Земельный кадастр: автоматизированные технологии кадастровых работ
Отраслевое использование ГИС. Развитие ГИС – технологий
жүктеу/скачать 0.91 Mb.
|
| Отраслевое использование ГИС. Развитие ГИС – технологий.
Возможности геоинформационных систем могут быть задействованы в самых различных областях деятельности. Вот лишь некоторые примеры использования ГИС: административно-территориальное управление; городское планирование и проектирование объектов; ведение кадастров инженерных коммуникаций, земельного, градостроительного, зеленых насаждений; прогноз чрезвычайных ситуаций техногенно-экологического характера; управление транспортными потоками и маршрутами городского транспорта; построение сетей экологического мониторинга; инженерно-геологическое районирование города; телекоммуникации; транковая и сотовая связь, традиционные сети; стратегическое планирование телекоммуникационных сетей; выбор оптимального расположения антенн, ретрансляторов и др.; определение маршрутов прокладки кабеля; мониторинг состояния сетей; оперативное диспетчерское управление; инженерные коммуникации; оценка потребностей в сетях водоснабжения и канализации; моделирование последствий стихийных бедствий для систем инженерных коммуникаций; проектирование инженерных сетей; мониторинг состояния инженерных сетей и предотвращение аварийных ситуаций; транспорт; автомобильный, железнодорожный, водный, трубопроводный, авиатранспорт; управление транспортной инфраструктурой и ее развитием; управление парком подвижных средств и логистика; управление движением, оптимизация маршрутов и анализ грузопотоков; нефтегазовый комплекс; геологоразведка и полевые изыскательные работы; мониторинг технологических режимов работы нефте- и газопроводов; проектирование магистральных трубопроводов; моделирование и анализ последствий аварийных ситуаций; силовые ведомства; службы быстрого реагирования, вооруженные силы, милиция, пожарные службы; планирование спасательных операций и охранных мероприятий; моделирование чрезвычайных ситуаций; стратегическое и тактическое планирование военных операций; навигация служб быстрого реагирования и других силовых ведомств; экология; енлгнпл лесное хозяйство; стратегическое управление лесным хозяйством; управление лесозаготовками, планирование подходов к лесу и проектирование дорог; ведение лесных кадастров; сельское хозяйство; планирование обработки сельскохозяйственных угодий; учет землевладельцев и пахотных земель; оптимизация транспортировки сельскохозяйственных продуктов и минеральных удобрений. Земельные ресурсы — основа социального и экономического благополучия любой страны. Полная, своевременная и точная информация о земле, земельных отношениях дает возможность разработки и реализации земельной политики. Несмотря на значительные затраты по сбору и обновлению информации о земле, ее использование многократно окупает издержки, дает экономические преимущества и гарантии прав. Эффективное использование земельных ресурсов в интересах потребностей общества и граждан является одной из важнейших стратегических целей государственной политики. Использование современных геоинформационных систем не только позволяет оптимизировать управление, но и приносит реальную прибыль. Каждый вложенный в электронную карту доллар экономит городскому хозяйству 14 долларов, — таковы данные финских городских служб. Об этом же свидетельствует опыт создания системы градостроительного кадастра города Москвы, отмеченной Программой ООН-ХАБИТАТ в качестве одной из лучших в мире. Однако внедрение и использование современных ГИС-ресурсов сдерживается несовершенством нормативно-правовой базы, и сложностями, возникающими в процессе межведомственного взаимодействия. Несмотря на это, геоинформационные системы (ГИС) постепенно завоевывают рынок благодаря простоте и наглядности отображения информации. «Геоинформационные системы позволяют использовать визуальную модель и современные технические средства, для того чтобы видеть всю информацию на экране, — отмечает директор департамента системных решений компании «ПРАЙМ ГРУП» Владимир Исаев. — Фактически, создавая некую модель объекта, мы можем присвоить ему самые разные свойства — те, которые позволят нам анализировать ситуацию и принимать решение. Это совершенный инструмент для сбора и обработки информации в режиме реального времени». ГИС-ресурсы позволяют регулярно формировать матрицы оценочных показателей по различным параметрам (например, уровню радиации, стоимости земли и т.п.), а затем, при помощи метода интерполяции строить прогнозы состояния территории. В современных условиях альтернативы использованию геоинформационных систем, в условиях мегаполисов, практически не существует. Внедрение современной земельно-кадастровой системы сложный и трудоемкий процесс. Оно требует осуществления тесно взаимосвязанных вопросов: совершенствования земельного законодательства, организационной структуры, обеспечение финансовыми ресурсами и программно-техническими продуктами. Одно из главных мест занимает использование технологий геоинформационных систем. Это системы спутниковой навигации, системы компьютерной обработки информации, системы коммуникаций, Интернет-технологии. С другой стороны, необходимо обеспечить доступ граждан к системе кадастров в рамках оказания «электронных» услуг. Понятие «пространственных данных» возникло в начале 60-х годов прошлого века в период первых экспериментов по созданию географических информационных систем (геоинформационных систем, ГИС) — информационных систем, оперирующих пространственными (координатно-определенными) данными и обеспечивающих технологический процесс их сбора (регистрации), хранения, обработки, визуализации (в том числе в виде карт), обмена, распространения и использования в прикладных целях. Появление геоинформационных систем означало коренной переворот в инструментарии моделирования географического пространства, реализовав принципиально новый способ его описания и представления в форме цифровых моделей. По мере развития геоинформационных технологий цифровые модели ГИС стали альтернативой дотоле единственному средству моделирования географического пространства в виде карт и других картографических изображений и, что еще более важно, решения пространственных задач, позволив заменить графические (образно-знаковые) модели объектов земной поверхности цифровыми, а в ряде приложений вытеснить традиционные картографические модели из тех областей, где их использование невозможно или нецелесообразно. Геоинформатика оформилась в область, объединяющую науку о принципах и методах цифрового моделирования объектов реальности в форме пространственных данных, технологию создания и использования геоинформационных систем, производство геоинформационной продукции и оказание геоинформационных услуг — стала дополнением и естественным развитием традиционной картографии. Под пространственными данными (геопространственными данными, географическими данными, геоданными) понимаются данные о географических объектах, которые являются формализованными цифровыми моделями материальных или идеальных (абстрактных) объектов реального или виртуального мира. Полное цифровое описание географического объекта и содержание пространственных данных складываются из идентификатора объекта, набора его атрибутов (свойств, характеристик) с их значениями и параметров локализации объекта в пространстве и времени (в некоторой системе пространственно-временных координат). Правила цифрового моделирования объектов реальности путем описания типов и свойств элементарных пространственных объектов, их наборов и межобъектных отношений называют моделью пространственных данных; каждая реализация модели данных в программных средствах ГИС имеет специальный формат данных. Непространственные данные или непозиционная часть данных именуются атрибутивными данными. В общем случае под географическим объектом понимается неподвижный или движущийся простой или сложный объект, явление, событие, процесс и ситуация, которые могут относиться к территории, акватории, недрам и воздушному пространству Земли, к околоземному космическому пространству, к другим космическим телам и небесной сфере. В более широком смысле понятие «пространственных данных» выходит за пределы собственно цифровых данных, однако, если не предполагается иное, под ними понимаются именно цифровые пространственные данные. Координирование объекта означает его позиционирование (локализацию) в некоторой системе координат. Универсальный и наиболее предпочтительный способ позиционирования — указание его местоположения в общеземных геоцентрических системах координат, из которых наиболее распространены в мире WGS–84 и в России ПЗ–90, а также государственной системе геодезических координат, например, в российской системе координат СК–95 — референцной геодезической системе, которая введена в России с июля 2002 г. вместо действующей ранее системы координат 1942 года. Помимо этого, на практике применяются другие системы координат, включая местные системы координат, плоские прямоугольные координаты (в России — координаты Гаусса-Крюгера в картографической проекции Гаусса, используемой для топографических карт масштаба крупнее 1:1 000 000), прямоугольные (декартовы) координаты плоскости оцифрованного аналогового источника (карты, плана). Прямое пространственное или пространственно-временное координирование объектов — не единственный способ их позиционирования. Другой распространенный способ — геокодирование, суть которого в соотнесении позиционируемых объектов с уже позиционированными. Эта операция осуществляется через идентификатор, которым могут быть географическое название, почтовый адрес, почтовый код и другие идентификационные и адресные характеристики. Например, при наличии адресного реестра, содержащего не только систему адресов, но и координаты адресуемых объектов, становится возможным координирование реестров физических и юридических лиц, иных данных, связанных с едиными объектами недвижимости. До 80% информационных ресурсов имеют координатную привязку, т. е. наличие тех или иных способов и механизмов позиционирования данных, благодаря чему они могут рассматриваться как актуально или потенциально пространственные. Главные требования к пространственным данным аналогичны требованиям к данным (точнее, к информации) вообще с учетом некоторых их позиционных свойств: качество, актуальность, достоверность и доступность. Параллельно с развитием геоинформационных технологий развивались иные информационные технологии, обеспечивающие массовый сбор, хранение, обработку, использование и распространение пространственных данных. Среди них: — данные дистанционного зондирования — результаты съемки Земли с летательных аппаратов и прежде всего, с космических платформ (аэрокосмическая съемка), которые в настоящее время выполняются почти исключительно цифровой съемочной аппаратурой; — цифровые карты и планы — цифровые модели традиционной «бумажной» картографической продукции, которые не только решают производственные задачи картографической отрасли (обновление и издание карт), но и используются за пределами интересов отрасли как источник данных и географическая основа пространственных данных разных типов, а в виде цифровых моделей местности — как основа для решения пространственных расчетных, аналитических и иных задач; — цифровые пространственно-временные данные, получаемые двумя глобальными системами спутникового позиционирования, включая ГСП (глобальную систему позиционирования GPS — США) и ГЛОНАСС (глобальную навигационную спутниковую систему — Россия), и используемые для решения навигационных и геодезических задач (включая построение или сгущение геодезических сетей), а также иных задач позиционирования, непосредственно связанных с массовым производством пространственных данных; — данные полевых геодезических съемок, выполняемых цифровой (электронной) съемочной аппаратурой; — данные лазерной наземной и воздушной съемки, позволяющие получить высокоточную трехмерную модель объекта с оперативностью и детальностью, превышающими возможности иных съемочных систем. Все эти технологии достаточно тесно связаны с геоинформационными технологиями. На базе их технической и программной интеграции возникли и развиваются гибридные системы получения и обработки данных, объединяемые понятиями «геотехнологий» и «геоинженерии». Область, объединяющая методы и средства интеграции информационных технологий сбора и обработки пространственных данных, включая геоинформационные технологии, получила наименование «геоматика». Развитие новых технологий расширило область пространственных данных за пределы геоинформатики, многократно умножило их объемы, привело к появлению ряда новых технологий и индустрий, обслуживающих процесс их массового производства и использования, формированию рынка пространственных данных и услуг. Самый яркий пример — стремительное развитие наземной навигации, основанное на использовании средств спутникового позиционирования и специальных цифровых навигационных карт и баз пространственных данных. В настоящее время можно констатировать, что: — изменилась сущность работы с географическим материалом: ранее — однотипная универсальная иллюстрация, теперь — цифровая объектная модель, сформированная исходя из предметной задачи и являющаяся органической частью информационных систем различных организаций; — в геоинформационных технологиях фактически исчезает понятие масштаба, задающего определенный жестко фиксированный объектовый состав и точность определения объекта на карте. Вместо него возникают критерии точности исходных измерений и специального объектового состава, определенного исходя из конечной цели работ; — появилась возможность работы с информацией, актуализированной в разное время; — начинают преобладать оперативные, прямые и косвенные непрямые цифровые измерения географических координат объектов (средства спутникового определения координат, коммерческое распространение высокоточных данных дистанционного зондирования Земли); — развиваются системы локализованного сервиса мобильной связи и автомобильной навигации для частных лиц, требующие массового цифрового картографического обеспечения и развитых баз пространственных данных; — развиваются системы телекоммуникаций и распределенного хранения больших объемов пространственных данных; — развиваются системы Web-картографирования и картографического сервиса в Интернет, что позволяет оценивать Интернет как наиболее благоприятную среду обмена пространственными данными. Геоинформатика существует в трех ипостасях – как наука, техника и производство, и это достаточно типичная ситуация в условиях научно-технического прогресса, сближающего науку и производство. Это триединство: наука – технология – производство - является одним из факторов, интегрирующим картографию и геоинформатику. Геоинформатика как научная дисциплина изучает природные и социально-экономические геосистемы посредством компьютерного моделирования на основе баз данных и баз знаний. Вместе с картографией и другими науками о Земле геоинформатика исследует процессы и явления, происходящие в геосистемах, но пользуется для этого своими средствами и методами. Главными из них являются компьютерное моделирование и геоинформационное картографирование. Основные цели геоинформатики как науки - это управление геосистемами в широком понимании, включая их инвентаризацию, оценку, прогнозирование, оптимизацию и т.п. Для картографии особенно важен заложенный в геоинформатике комплексный подход к изучаемым явлениям и ее проблемная ориентация. В структуре геоинформатики различаются такие разделы, как теория геосистемного моделирования, методы пространственного анализа и прикладная геоинформатика. С другой стороны, геоинформатика - это технология сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированных данных. ГИС-технологии обеспечивают анализ геоинформации и принятие решений. Наконец, геоинформатика как производство (геоинформационная индустрия) - это изготовление аппаратуры, создание коммерческих программных ГИС-пакетов, баз данных, систем управления, компьютерных систем. К этой сфере примыкают формирование ГИС-инфраструктуры и организация маркетинга. Картография и геоинформатика взаимодействуют по многим направлениям. Они объединены организационно, поскольку государственные картографические службы и частные фирмы занимаются одновременно и геоинформационной деятельностью. Сформировалось особое направление высшего геоинформационно-картографического образования. Единство двух отраслей науки и техники определяется следующими факторами: общегеографические и тематические карты - главный источник пространственной информации о природе, хозяйстве, социальной сфере, экологической обстановке; системы координат и разграфка, принятые в картографии, служат основой для географической локализации всех данных в ГИС; карты - основное средство интерпретации и организации данных дистанционного зондирования и любой другой информации, поступающей, обрабатываемой и хранимой в ГИС; геоинформационные технологии, используемые для изучения пространственно-временной структуры, связей и динамики геосистем, в основном опираются на методы картографического анализа и математико-картографического моделирования; картографические изображения - самая целесообразная форма представления геоинформации потребителям, а составление карт - одна из основных функций ГИС. Существуют разные точки зрения на взаимоотношения картографии, геоинформатики и тесно сопряженного с ними дистанционного зондирования. Одни исследователи полагают, что началом всего является дистанционное зондирование, на него опираются геоинформатика и ГИС и далее происходит выход на картографию. Другие придерживаются мнения, что дистанционное зондирование и ГИС предстают как подсистемы, входящие в систему картографии. Третьи, напротив, рассматривают картографию и дистанционное зондирование как подсистемы, входящие в геоинформатику и ГИС. Наиболее реалистичной признается модель взаимодействия, в которой ни одна из сфер не является доминирующе. Они перекрываются и тесно взаимодействуют между собой в процессе получения, обработки и анализа пространственной информации. жүктеу/скачать 0.91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|