участкам.
Задачами данной дипломной работы являются изучение причин необходимости введения ГИС-технологий, систему, что является многоуровневой в зависимости от определенных критериев, как пример можно привести характер поставленной пользователем задачи и собственно основным пунктом является повествование о системах, что уже заняли свое место в среде, основываясь на примере Республики Казахстан и остального мира.
Объектом исследования будут являться ГИС-технологии как один из видов организации процессов в системе кадастра.
Предметом исследования является перспектива развития геоинформационных систем как составляющих процессов кадастра в Республике Казахстан и остальном мире.
Переходя к методам исследования необходимо выделить системный анализ литературы, что проявлялось в изучении, фильтрации необходимой информации и дальнейшего разбора относительно определенных характеристик по имеющейся теме.
Первая глава данной дипломной работы посвящена истории внедрения географических информационных технологий, а точнее проблем, что сподвигнули общество к подобному переходу. Рассматривается история внедрения, развития, начиная с первых дней и по настоящий момент.
Вторая глава направлена на описание системы ГИС, а именно на изучение структуры, уровней, что являются составляющими частями данной структуры и изучением особенностей, с которыми может столкнуться пользователь во время проведения работ с данной системой.
Третья глава направлена на рассмотрение примеров внедрения географических информационных технологий на территории Республики Казахстан и остального мира, благодаря которым во многом и состоялся переход к данным системам, так как система была разработана именно по инициативе определенных объединений и государств, стремившихся реализовать определенные проекты и прибегнувшие к подобной практике.
Структура данной дипломной работы выстроена на основе имеющихся материалов, учитывая поставленные цели и тематику.Общий объем работы составляет 58 страницы. В рамках реализации дипломной работы было использовано 41 наименований зарубежных и отечественных изданий.
Теоретической основой для создания данной дипломной работы являлись литературные и интернет источники по кадастру, земельным отношениям, земельному кодексу, автоматизации процессов, а также различного рода публикации и статьи зарубежных и отечественных авторов.
1 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1 Структура геоинформационных систем
Географическая информационная система - это система, предназначенная для сбора, хранения, анализа и графического представления пространственных данных и информации, что связана с данными в рамках определенного объекта. ГИС включает в себя СУБД (систему управления базами данных), редакторы, что выполняют процессы по растровой и векторной графике и аналитики с помощью определенных средств в работе при картографировании, геологических изысканиях, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике и обороне.
Начиная разбор относительно значения ГИС в работе с изучаемыми объектами стоит первым делом обратить на формирующие элементы, коими являются пространственность, функциональные возможности и прикладная ориентация системы. Обзор структуры геоинформационных систем принимает под собой изучение различных информационных, программных и технических средств, что предназначены для сбора, хранения, анализа и дальнейших пунктов, связанных с графической визуализацией пространственных данных и информацией, связанной с ГИС объектами.
Другими словами-средства, описанные выше являются инструментами, что позволяют пользователям заниматься поиском, анализом и редактированием цифровых карт, а также собирать дополнительную информацию об объектах. Кадастр является одной из сфер применения ГИС, а основные потребители (пользователи) располагаются в широком географическом диапазоне, что влечет за собой необходимость помимо основных процессов, как хранение информации по имеющимся объектам, также заниматься фиксированием изменений, а далее и возможность считывания различного рода тенденций по данным изменениям, происходящих в натуре.
Сегодня ГИС -- одна из современнейших перспективных технологий, которую многие организации внедряют в свою производственную деятельность как инструмент, усовершенствующий бизнес-процессы предприятий.
Существует мнение, что более 60% информации, содержащейся в корпоративных базах данных, имеют пространственный (географический) компонент. Также существует мнение о том, что человек в своей деятельности использует более 70 % информации, имеющей пространственную привязку. Использование геоинформационных систем становится неотъемлемой частью профессиональной деятельности многих предприятий и ведомств. Скорость и простота отображения данных, возможность формирования многогранных запросов, доступ к внешним базам данных и одновременно создание и ведение внутренних баз данных, возможность интеграции с различными корпоративными информационными системами -- это далеко не полный список преимуществ, которые получает пользователь, работающий с ГИС.
Из отраслей, активно внедряющих ГИС, можно выделить такие отрасли, как, например, сектор административно-территориального управления, а также телекоммуникационный и нефтегазовый секторы. ГИС по-прежнему востребованы в транспортном и дорожном хозяйстве, в сфере инженерных коммуникаций, сельском и лесном хозяйстве.
Силовые ведомства, государственный сектор, здравоохранение, банковская сфера, градостроительный и земельный кадастр используют ГИС в качестве инструмента для управления и правильного принятия решений. Историко-культурное направление, недвижимость, реклама, экология и природопользование также не обошли ГИС вниманием.
В целом, мне кажется, что сразу перечислить все те области, где ГИС имеет огромное значение, просто невозможно -- ГИС применяется буквально везде и всюду.
Геоинформационные системы для различных областей оперируют такими важными понятиями, как:
* определение точного пространственного местоположения объектов,
* отображение совокупности разнообразной информации для принятия взвешенного решения,
* планирование ремонтных и восстановительных работ,
* мониторинг экологической ситуации и природных ресурсов,
* планирование развития социальной инфраструктуры.
Все эти задачи решаются в классических ГИС -- отраслевых, муниципальных, прикладных или специализирующихся по определенной проблеме[1].
Технологии ГИС позволяют пользователям заниматься решением определенных вопросов земельного кадастра, возникающих в ходе решения задач, более эффективно и быстрее и предоставляют возможность использования элементов ввода и обновления данных в базе, что подразумевает под собой внедрение данные системы глобального позиционирования и дистанционного зондирования, а далее и процедур обработки данных согласно фотограмметрической обработки, что вкупе предоставляет возможность оперировать актуальной информацией и свежими данными.
Внедрение подобного рода методов сбора данных предлагает пользователю возможность решать различного вида задачи, основываясь на технологиях геоинформационных технологий. Вышеуказанные технологии предоставляют возможность создавать электронные карты различных масштабов в процессе проектирования, подготавливать кадастровые и тематические карты, проводить инвентаризацию и мониторинг земель, заниматься постановкой земельных участков на кадастровый учет в зависимости от иерархического уровня (от локального уровня до государственного), проводить экспертизы относительно объектов, подлежащих кадастровому учету, а также изучать условия, при которых формируются данные процессы, организовывать подготовку и печать документацию в виде единого документа, а данный процесс проводится за счет формирования объекта кадастрового учета в рамках протоколирования, вносить изменения по вопросам земельных споров, что включают в себя регистрацию прав, уточнение границ и отслеживание проводимых сделок с объектами исследования в рамках учета, подготавливать межевой план для объектов, подлежащих кадастровому учету, заниматься построением границ новых объектов, основываясь на материалы межевых планов и так далее, создавать кадастровый план земельного участка в зависимости от определенных особенностей и качественных и количественных характеристик, создавать кадастровый план территории, опираясь на особенности запросов пользователя и в итоге заниматься подготовкой кадастрового паспорта земельного участка, что как и было указано выше является финальной частью в рамках формирования списка процедур.
Возвращаясь к изучению основной цели ГИС-технологий необходимо напомнить в целом о системе кадастра, основной целью ведения которого является формирование, сбор и периодическое обновление данных о земельных участках в рамках реализации, регулирования и поддержания земельных отношений и правоотношений, что присущи определенному государству и в зависимости от структуры организации самой системы.
Информация кадастровых изысканий являет собой совокупность различных показателей и значений, что выполняют функцию отражения отдельных свойств объектов кадастра и с моментом, что определяет достаточность для оценки состояния данного объекта. Единица учета кадастра, коим и является земельный участок как объект права собственности согласно Земельному кодексу Республики Казахстан, направленного на изучение пункта прав на землю является вещью недвижимой, что представляет собой часть, структурирующую земную поверхность и обладает характеристиками, что позволяют обозначить ее в качестве индивидуальной вещи.
Процессы управления земельными ресурсами страны непрерывно сплетены с процессами наиболее эффективного использования в имеющихся условиях - для достижения данной цели необходимо кооперировать в рамках системы с помощью достоверной и постоянно обновляющейся информацией, что содержит в себе данные по земельному фонду и динамике, наблюдающейся в ходе развития.
Современная структура использования земли в стране представляет собой обширный комплекс, характеризующийся большими размерами потоков информации ввиду обширного числа объектов и субъектов земельных отношений, подлежащих учету (описано в рисунке 1.). Следовательно, хранение, обработка и предоставление данной многоуровневой линии информации производится через вышеперечисленные геоинформационные технологии (автоматизированные системы).
Типологоиерархическая связь кадастровой информации являет себя как систему уровней, формирующуюся в единое целое-множества вариативных характеристик единиц учета, характеризуемое на разных этапах по отличиям собственного уровня. Далее поток кадастровой информации несет в себе пространственную привязку данных по объекту, что ведет к применению средств географической или графической интерпретации информации.
Применение ГИС в потоке кадастровой информации необходимо во многих ситуациях, так как предлагает пользователю возможность проведения пространственного анализа данных, прогнозированию определенных процессов и явлений, а также слежению за динамическими изменениями границ объектов учета в связи с определенным природными и техническими факторами.
Рисунок 1. Компоненты географической информационной системы (составлен автором)
Сфера применения ГИС-технологий весьма обширна, так как информация для человека в первую очередь необходимо с учетом его территориальной ориентации. Таким образом область охвата может начинаться от демографии и медицинского направления до управленческой деятельности, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и торговли.
Охват территории, что необходим для изучения или же мониторинга с помощью ГИС может варьироваться от небольшого объекта (как пример можно взять отдельный земельный участок) до больших территорий (города, страны и так далее).Первым примером применения географических информационных технологий может считаться изучение дорожной обстановки для построения маршрута для передвижения в случае если данная система связана по сети через мобильные приложения и так далее. Далее в списке сфер применения следует экологический мониторинг, что позволяет вести учет по природным ресурсам в рамках определенной территории.
Относительно кадастра недвижимости следует еще одна сфера применения, включающая в себя поиск объекта на любой территории для получения детальной информации. В данном пункте система позволяет сортировать поиск, следуя определенным параметрам, как например стоимость, наличие определенны коммуникаций. Городской (муниципальный) кадастр в плане использования ГИС имеет возможность учета населения, включающего в себя определение структуры, размещение и еще ряд количественных характеристик, благодаря чему у местных исполнительных органов появляется возможность выстраивать инфраструктуру согласно параметрам, что предоставлены в черте определенной территории.
Существует определенные характеристики, что предопределяют назначение и сферу деятельности географических информационных систем. Первым в списке стоит фактор разделения на категории по территориальному принципу и в таком случае различают глобальные геоинформационные системы, субконтинетальные геоинформационные системы, национальные геоинформационные системы, что в свою очередь имеют последующие ступени разделения - государственные, региональные, субрегиональные и локальные, что являются начальной единицей измерения в системе.
Далее в списке классификации идет пункт, повествующий о разделении на группы с учетом предметной области информационного моделирования, что включают в себя муниципальные (городские) ГИС, ГИС-технологии в сфере миграционной отрасли, природоохранные ГИС и особое место занимают земельные геоинформационные системы. Ориентация в рамках изучаемых проблем основывается на постановленных задач (прикладных и научных), что охватывают вопросы инвентаризации ресурсов (включая кадастр), анализ, мониторинг, оценку, управление, планирование и поддержку принятия определенных управленческих решений по изучаемым объектам. Следом стадией разделения на группы является подразделение в плане наличия определенных функций и охвата определенной среды, что включают в свою основу различного рода системные характеристики.
Интегрированные геоинформационные системы содержат в себе функции системной обработки изображений с помощью данных, что выдаются по исполнению процессов ДЗЗ (дистанционного зондирования Земли) и весь процесс производится в единой интегрированной среде. Полимасштабные ГИС содержат в себе множество, что выражается полимасштабными представлениями пространственных объектов и таким образом обеспечивается графическое или картографическое использование данных в зависимости от уровня масштабного ряд, включая и фактор набора данных с определенным пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС согласно своему названию выполняют процессы, полагаясь на пространственно-временные данные. Согласно своему функционалу географические информационные системы подразделяются на полнофункциональные, что включают в себя средства, исполняющие процессы различных видов с учетом всех особенностей; системы, предназначенные исключительно для просмотра данных; системы, исполняющие ввод и обработку данных и специализированные ГИС, что направлены на решение особенных задач, заключающих в себя характеристики, отличающиеся от стандартов. По предметной характеристике геоинформационные системы подразделяются на геологические, картографические, городские (муниципальные), природоохранные и так далее, каждая из перечисленных соответственно направлена на решение задач в поставленном направлении.
Реализация запуска географических информационных систем имеет свой определенный порядок и начинается с предпроектных исследований, что направлены на изучение объекта с учетом условий, что задает пользователь и тех условий, что установлены средой с имеющимися особенностями.
Далее трактуется пункт экономически-технического обоснования, что включает в себе изучение возможностей информационной системы в случае работы по данному объекту и соотношение средств, что будут затрачены на реализацию определенного проекта и прибыли, что будет получена по завершению всех процессов. После получения положительного ответа в рамках принятия управленческого решения стартует техническая часть, включающая в себя тестирование системы в рамках среды, разработку средств исполнения процессов с учетом всех особенностей и по завершению разработки ГИС-технологий производится ввод в эксплуатацию и дальнейшее использование.
В период разработки географической информационной системы перед специалистами ставится перечень задач, что должны быть реализованы в рамках создания системы. Разбор перечня задач, что обрисовывают назначение географических информационных систем, стоит начать с задачи контроля процесса ввода данных, так как изначально для внедрения данных в систему вносимому потоку информации необходимо пройти процесс оцифровки - подбора цифрового формата для проведения последующих операций над ними. За подобного рода процесс несет ответственность дигитайзер или же сканерных технологий, что переводят информацию на бумаге в цифровой формат при считывании данных с изображения. Далее в списке задач находится момент, связанный с манипулированием данных, заключающем в себе различного рода примеры, как масштабирование - процесс подбора необходимых характеристик в плане подбора масштаба изучаемого потока информации.
Переходя к управлению данными, что выделяются на фоне остальных задач за счет массивности процессов и вариативности возможных сочетаний при исполнении вышеперечисленных процессов и основой данных процессов является СУБД (система управления базами данных), что занимаются моментами структурирования, хранения и управления данными различного рода и формата.
Любой формат данных требует для реализации процессов по ним определенных действий, что способствуют улучшения восприятия информации - для чего собственно и решается вопрос визуализации, что предоставляет пользователю возможность представления данных в виде различного формата карт и графиков. Реализуя процессы в системе у пользователей возникают вопросы, связанные с анализом данных и решением спорных моментов, для чего собственно и существует зона, отвечающая за анализ и запрос данных, что соответственно переносит это в список задач, решаемых ГИС.
Изображение в географических информационных системах создается за счет трех формирующих частей - точки, полигона и линии. Точка является основным элементом, благодаря которому и создается определенная связь в объекте. Линия является частью, что соединяет точки, созданные для реализации процесса создания объекта. Полигон является основой, в пределах которой и реализуется проект. Сеть в географических информационных системах создается в виде растрового изображения, составляющей частью которого является пиксель, а форма зависит от изучаемого объекта. Пиксель является составной частью, что образует ряды и колонны, что позволяют объекту быть привязанным в пространстве - собственно, чем меньше значение числовых характеристик пикселя, тем более высокого качества получается изображение изучаемого объекта в рамках полигона.
Обработка данных как часть моделирования производится на математических и графических моделях. Процесс моделирования осуществляет программное обеспечение, что находится в системе. Функционирование системы представлен в виде двух блоков - блока ввода и блока вывода данных. Блок ввода данных содержит в себе табличные данные, данные полевых измерений, данные, что создавались в других ГИС, аналоговые и цифровые данные дистанционного зондирования Земли, данные аэровизуальных наблюдений, карты и данные датчиков мониторинга, что проводится в пределах изучаемой территории. После проведения статистической обработки блок вывода данных представляет пользователю информацию в виде отчетных таблиц, карт, фотографических отпечатков, результатов статистической обработки, исходных данных, что могут быть задействованы в других географических информационных системах. Практическое применение географических информационных систем предполагает создание информационного справочника, способного предоставлять информацию пользователю в различных режимах; пространственный анализ в целях выявления зависимости от определенных характеристик и особенностей, а также тенденцией, что связаны с природными, хозяйственными и социально-экономическими системами; моделирование природных и антропогенных процессов, что могут проявляться в различных формах и с наличием определенных особенностей и информационное обеспечение в рамках проектирования и прогнозирования для дальнейшего принятия управленческих решений относительно изучаемого объекта.
Говоря о возможностях, что предоставляет ГИС-технологии своему пользователю, то стоит начать с того, что географические информационные системы содержат в себе вышеупомянутую СУБД (систему управления базами данных), редакторы растровой и векторной графики и конечно же аналитические средства, вкупе позволяющие реализовывать подобные системы в картографии и землеустройстве.
Ранее в рамках описания задач, решаемых ГИС была расписана вся система решаемых задач и того, каким образом выстроены эти процессы, что являет себя "скелетом" процессов, а далее стоит обратить внимание на возможности, а точнее примеры решаемых задач, как анализ миграционных движений, загрязнения территорий, сокращения лесных угодий, природных катастроф и так далее.
Системы позволяют определять объекты, расположенные в пределах заданной территории, производить процессы пространственного анализа, как например определения местоположения объекта, проводить анализ по исследованию плотности распределения по изучаемой территории какого-либо аспекта (как пример можно взять аспект распределения населения), изучать временные изменения на изучаемой территории и проводить моделирование с учетом определенных изменений в "новых" условиях, получаемых по завершению процессов, что является одной из ветвей аналитических процессов, что происходят в системе.Структурно географическая информационная система состоит из пяти элементов, работающих сообща - персонала, что также именуется пользователем системы, исполняющего процессы за счет сочетания определенных инструментов и ведущего процесс от начала до конца; данных, что предоставляются в систему и вокруг которых собственно и производятся все процессы - от сбора и ввода в систему до дальнейшего обновления (ими являются данные о пространственном положении и связанные табличные данные, что собираются техниками-специалистами, либо приобретаются на коммерческой основе); методик и алгоритмов, что диктуют пользователю правила осуществления процессов и создающих правовую основу, что должны учитываться персоналом, ответственных за исполнение процессов; оборудования, что предоставляют возможность технического исполнения процессов и поддержания работы всей системы;программного обеспечения, создающего платформу, в рамках которой исполняется процесс и соблюдающих за выявлением и последующим исправлением возникающих неполадок в работе системы, а также хранения, анализа и визуализации данных ( описано в рисунке 2.).
Рисунок 2. Структура географических информационных систем (составлен автором)
Кадастровая система вне зависимости от своего направления заключает в себе данные, расставленные согласно определенному вектору изучения с обозначением индивидуального кода объекта, подлежащего учету, что приводит нас к выводу о том, что кадастровая система основывается на базе данных с уникальным кодом. К вышесказанному утверждению стоит добавить и фактор, включающий в себя понятие о том, что каждый объект кадастрового учета имеет пространственными характеристиками, что повышает эффективность использования геоинформационных систем.
1.2 Применение ГИС в организации кадастровых работ
Методы и технология ГИС предлагает новый, более удобный, быстрый подход к решению проблем, стоящих перед человеком. Система автоматизирует алгоритм анализа и прогнозирования.
Современные ГИС включают в себя методы обработки ранее существовавших автоматизированных систем, но обладают спецификой в обработке и организации данных.
* ГИС -- информационная система.
* ГИС -- умеет хранить, управлять, вводить, анализировать и выводить информацию.
* ГИС -- многопользовательская среда
* У ГИС есть особенности, которые отличают ее от других ИС.
Можно сказать, что геоинформационная система -- это интегрированная компьютерная система, находящаяся под управлением специалистов-аналитиков, которая осуществляет сбор, хранение, манипулирование, анализ, моделирование и отображение пространственно соотнесенных данных.
Часто термин понимают и в более узком смысле: ГИС - это инструмент (программа) для поиска, анализа и редактирования цифровых карт, позволяющий искать дополнительную информацию о предметах (например: адреса, улицы, здания, количества жильцов и.т.д.).
Предметом изучения геоинформационных систем является изучение закономерностей относительно информационного обеспечения пользователей, что несет в себе и принципы построения систем сбора, накопления, обработки, касающейся моделирования и аналитической стороны пространственной информации, их отображения и использования, дальнейшего трансфера до пользователя, организации формирования технических программных средств, момент с разработкой техники создания электронных и цифровых карт и также аспект, что несет в себе формирование организационной структуры с учетом различного рода особенностей.
Данные системы имеют место быть в случае работы с различными элементами кадастра в зависимости от назначения проводимых работ. В пример можно привести водный и лесной кадастры, а также кадастр недвижимости и прочие, что напоминает о многоцелевом характере ведения кадастра.
Переходя к геоинформационным системам земельного кадастра стоит начать с пункта о содержимых сведениях относительно пространственного положения земельного участка, что сопровождается атрибутивными данными, содержащими данные об уникальном коде участка, о качественных и количественных характеристиках земель.
Как и любая система геоинформационная система земельного кадастра обладает технологической структурой, состоящую из составных частей, каждая из которых направлена на работу с определенными моментами. В первую очередь стоит выделить звено, составляющее цифровую картографическую модель земельного участка, основываясь на оцифровке исходных данных и внесении результатов геодезических измерений.
Далее следует пункт, в котором речь пойдет об атрибутивных данных и согласно определенной цепочке действий стоит вывести определенную последовательность - разработка структуры базы данных, а точнее ее формирование; заполнение атрибутивных данных для базы данных; внедрение элементов топологии площадных, линейных и точечных элементов, заключенных в рамках имеющейся значений; организация и настройка тематических слоев, которые направлены на обеспечение возможностей для пространственного анализа и реализацию запросов по определенным тематикам пользователей системы; корректирование (исправление) пространственных и атрибутивных данных для улучшения функционирования геоинформационной системы.
Изучая особенности географических информационных систем стоит учитывать момент, что в последнее время технологии достигли определенного успеха в плане ответной реакции со стороны пользователя относительно произведенных процессов и для модернизации данной связи преимуществами стали легкий интерфейс; возможность доступа к данным; использование средства, что предлагают пользователю графическое представление материала;расширенные возможности в плане создания отчетов с учетом характеристик, что необходимы пользователю для решения поставленных задач; широкие возможности оперативного обновления данных и анализа данных за счет реализации определенных алгоритмов, как стандартных, так и созданных пользователем; возможность географического кодирования информации согласноадресной информации; доступ к базе данных, учитывая связь клиента и сервера; инструментарий, что позволяет пользователю создавать и редактировать графические и текстовые данные; функция авеню, что являет собой среду для разработки приложений, способных решать ряд задач, что ставятся перед пользователем и встроенные системы интерактивной справки, учитывающей реализацию и решение определенных вопросов, что могут возникнуть у пользователя в момент использования системы.
Являясь частью процесса картографирования географические информационные системы предлагают пользователю ряд возможностей, что показывают их преимущество перед аналоговыми картографическими материалами. Далее, просматривая возможности, что предлагает ГИС-технологии стоит остановиться на информативности, точности, полноты передачи содержания и корректности внутренней структуры.
Информативность в системе обеспечивается за счет содержательного соответствия - научно-обоснованного отображения объектов в действительности; абстрактности, что демонстрируется переходом к собирательным общим понятиям за счет отбора определенного ряда характеристик и устранения данных, что не могут быть полезны пользователю; пространственно-временного подобия, являющегося инструментом для реализации верности геометрических характеристик объекта в момент реализации по завершению процесса сбора данных по объекту и синтетичности, целостно изображающей явления и процессы, происходящие в рамках изучаемой территории.
Точность исполнения процессов географических информационных систем реализуется за счет работы по поиску ошибок положения контура относительно источника связи с неточностью перенесения при геодезических измерениях относительно источника, принимающего сигналы и осуществляющего исполнение процесса. Далее относительно параметров точности идет фактор, включающий в себя изучение неточности передачи размеров и других количественных и качественных характеристик при цифровании, что может возникнуть в случае ошибок работы оператора, то есть индивидуального фактора. Особое значение также имеет тип используемого оборудования и программного обеспечения, ведь каждая из систем обладает определенными свойствами и функциями, что могут быть несовместимы с изучаемой территории и привнести большое количество ошибок по завершению исполнения процесса.
Полнота передачи содержания в рамках исполнения процесса характеризует фактор соответствия проведенных работ по картографическому материалу относительно объекта в действительности и учета при наличии возможных особенностей. Данный показатель имеет зависимость от методов цифрования, что применяются при исполнении процесса и инструментов, что направлены на контроль качества исполнения процесса и проверки соответствия произведенного картографического материала.
Корректность внутренней структуры, что предполагает корректность структуры цифровой карты с учетом требований, что предъявляются данному типу карт. Корректность внутренней структуры основывается на линейно-узловой корректности, что подразумевает проверку точности использованных инструментов и объектов, что были выстроены данными инструментами; геометрической корректности и послойной корректности внутренней структуры.
Картографические данные в географических информационных системах являются составной частью и материалом, что является результатом различного рода процессов, реализуемых в системе. Картографические материалы в системе подразделяются на аналоговые картографические, что направлены на исполнение материалов на твердой основе и являются конечным продуктом и цифровые картографические, что являют собой набор цифр, кодов и комбинаций значений, что хранятся в системе и необходимы для проведения процессов как числовая основа.
Картографические материалы, что вводятся в географическую информационную систему для эффективного исполнения процессов обязаны обладать достоверностью, точностью и актуальностью. Также к списку картографических материалов относится и атрибутивные данные, что характеризуют определенные свойства объектов, что имеют пространственную привязку. Согласно вариантам, что представляют атрибутивные данные выделяются вербальный, что предоставляет информацию в виде текста; формально-логический, что выражается в виде формул и обозначений; графический, что направлен на предоставление необходимой информации в виде графиков в статистической и динамичной формах (фото и видео материалы) и звуковой, что предоставляет информацию в звуковой форме.
Далее данные сводятся с помощью технических средств и проводится дальнейший ввод с применением приспособлений. После завершения сведения и ввода данных проводится кодирование полученной информации и после система переносит информационный поток с помощью накопительных средств.
С развитием технического потенциала географические информационные системы перешли к новым методам ввода информации в систему - переноса или прямого приема с электронных приборов, а также использования планшетных сканеров, что способны принимать информацию с учетом всех особенностей и минимальным влиянием фактора искажения. Для данных целей развитие ГИС-технологий с течением времени пришло к трехмерному способу восприятия информации. Функционал данного способа приема информации работает вне зависимости от растрового формата принимаемого потока информации, поддерживает интерактивное отображение растровых изображений, причем увеличивается скорость исполнения процесса по открытию изображений в разы.
Наряду с этим проводится точечная работа по контрасту изображения для придачи более четкого качества изображения, привязке изображения, основываясь на данных векторной и растровой карт. Автоматическое дешифрирование осуществляется в данной системе благодаря наращиванию изображений из затравки - в их роли выступают спектральные характеристики изображения в ячейке растра. Многозональные изображения в системах с учетом трехмерных изображений в процессе работают кооперируют с автоматическим классификатором. Одной из особенностей восприятия трехмерного изображения является способность проведения анализа, основываясь на изображении, что и подтверждается наличием инструментов (как пример выбранImageAnalyst продукта ArcView), что способен проводить подобные процессы.
Геоинформационные системы предполагают исполнение определенных процедур, что и раскрывают диапазон работы данной системы. Начиная с осуществления запросов к базе данных различных уровней геоинформационные системы предлагают пользователю возможность визуализации результатов запросов, проводимых в системе, пространственного анализа для обеспечения задач земельного кадастра и землеустройства проектирования изучаемой области, оценки земельных участков, а именно обеспечения автоматизированного процесса оценивания в кадастровой системе в зависимости от формы оценки (в связи с многообразием форм оценки) в случаях с бонитировкой почв и оценкой инвестиционной привлекательности земельного участка, картографического представления оценочных результатов, автоматизированного создания буферных зон для обозначения земель, имеющих определенные ограничения и обременения в использовании, создании новых тем и оптимизации базы данных для улучшения системы земельного кадастра. Все вышеперечисленные процедуры ведут к вынесению основных положений, что могут ясно представить ситуацию с вносимой ГИС эффективностью в сфере кадастра.
Геоинформационные системы создают подробную цифровую топооснову, что выполняется в единой проекции и также в единой системе координат, унифицируют системы кодирования различных типов информации и исходящие данные, поставляемые в кадастровую систему из различных источников информации, используют единое программное обеспечение для ведения разнообразных кадастровых систем и занимаются организацией обмена данными между элементами кадастрового процесса. В настоящее время ГИС получают обширное распространение и занимают свое место в списке ведущих информационных систем в зависимости от вариативности направления. Необходимость подобных технологий выражается определенной спецификой свойств, коими обладают геоинформационные системы.
Геоинформационные технологии являют собой быстро растущее направление инновационных технологий, но дать полное определение данным системам является сложной задачи в связи с разносторонностью данных систем в зависимости от поставленных задач, а также в зависимости от зоны воздействия. Инвентаризация, межевание и геодезические съемки представляют собой кадастровые работы, направленные на служение для создания и образования информационного фундамента для земельного кадастра.
Следует исходный вывод, что для решения вопросов земельного кадастра ГИС должна нести в себе данные разных типов как, а именно кадастровый номер и далее согласно Земельному кодексу идет дата внесения кадастрового номера в единый реестр (государственный кадастр недвижимости), местоположение, что подразумевает адресное описание (характеристики по географическому расположению и особенностям участков). Далее по информации, содержащейся в системе геоинформационных технологий можно выделить описание местоположения границ земельных участков и определенных частей, отличающихся индивидуальными характеристиками, а также категорию земель, к которой и относится определенный земельный участок, включается в данный пункт и вид разрешенного использования в рамках земельного кодекса определенного государства.
Типовыми данными в ГИС по вышеуказанной теме также являются площадь земельного участка с учетом особенностей, кадастровая оценка земельного участка, правовой статус земельного участка. Дополнительно стоит отметить пункт с учетом особенностей земельных участков, а именно момент со сбором сведений относительно ограничений и обременений, касающихся интересующего нас земельного участка. Для размещения большого потока информации в условиях единой информационной платформы кадастровая информация нуждается в свойстве разделения на элементарные слои, каждый из которых имеет возможность быть использованным для решения конкретной задачи в определенных условиях.
Как уже отмечалось ранее все информация основывается на фундаменте - картографической информации, что служит для оценки качества, стоимости и количества земельных участков, регистрации земель и землепользователей и проведения контроля в рамках решения указанных задач. Основной же задачей ГИС, ссылаясь на комплексность автоматизированных систем, нужно считать формирование знаний о земном шаре, определенных территорий в зависимости от географических различий, а также обеспечение пространственными данными пользователей, нуждающихся или совершающих запрос пользователей.
С течением времени в ГИС начала увеличиваться часть задач, что связаны с обработкой пространственной информации, основывающихся на базе системы дистанционного зондирования Земли и картография относительно определенной тематики. Наличие модулей, что подвязаны к обработке векторной информации и поддерживанию реляционных баз фактографических данных приводит к увеличению в рамках рынка части полуфункциональных программных средств.
Внедрение алгоритмов обработки растровых данных помогло производителям растровых ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
