Земельный кадастр

Основой  ведения  земельного  кадастра  является  планово-картографический  материал.  Перевод  картографического  фонда  в  цифровую  форму  процесс  достаточно  дорогой  и  продолжительный  в  котором  происходят  значительные  изменения,  которые  требуют  корректировки.

Обновление  планово-картографического  материала  традиционно  ведется  централизованно  на  основе  аэро-  или  наземных  съемок,  выполняемых  силами  специализированных  организаций.  Недостатки  такого  подхода  в  современных  условиях  очевидны:  обновление  выполняется  периодически,  причем  период  зависит  не  столько  от  динамики  изменений  на  местности,  сколько  от  возможностей  финансирования  и  способности  топографических  предприятий  освоить  возрастающие  объемы  работ;  в  то  же  время  динамика  изменений  кадастровой  информации  возросла  многократно.  Процесс  распределения  и  перераспределения  земельных  участков  становится  непрерывным  и  поэтому  к  методике  и  технологии  обновления  и  корректировки  планового  материала  предъявляются  новые  требования:  проблема  несоответствия  плановых  материалов;  проблема  формирования  и  учета  земельных  участков;  проблема  учета  качества  земель,  необходимость  мониторинга.

Использование  информационно-коммуникационных  технологий  в  аграрном  секторе  области  приобретает  все  более  широкий  характер  и  становится  одним  из  важных  факторов  экономического  развития.  Одновременно  возрастают  требования  и  к  уровню  профессиональной  подготовки  специалистов.  Для  них  владение  современными  компьютерными  технологиями  в  агробизнесе  становится  обязательным.

Земельный  кадастр  является  одним  из  наиболее  перспективных  направлений  с  точки  зрения  окупаемости  затрат.  Целью  земельно-кадастровых  мероприятий  является  защита  прав  землепользователей  и  организация  цивилизованного  рынка  недвижимости  на  основе  экономической  оценки  земли,  а  также  извлечение  прибыли  в  виде  систематически  собираемого  земельного  налога.

Создание  информационной  основы  земельного  кадастра  возможно  при  автоматизации  сбора,  хранения,  обновления  информации  и  оформления  земельно-учетных  документов.  Земельно-кадастровая  информация  подразделяется  на  семантическую,  представленную  в  виде  многочисленных  таблиц,  и  графическую,  в  виде  цифровых  кадастровых  карт. 

Важным  вопросом  в  современных  условиях  является  вооружение  исполнителей  высокоэффективными  технологиями  выполнения  работ.  Наиболее  экономичными  являются  дистанционные  методы  обследования  территорий,  основанные  на  использовании  материалов  аэро-  и  космической  съемки.

С  появлением  цифровых  фотограмметрических  станций  обработка  материалов  аэро-  и  космической  съемки  традиционно  считающаяся  уделом  профессиональных  фотограмметристов,  становится  доступной  для  широкого  круга  не  специализированных  организаций.  Однако  процесс  аэросъемки  остается  централизованным,  выполняемым  специальными  отрядами  гражданской  авиации  с  соблюдением  всех  бюрократических  и  режимных  условий.  Создание  системы  оперативной  аэросъемки  при  этом  проблематично.  Прогресс  в  области  цифровой  фотографии  и  видеосъемки,  в  авиамодельном  спорте,  развитие  малой  авиации  и  появление  сверхлегких  летательных  аппаратов  —  позволяет  усовершенствовать  систему  локальной  оперативной  аэросъемки  в  целях  мониторинга  земель  даже  в  условиях  централизации  работ.

В  СибРКЦ  «Земля»  с  1994  года  разрабатывается  методика  и  технология  локального  мониторинга  земель  на  основе  оперативной  аэросъемки  с  использованием  доступных  цифровых  съемочных  систем,  малой  авиации  и  радиоуправляемых  моделей  самолетов  и  вертолетов.  Разработана  теория  выполнения  фотограмметрических  измерений,  фототриангуляции  и  создания  цифровых  ортофотопланов  на  основе  материалов  аэровидео  и  цифровой  фотосъемки.  Особенность  способов  обработки  фотограмметрических  измерений  заключается  в  том,  что  фототриангуляционные  сети  и  ортофотопланы  строятся  по  законам  проективной  фотограмметрии  без  использования  элементов  внутреннего  ориентирования.  Одним  из  наиболее  сложных  теоретических  вопросов  при  такой  обработке  измерений  остается  вопрос  калибровки  снимков.  Технические  проблемы  заключаются  в  отсутствии  методики  и  конструктивных  разработок  по  обеспечению  аэросъемки.

На  рынке  космической  видеоинформации  огромное  количество  продукции  самого  разнообразного  качества  и,  соответственно,  стоимости,  начиная  от  снимков  низкого  разрешения,  которые  характеризуются  размером  пикселя  на  местности  порядка  100—150  метров,  и  заканчивая  снимками  радиолокационного  диапазона,  разрешающая  способность  которых  достигает  25  см.  Весь  этот  диапазон  доступен  сейчас  для  пользователя.

Наши  интересы  начинаются  от  снимков,  разрешающая  способность  которых  составляет  приблизительно  10—15  метров.  Современные  космические  снимки  это,  как  правило,  цифровые  многозональные  снимки.  Весь  видимый  диапазон  разбит  на  элементарные  фрагменты.  В  данном  диапазоне  разрешающей  способности  основными  источниками  информации  являются  снимки  космических  аппаратов  Landsat  (американский),  «Астер»  (американский)  и  Spot  (французский).  Они  обладают  разрешающей  способностью  до  15  метров.  Один  снимок  покрывает  территорию  приблизительно  180  на  180  километров  (~3,5  га),  это  примерно  ¼  Омской  области.  Снимки  имеют  хорошие  стоимостные  показатели,  один  снимок  стоит  1200  $,  в  пересчёте  на  квадратный  километр  съёмки  —  4  цента.

Дешифрирование  позволяет  выделить  различные  элементы  местности  на  момент  съемки.  Основное  назначение  дешифрирования  с  точки  зрения  экологии  —  это  возможность  выявления  различных  загрязнений  окружающей  среды.  Многозональные  снимки  обладают  способностью  комбинации  цветов,  окрашенные  в  различные  цветовые  палитры,  позволяют  получить  цветные  синтезированные  фотографии  для  того,  чтобы  хорошо  распознать  характер  растительности.  По  цветовому  контрасту  можно  отличить  древесную  растительность  от  кустарниковой  и  т.  д.

Опытный  дешифровщик,  не  зная  местность,  может  определить,  где  присутствуют  продукты  переработки  нефти,  загрязнение  хлором,  угнетённая  растительность,  радиация,  и  следовательно  найти  самые  благополучные  места  для  жизни.  Несмотря  на  15-ти  метровое  разрешение  этих  снимков,  можно  получить  очень  интересную  информацию.  Обработка  цветного  снимка,  который  удовлетворяет  нас  по  изобразительным  свойствам,  заключается  в  приведении  этого  изображения  в  систему  координат.  В  основе  используются  существующие  карты  и  планы:  выбираются  опорные  точки  с  планового  материала  для  нанесения  опоры;  производится  идентификация  с  точками  на  растровом  изображении.

С  использованием  специального  математического  аппарата,  заложенного  в  программном  комплексе  Roscad,  выполняется  преобразование:  растровое  изображение  карты  совмещается  с  растровым  изображением  снимка.  Ограничений  для  систем  координат  практически  никаких  нет.  В  результате  получается  совмещенное  изображение  двух  растров.  Технология  предусматривает  обработку  нескольких  снимков.

При  сравнении  космического  снимка  и  плана  горного  отвода  месторождения  (масштаб  1:25000)  можно  увидеть:

·     белая  полоса  —  это  фактическое  положение  нефтепромысловой  дороги;

·     чёрная  полоса  —  это  её  положение  на  карте.

Таким  образом,  мы  обнаруживаем  ошибку  положения  нефтепромысловой  дороги  на  картографическом  материале.  Такого  рода  ошибки  карт  очень  хорошо  просматриваются  по  космическим  снимкам,  способным  охватить  всю  территорию  месторождения,  всю  зону  ответственности  нефтяной  или  газовой  компании,  или  всего  региона.

Возникает  интересный  момент  в  связи  со  снятием  части  ограничений,  которые  неизбежны  при  работе  с  системами  координат.  Существует  проблема,  связанная  с  использованием  системы  координат  1942  года  (6-ти  градусная  зона)  или  1963  года  (3-х  градусная  зона),  а  также  проблемы  связанные  с  секретностью  этих  данных.

Достоинства  использования  таких  космических  снимков:  снимки  не  секретные;  ориентирование  данных  снимков  может  быть  выполнено  в  любой  системе  координат  (даже  географической)  или  WGS84,  которые  не  являются  секретными;  огромный  охват  снятой  территории  позволяет  вести  различные  работы,  в  частности,  по  инвентаризации  трансконтинентальных  объектов,  таких  как  магистральные  нефтепроводы,  дороги.

По  оценкам  экспертов  геометрические  свойства  снимков,  полученных  с  аппарата  Landsat  7,  обеспечивают  геометрическую  точность  масштаба  плана  1:25000,  с  учётом  того,  что  мы  ориентировались  по  опорным  точкам  карты,  которые  по  точности  не  являются  опорными,  и  поэтому  не  соответствуют  наземным  опознавательным  знакам.  Существовавшие  карты  одного  горного  и  другого  горного  отвода  и  никто  не  анализировал  их  совместно.  До  сих  пор  работа  по  космическим  снимкам  носила  больше  исследовательский  характер,  но  теперь  она  нашла  и  практическое  применение.  Таким  образом  использование  космических  снимков  —  это  одно  из  перспективных  направлений  в  настоящее  время.

Успешным  можно  считать  опыт  использования  фрагмента  одного  из  космических  снимков  Омской  области.  При  сравнении  космического  снимка  и  планового  материала  Одесского  района  также  были  обнаружены  ошибки  карты,  и  появилась  возможность  совмещения  карт  различных  масштабов.  Из  приведенных  примеров  видно,  что  при  использовании  космических  снимков  исчезает  много  проблем,  с  которыми  постоянно  сталкиваются  землеустроители  при  ведении  кадастрового  учёта.

 Геоинформационная система (ГИС) - это организованный набор аппаратуры, программного обеспечения, персонала и географических данных, предназначенных для эффективного ввода, хранения, обновления, обработки, анализа и визуализации данных, всех видов географически организованной информации.

Другими словами ГИС – это система, способная хранить и использовать данные о пространственно-организационных объектах.

Отличительной особенностью географических информационных систем является наличие в их составе специфических методов анализа пространственных данных, которые в совокупности со средствами ввода, хранения, манипулирования и представления пространственно-координированной информации и составляют основу технологии географических информационных систем, или ГИС-технологии. Именно наличие совокупности способных генерировать новое знание специфических методов анализа с использованием как пространственных, так и непространственных атрибутов и определяет главное отличие ГИС-технологии от технологий, например, автоматизированного картографирования или систем автоматизированного проектирования (так называемых САПРовских систем).

Основными функциями, реализуемыми ГИС являются:

— ввод и обновление данных;

— хранение и манипулирование данными;

— анализ данных;

— вывод и представление данных и результатов.

1.Краткая история развития ГИС

Принято считать, что история развития географических информационных систем насчитывает более 30 лет со времени создания в середине 60-х годов Канадской ГИС под руководством Р.Томлисона. Судя по имеющейся литературе, это действительно была первая работающая автоматизированная информационная система, имеющая дело с пространственно распределенной информацией. Однако, и Канадская ГИС и другие геоинформационные системы, разработанные в Европе и Северной Америке в 60-х и первой половине 70-х годов представляли собой банки картографических данных с функциями ввода, простейшей обработки и вывода с использованием примитивных (по современным представлениям) печатающих устройств. В связи с этим появление первого поколения ГИС в том смысле, который мы вкладываем в это понятие сегодня, все же следует отнести к концу 70-х, началу 80-х годов, когда появились и достаточно широко распространились 16-ти битовые микро- и миниЭВМ, получили соответствующее развитие техника и технология ввода, хранения, обработки, анализа и представления пространственно распределенных данных в целом ряде научных и прикладных областей. К таковым, в первую очередь, следует отнести картографию и системы автоматизированного картографирования, дистанционное зондирование и методы обработки данных дистанционного зондирования, системы компьютерного проектирования (CAD) и компьютерную графику, пространственный анализ, географическое и картографическое моделирование.

Результатом вначале параллельного, а затем все более тесного совместного развития средств и методов обработки и анализа пространственного распределения данных в этих и некоторых других областях и явились географические информационные системы, а точнее, технология географических информационных систем.

Нельзя не отметить военные приложения ГИС-технологии, которые имели как свидетельствует, например, Питер Барроф, «взаимоналагающееся и даже доминирующее значение во многих из этих монодисциплинарных областей».

В предшествующем появлению первого поколения ГИС периоде можно условно выделить как качественные этапы 60-е и 70-е годы. Именно в 60-е годы появились первые автрматизированные картографичекие системы. В1963 г. Ховард Т. Фишер создал SYMAP (Synagrapfic Mapping System)-программу построения карт на алфавитно-цифровых печатающих устройствах (АЦПУ) ЭВМ (synagraphic-от греческого слова synagein,означающее объединение вместе), включающего также набор программных модулей для анализа пространственных данных. В последующие годы в Лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа Гарвардского университета, которую в 1965 г. возглавил Ховард Т. Фишер, были разработаны такие широко известные пакеты, как GRID,IMGRID,CALFORM и другие, которые как и многие, созданные в других научных центрах в 60-х и 70-х годах пакеты, были ориентированы на автоматизацию картографирования с использованием имеющихся в то время линейных или перьевых плоттеров, а также выполнения простейших методов пространственного анализа растровых изображений, не выходящих за пределы возможностей «ручных» методов.