Лекция: ЗЕМЕЛЬНОГО КАДАСТРА
Земельный кадастр — это сложная земельно-информационная система, позволяющая решать задачи в области земельных отношений на всех административно-территориальных уровнях. Обработка огромных массивов количественных, качественных, ценовых и правовых данных о каждом кадастровом участке, контуре земельных угодий, хозяйственной и административной единице, их динамике под силу лишь современным компьютерным системам с набором автоматизированных рабочих мест.
В большинстве регионов России достаточно быстро развиваются компьютерные информационные технологии (в том числе и геоинформационные технологии) для создания кадастровых (земельный, градостроительный) и иных информационных систем, направленных на формирование данных о территории.
Рассмотрим содержание понятия «информационные технологии».
Информационные технологии — совокупность процессов, процедур, регламентов, аппаратно-технических, математических и лингвистических средств, функционирующих в целях сбора, хранения, переработки и распространения информации.
Информационные технологии способствуют переходу на качественно новый уровень общения, трансформации и доставки информации, создаваемой и используемой во всех сферах общества. Наиболее эффективными являются технологии, связанные с автоматизацией информационных процессов и с развитием телекоммуникационных сетей.
Современные информационные технологии не только обеспечивают принципиально новые потребительские свойства автоматизированных информационных систем, но и снижают их стоимость.
Важное значение в комплексном развитии современных информационных технологий имеют телекоммуникационные системы, призванные обеспечить доступ к автоматизированным информационным технологиям. Среди них наиболее перспективны сети с пакетной коммуникацией и модемная связь.
В России сведения о территории, населении и окружающей среде содержатся в нескольких десятках ведомственных (отраслевых) информационных системах. Сбор, обработка и мониторинг информации в них ведутся с различными целями и требованиями к ее точности, актуальности и достоверности. Функционирование ведомственных информационных систем практически не координируется. При этом, как правило, используют разнотипные информационные технологии и создают информационные массивы, включающие только ведомственные сведения об объектах учета, необходимые для выполнения задач и функций конкретного ведомства (отрасли).
При отсутствии координации процессов создания автоматизированных информационных систем и нормативно-правового регулирования порядка владения, распоряжения и использования информационных ресурсов невозможны:
предоставление агрегированной и достоверной информации по запросу органов, принимающих решение (что создает впечатление неэффективности информации);
установление юридического статуса и степени достоверности информации (что приводит к многократным проверкам информации);
регулирование коммерческого использования информации с направлением доходов на развитие информационных систем организаций-пользователей.
Уровень и объемы имеющейся информации о земельных ресурсах настолько велики, что ее обработка, анализ и использование невозможны без современных аппаратно-программных средств. Поэтому необходимо создание автоматизированной системы для земельного кадастра и кадастра объектов недвижимости на основе современных компьютерных технологий и телекоммуникаций как единого комплекса для получения полной информации о имеющихся земельных ресурсах, возможностях их использования. Поскольку кадастр оперирует данными и информацией, имеющими пространственную привязку, то взаимосвязь его с геоинформационными системами (ГИС) очевидна.
При создании любой автоматизированной системы разрабатывают отдельные виды обеспечения: организационный, технический, программный и картографический.
При этом обязательным является требование совместимости картографической системы с остальными компонентами.
Решение задач земельного кадастра на современном уровне требует не только применения современных программных средств, но и глубокой технологической проработки проектов информационных систем.
Набор функциональных компонентов информационных систем кадастрового назначения должен содержать эффективный и быстродействующий интерфейс, средства автоматизированного ввода данных, адаптированную для решения соответствующих задач систему управления базами данных, широкий набор средств анализа, а также средств генерации изображений, визуализации и вывода картографических документов.
Необходимое условие при выборе программных продуктов — обеспечение устойчивых связей с различными системами через файловые стандарты для обмена геометрическими и тематическими данными. С учетом постоянной модернизации аппаратных средств информационных систем и модификации программных средств необходимое условие функционирования систем — обеспечение сохранности и переносимости данных в новые программно-аппаратные среды.
К технологическим проблемам обеспечения работы информационных кадастровых систем относятся проектирование математической основы электронных карт, проектирование цифровой модели местности, преобразование данных в цифровую форму, геометрическое моделирование пространственной информации, проблемное моделирование тематических данных и т. д.
Наиболее интересны новые ГИС-технологии, обеспечивающие оперативность, полноту и достоверность информации как о существующем состоянии земельных ресурсов в пределах той или иной территории, так и о предлагаемых мероприятиях по изменению их использования в ходе освоения и реконструкции иных объектов недвижимости.
В Государственном земельном кадастре применяют различные статистические и картографические (в том числе аэро- и космические) материалы. Подбирают и систематизируют их для последующего использования в основном вручную. Другое активно развивающееся направление обработки информации связано с геоинформатикой, позволяющей формализовать и реализовать в машинной среде значительную часть рутинных операций накопления, хранения, обработки и использования пространственно -координатных данных с помощью средств географических информационных систем (ГИС).
С одной стороны, геоинформатика — научная дисциплина, изучающая природные и социально-экономические геосистемы (их структуру, связи, динамику, функционирование в пространстве — времени) посредством компьютерного моделирования на основе баз данных и географических знаний. С другой стороны, геоинформатика — это технология (ГИС-технология) сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координатной информации, имеющая целью обеспечить решение задач инвентаризации, оптимизации, управления геосистемами. Наконец, геоинформатика как производство (или геоинформационная индустрия) — это изготовление аппаратных средств и программных продуктов, включая создание баз и банков данных, систем управления, стандартных (коммерческих) ГИС разного целевого назначения и проблемной ориентации. Геоинформационная индустрия включает разнообразные приложения технологий ГИС, реализованных в стандартных коммерческих программных продуктах, т. е. проектирование, создание (разработку) и эксплуатацию ГИС в рамках выполнения территориально-, проблемно- и предметно-конкретных геоинформационных проектов.
Карта — один из наиболее важных источников массовых данных для формирования позиционной и содержательной части баз данных ГИС в виде цифровых карт — основ, образующих единую основу для позиционирования объектов и набора тематических слоев данных, совокупность которых образует общую информационную основу. Послойное представление пространственных объектов имеет прямые аналогии с поэлементным разделением тематического и общегеографического содержания карт.
Многие процедуры обработки и анализа данных в ГИС основаны на методическом аппарате, разработанном в отдельных отраслях картографии. К ним принадлежат операции трансформации картографических проекций и иные операции на эллипсоиде, опирающиеся на теорию и практику математической картографии и теорию картографических проекций, операции вычислительной математики, позволяющие осуществлять расчет площадей, периметров, показателей форм геометрических объектов, не имеющие аналогов в карто- и морфометрии.
В большинстве ГИС в качестве одного из основных элементов выступает блок визуализации данных, где важное значение имеют графические и картографические построения. Картографический модуль ГИС обеспечивает картографическое представление исходных, производных или результирующих данных в виде цифровых, компьютерных и электронных (видеоэкранных) карт, которые являются элементом интерфейса пользователя и средством документирования итоговых результатов. Высококачественная картографическая графика, имитирующая традиционные средства картографического языка и способы картографического изображения (некоторые возможности, например мультипликационные и анимационные, доступные реализации исключительно машинными средствами) при поддержке разнообразных устройств отображения, принадлежит к числу обязательных средств программного обеспечения ГИС.
Однако задачи ГИС выходят далеко за пределы картографии, делая их основой для интеграции географических и других (геологических, почвенных, экономических и т. д.) наук при комплексных системных исследованиях территорий.
Методический аппарат геоинформационных технологий прямо или опосредованно связан с различными областями прикладной математики (вычислительной геометрии, аналитической и дифференциальной геометрии, откуда заимствованы алгоритмические решения многих аналитических операций технологической схемы ГИС), с машинной графикой (в частности, машинной реализации визуализационно-картографических возможностей ГИС), распознаванием образов, цифровой фильтрацией и автоматической классификацией в блоке обработки цифровых изображений растровых ГИС, геодезии и топографии (например, в модулях обработки данных топографо-геодезических съемок традиционными методами или с использованием глобальных навигационных систем ОР8).
Земельный кадастр — это информационный ресурс государства, содержащий сведения о правовом, природном и экономическом положении земель. Но земельный кадастр активно использует картографическую информацию, так как пространственное отображение земель — связующее звено информации, получаемой из различных источников. Большое количество информации не всегда может помочь решить проблему, пока она не будет отражена на карте. Кроме того, значительная часть географической информации быстро меняется с течением времени. Быстроту и актуальность информации может гарантировать только автоматизированная система.
Земельные комитеты управляют и контролируют функции, которые удобнее выполнять на базе земельно-информационных систем, наполненных разнородной и более широкой информацией о недвижимости: дорогах, гидрографии, экономике, населении, т. е. о том, что необходимо для поддержки управленческих решений, прежде всего органов власти.
В системе ГЗК разработана и внедрена в большинстве органов кадастрового учета автоматизированная система ведения государственного кадастрового учета земельных участков (ПК ЕГРЗ). Однако параллельно с этим программным комплексом в земельной службе для графического представления объектов используют разнообразные пакеты программных средств, в том числе основанные на ГИС-технологиях.
При создании земельно-информационных систем (ЗИС) для каждого административно-территориального уровня необходимо сформулировать требования по составу слоев информации, формату передачи и правилам организации доступа к базе данных с необходимой степенью защиты информации и стоимостью передачи данных. Например, федеральным и региональным органам власти в большей степени требуется статистическая информация, необходимая для решения государственных задач.
В последнее время в многочисленных публикациях, связанных с применением ГИС-технологий, дают определения географической информационной системы и земельной информационной системы, причем определения ГИС значительно различаются. В большинстве случаев между понятием «ГИС» и «ЗИС» ставится знак равенства, что неверно.
Земельная информационная система и географическая информационная система не являются синонимами. Между ними существуют различия:
объектом ЗИС являются земельные ресурсы, земельные участки, права на них и все процессы, связанные с ними, объектом ГИС могут быть разнообразные ресурсы и пространственные характеристики территорий (дороги, леса, водные источники и другие природные характеристики);
ЗИС представляет собой организационно упорядоченную совокупность массивов документов и баз данных;
ГИС используют для предоставления картографической и семантической информации в электронном виде на основе использования специализированного программного обеспечения, т. е. она является инструментом для ведения базы данных;
при создании ГИС используют программные средства и математический аппарат, а при создании ЗИС не обязательно применять компьютерные технологии;
ГИС, как правило, представляет статичную модель территории на определенный период времени, ЗИС постоянно изменяется и дополняется.
Взаимодействие ГИС и ЗИС показано на рисунке 1.3.
ЗИС состоит из семантической и картографической информации, которые могут создаваться и вестись с использованием компьютерных технологий. ЗИС может создаваться на базе какой-либо одной ГИС либо на базе нескольких ГИС. Последний вариант создания ЗИС в наибольшей степени подходит для ведения земельного кадастра в современных условиях, так как позволяет осуществлять конвертацию данных между разными геоинформационными системами. В то же время ЗИС может создаваться и без использования ГИС-технологий и самих ГИС.
Основа формирования базы данных ЗИС — данные Государственного земельного кадастра. ЗИС может быть сформирована как внутри системы ГЗК, так и вне ее. В последнем случае ЗИС включает в себя данные земельного и иных кадастров, а также данные иных систем (правовой, налоговой, управления земельными ресурсами и пр.). При формировании ЗИС в рамках (внутри)
Рис. 1.3. Схема взаимодействия земельной и геоинформационной систем
системы ГЗК в нее включаются только данные, полученные в результате ведения земельного кадастра, и для такой системы более подходит название «земельно-кадастровая система».
В системе управления земельными ресурсами наметились две основные тенденции применения ГИС и ЗИС. Первая из них — использование ГИС универсального назначения (Агсview/Агсinfo, Integraf, WinGis и др.), вторая — использование специализированных кадастровых ЗИС («Альбея», «Геокад» и др.). Сторонники применения универсальных ГИС мотивируют их распространение относительно низкой стоимостью и большей открытостью данных. Сторонники специализированных кадастровых ЗИС акцентируют внимание на более качественном решении возложенных на них задач, несмотря на большую их стоимость. Кроме того, ЗИС гораздо больше отвечают требованиям ведения кадастрового учета, позволяя выполнять не обобщенный, а более конкретный анализ данных, решать специфические задачи кадастрового учета земель.
Существует довольно широкий спектр программных продуктов, используемых в землеустроительных органах, но все они имеют очень узкий диапазон решаемых задач. Так, пакет программ MAGISTR предназначен для камеральной обработки результатов геодезических измерений.
Для учета землепользователей используют программу автоматизированного ведения банка данных ZЕМВАNК, которая позволяет оперативно вводить, редактировать и обрабатывать текстовую и структурированную информацию о землепользователях. Банк данных состоит из программного комплекса для создания и ведения базы данных и самой базы данных.
Программный комплекс имеет достаточно гибкие средства для быстрого поиска записи или группы записей и формирования дополнительных таблиц. К типичным задачам, решаемым данной программой, можно отнести: поиск всех землевладений по названию землевладельца; поиск землевладений по заданному адресу; выбор всех землевладений с площадью, лежащих в определенных пределах; выбор всех землевладельцев административного района; выбор всех землевладельцев, не уплативших земельный налог; сортировку таблиц по различным критериям. Недостаток данной системы — отсутствие вывода информации по утвержденным формам отчетности.
Для формирования и проверки форм земельно-кадастровой отчетности используют комплекс программ «Форма 22». Он предназначен для автоматизации деятельности работников территориальных органов Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по сбору, накоплению и обработке кадастровой информации по утвержденным формам отчетности.
К базам данных земельно-законодательной информации относится программа LAWER, база данных которой может легко корректироваться и обновляться, а также имеется возможность поиска того или иного закона или статьи.
Создание единой информационной системы управления земельными ресурсами должно быть основано на дифференцированном подходе к формированию информационных систем на каждом административно-территориальном уровне в зависимости от решаемых задач, разработке рациональных параметров информационного фонда и интеграции их в единое информационное пространство.
Наиболее перспективное направление интеграции ЗИС — организация корпоративных сетей по технологии Интернет и Интранет. Технология Интранет представляет собой использование технологии Интернет для построения сетевой информационной инфраструктуры корпоративной или локальной сети. Корпоративные сети представляют собой разновидность компьютерных сетей для обеспечения совместного использования данных внутри территориально разделенных организаций. Они сформировались на основе локальных сетей, которые, объединяясь, друг с другом, привели к появлению территориально распределенных сетей (WAN), ставших основой нового типа корпоративных сетей.
Технология Интранет несет с собой новую философию управления информацией внутри организации. Известно, что эффективное управление требует помимо других условий полного владения информацией, адекватно отражающей состояние организации, в нужный срок. На базе Интранет возникло множество управленческих школ. Так, благодаря использованию программного обеспечения интегрирующего средства электронной почты, аудио, видео и телефонии появилась возможность организовывать электронные конференции в реальном времени, что способствовало повышению координации и оперативности управления, усилению интеграции различных ведомств и их подразделений.
Контрольные вопросы и задания
1. Дайте определения информации и информатизации. 2. Каковы стадии состояния информации? 3. Какие имеются характеристики информации? 4. Раскройте содержание понятий «информационные ресурсы» и «информационный массив». 5. Каковы задачи информационного обеспечения ГЗК? 6. Приведите классификацию информации, применяемой в системе управления земельными ресурсами (УЗР). 7. Перечислите источники информации для системы УЗР. 8. Что такое единое информационное пространство? 9. Что такое база метаданных? 10. Чем характеризуются информационные технологии? 11. Расскажите о содержании географических и земельных информационных технологий.