Глава 1. История развития автоматизированных программных комплексов и их возможности для применения в целях государственного кадастра недвижимости

Введение

С каждым годом прогресс продолжает двигаться вперед. Во все сферы нашей жизни уже давно вошли компьютеры и программы для различных видов деятельности. Это затронуло и кадастровую деятельность.

Развитие компьютерной техники и геоинформатики, оснащение государственных органов современными компьютерами, вспомогающими устройствами, появление систем автоматизированного ведения Государственного кадастра недвижимости существенно изменили содержание и технологию кадастровых работ.

Для решения многих задач в области кадастра недвижимости нужно единое информационное поле, которое будет включать в себя данные по обработке полевых измерений, графические и пространственные компоненты для ведения дежурных кадастровых работ, а так же данные электронной базы по межевым планам и объектам недвижимости.

В настоящее время специалисты по постановке на кадастровый учет активно используют различные автоматизированные программные комплексы для того, чтобы ускорить и упростить свою работу. Так называемые геоинформационные системы существенно помогают кадастровому инженеру в работе.

Сущность ГИС заключается в деятельности коллективов специалистов по сбору, системной обработке, моделированию и анализу пространственных данных, их отображению и использованию при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений.

Главная задача геоинформационных систем – формирование знаний о Земле и доведение необходимых и достаточных сведений до многочисленных пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы.

Так же следует отметить, что деятельность кадастрового инженера должна основываться на действующих законодательных актах Российской Федерации и субъектов Российской Федерации.

С выходом на российский рынок универсального программного комплекса «CREDO» изменился подход к сбору, обработке и визуализации геодезической, картографической и кадастровой информации. Данное программное обеспечение активно используется многими специализированными фирмами, выполняющие разного рода изыскательские, проектные, съемочные и расчетные задачи, связанные с предоставление земельных участков для строительства и строительством инженерных объектов.

Однако стоить отметить, что на данный момент рынок автоматизированных программных комплексов сильно расширился, а значит неизбежно будет возникать вопрос о том, какое ПО выбрать для работы кадастрового инженера. Это один из факторов актуальности данной темы.

Актуальность темы так же состоит в том, что использование автоматизированных программных комплексов, в частности ПО «CREDO», позволяет упростить и автоматизировать процесс сбора и обработки информации, а так же улучшит качество и повысит скорость работы кадастрового инженера.

Объектом исследования являются автоматизированные программные комплексы, в частности «CREDO» и его использование для ведения государственного кадастра недвижимости.

Предмет исследования – правовые и методические основы государственного кадастра недвижимости, современные автоматизированные программные комплексы и их применение в государственном кадастре недвижимости и технология обработки кадастровой информации в программном комплексе «CREDO».

Целью выпускной квалификационной работы является изучение возможностей автоматизированных программных комплексов в целях ведения государственного кадастра недвижимости, выявление трудностей и несовершенств в методике технических планов автодорог и выработка практических рекомендаций по использованию программного комплекса «CREDO».

В связи с этим рекомендуется решить следующие задачи:

· рассмотреть правовые и методические основы государственного кадастра недвижимости;

· изучить законодательные акты об информационном обеспечении кадастра;

· проанализировать существующие стандарты в области создания ГИС технологий;

· рассмотреть этапы обработки данных, на примере автодорог в городе Ялта, в программном комплексе «CREDO» при ведении государственного кадастра недвижимости;

· отразить направления развития геоинформационного обеспечения кадастра и характеристику потенциальных возможностей ПО «CREDO»;

· изучить законодательную базу, связанную с подготовкой технических планов автодорог, рассмотреть методику их создания и проанализировать ее;

· выработать практические рекомендации по совершенствованию методики создания технических планов автодорог.

В рамках исследования были использованы следующие нормативные документы:

· Земельный кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 г. N 136-ФЗ (ЗК РФ) (с изменениями и дополнениями);

· Федеральный закон от 13 июля 2015 г. N 218-ФЗ "О государственной регистрации недвижимости" ;

· Федеральный закон от 24 июля 2007 года № 221 «О государственном кадастре недвижимости»;

· Приказ Министерства экономического развития РФ от 17 августа 2012 г. N 518 "О требованиях к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке"

· Приказ Министерства экономического развития РФ от 23 ноября 2011 г. N 693 "Об утверждении формы технического плана сооружения и требований к его подготовке";

· Приказ Министерства экономического развития РФ от 18 декабря 2015 г. N 953 "Об утверждении формы технического плана и требований к его подготовке, состава содержащихся в нем сведений, а также формы декларации об объекте недвижимости, требований к ее подготовке, состава содержащихся в ней сведений";

· Письмо Министерства экономического развития от 14 мая 2014 г. N Д23и-1644 "По вопросу подготовки технического плана объекта капитального строительства на основании декларации объекта недвижимости".

 

Глава 1. История развития автоматизированных программных комплексов и их возможности для применения в целях государственного кадастра недвижимости.

С самого развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования:

· применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ;

· использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. Обычно объемы информации, которые применяют в таких системах, достаточно велики, а сама информация имеет сложную структуру. Классические примеры информационных систем - банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д. [1]

Первые геоинформационные системы были созданы в Канаде и США в середине 60-х годов.

На это повлияло ряд факторов, таки как:

· развитие технологий и совершенствование компьютеров;

· развитие и применение теории пространственных процессов в экономической и социальной географии, антропологии, краеведении и других отраслях знаний;

· рост уровня образования и мобильности;

· увеличение интенсивности транспортных потоков.

В Институте географии Вашингтонского университета в 1958 - 1961гг. получили развитие статистические методы и начали разрабатывать компьютерные программы и машинную картографию [2].

Целью Канадской географической информационной системы (КанГИС), разработку которой начали в середине 60-х годов, были анализ данных инвентаризации земель Канады (КИЗ) и получение статистических результатов для использования при разработке планов системы землепользования в крупных сельских районах страны. В результате КИЗ были созданы карты (масштаб 1:50 000) систематизации земель по следующим признакам: пригодность почв для земледелия; возможность рекреации; условия обитания дикой фауны (копытные); условия обитания дикой фауны (водоплавающие птицы); возможность ведения лесного хозяйства; современное использование земель; особенности прибрежной полосы [2].

Гарвардская лаборатория машинной графики и пространственного анализа оказала решающее влияние на развитие ГИС до начала 80-х годов путем разработки прикладных программ, таких, как SYMAP (пакет программ общегеографического картографирования); CALFORM (использование графопостроителя); SYMVU (трехмерное представление пространственных данных); POLYVRT (формирование ареалов).

В Институте систем окружающей среды (HSRI) в начале 80-х годов создана система ARC/INFO, в которой была соединена стандартная реляционная система Управления базами данных (INFO), обеспечивающая манипулирование таблицами свойств, со специализированной программой (ARC), которая позволяет манипулировать объектами, хранящимися в виде дуг.

ARC/INFO стала первой ГИС, использующей преимущества персональных компьютеров. Последующие ГИС могли базироваться на платформе, стоимость которой стала доступна многим органам управления по рациональному использованию природных ресурсов, в том числе и земельных.

Период развития ГИС в России до 1990 г. можно определить как период научных исследований, когда цифровой картографией и моделированием занимались ученые, работавшие в основном в области наук о Земле. Период, наступивший после 1990 г., характеризовался постепенной коммерциализацией геоинформатики в России, поскольку ГИС - потенциально экономически эффективный инструмент, потому что около 80% всей информации имеет пространственную привязку. Появились представительства крупнейших компаний - западных разработчиков ГИС, началась разработка собственных ГИС, появились специализированные печатные издания и была создана ГИС - Ассоциация России [1].

Помимо иностранных программ на российском рынке появились и собственные геоинформационные продукты, такие как ГИС ПАРК компании ЛАНЭКО, ГИС Ингео компании «Интегро», ГИС ПАНОРАМА, разработанная в Министерстве обороны, и др. Самой успешной российской ГИС является GeoDraw/ГеоГраф, которую разработал Центр геоинформационных исследований Института географии РАН.

С 1995 г. началось активное развитие геоинформационных технологий в России.

К 1997 г. в России рынок геоинформационных технологий и услуг включал следующие крупные блоки: программные продукты, пространственные данные, квалифицированная рабочая сила, компьютерная техника, средства специализированного оборудования (компьютерная периферия, геодезическое оборудование, станции приема ДДЗ, GPS). Почти все разработчики ГИС создали специальные программные продукты для работы с картографической и пространственной информацией в интернете с учетом стремительного увеличения быстродействия персональных компьютеров на базе процессоров Intel.

Еще одна немаловажная технологическая тенденция в этот период - широкое привлечение к использованию в ГИС-проектах всех уровней данных дистанционного зондирования (ДДЗ) - единственно доступной в организационном и финансовом планах технологии получения актуализированной информации. Это потребовало развивать рынок, как самих данных, так и программных средств их обработки и дешифрирования.

В последние годы вслед за традиционными информационными системами «укрупняются» ГИС - развивается производство программных продуктов, рассчитанных на корпоративных пользователей. Необходимость обрабатывать гигантские объемы данных и обеспечивать многопользовательские режимы работы способствует развитию технологий «клиент-сервер», концентрируя внимание на применении стандартных SQL-серверов. Для производителей ГИС это направление не является новым: производители систем управления рациональными базами данных встраивают в свои продукты расширения для работы с пространственными данными, а производители программного обеспечения ГИС создают подобные расширения для различных СУБД, как правило, с помощью первых. В то же время производители программного обеспечения ГИС стремятся сделать сервер пространственных данных универсальным по отношению к SQL-серверу, который выступает как хранилище данных. Таким образом расширяется возможность обработки пространственных данных для всех популярных СУБД – серверов, таких, как Oracle, DB2, Informix, MS SQL Server.

Большое внимание уделяют развитию Интранет/Интернет-технологиям. Отчасти это связано с появлением спроса на ГИС корпоративных пользователей, удовлетворить потребности которых призвано применение этих технологий.

В последнее время рынок информационных технологий развивается в направлении разработки решений для использования в Интернете и их применения в корпоративных аппаратно-программных сетях. Разработчики и пользователи ГИС предпочитают программу Wintel персональным компьютерам на основе микропроцессоров (или их клонов) фирмы Intel и операционной системы Windows. Кроме того, если раньше программные продукты ГИС разрабатывались на основе рабочая станция + UNIX, а затем импортировались (переносились) на Wintel, то новые проекты крупных фирм (ESRI, Intergraph) все в большей степени тяготеют к разработке непосредственно на Wintel.

На рынке информационных технологий представлено несколько видов систем, работающих с пространственно распределенной информацией: автоматизированного проектирования (CAD); автоматизированного картографирования (AM): управления сетями (FM); системы пространственного анализа; ГИС (GIS).

CAD-системы –это системы для автоматизированного проектирования с использованием средств машинной графики, являющиеся хорошо развитой областью применения программного обеспечения, на которой специализируются известные фирмы Autodesk Limited, Seli и др. Такие системы работают только с техническими чертежами. В процессе традиционного проектирования информация, как правило, передается с помощью чертежей, графиков и диаграмм. По оценкам специалистов, черчение составляет около 70% обшей трудоемкости проектной деятельности, поэтому понятно стремление использовать компьютеры для снижения затрат на процесс конструирования. Значительное число CAD для ПК позволяет применять их в различных областях промышленности. Например, для ПК разработаны такие системы, как DataCAD, AutoCAD, CAD-KEY-3, DesignCAD 3D, Anvil 1000, MaxiCAD, Mega Model, MicroStation PC, CAD-One, Model Mate Plus, VersaCAD DESIGN и др.

В последних версиях CAD-систем (также как и в ГИС) появились базы данных, что связано с растущей популярностью ГИС и потерей производителями CAD-продуктов части пользователей.

АМ-системы – программные продукты, специально предназначенные для профессионального производства карт. Эти системы базируются в основном па рабочих станциях, хотя встречаются и настольные системы для ПК, с помощью которых можно создавать карты простого содержания. Профессиональные AM-системы позволяют получить продукт, качество которого не уступает типографскому, однако они не нацелены на управление данными в течение длительного периода времени, практически лишены средств анализа.

FM-системы управления сетями, например водопроводными, трубопроводными, энергетическими и телефонными, - это системы управления пространственно распределенными объектами, с каждым из которых связана существенная содержательная информация, что объединяет ГИС и эти системы. Для решения большинства задач сетевого управления не важна метрическая точность действительного положения объектов в пространстве, что сближает FM-системы с CAD-системами.

Системы мелкомасштабного пространственного анализа связаны прежде всего с задачами природопользования, а также территориального планирования и управления. Поэтому одним из первых разработчиков ГИС был Институт исследований систем окружающей среды (ESRI) из США. В России такие системы впервые появились в организациях геологического и географического профиля (фирма «Ланэко», ЦГИИГРАН, географический факультет МГУ). Именно с системами пространственного анализа связаны два подхода к построению ГИС: растровый и векторный[1].

Геоинформационные системы можно классифицировать:

· по назначению (в зависимости от целевого использования и решаемых задач);

· тематической ориентации (в зависимости от области применения);

· территориальному охвату (в зависимости от масштабного ряда цифровых картографических данных, составляющих базу данных ГИС);

· функциональным возможностям (в зависимости от наличия технических средств защиты визуализации данных);

· архитектурным типам построения (в зависимости от возможности расширения и изменения);

способу организации географических данных (в зависимости от форматов ввода, хранения, обработки и предоставления картографической информации).

По функциональным возможностям можно выделить мощные универсальные, настольные, персональные ГИС.

Яркими представителями этого класса являются универсальные ГИС фирм INTERGRAPH, CDS, ESRI, которые с одинаковым успехом применяют в различных отраслях.

Настольные геоинформационные системы обладают несколько меньшими возможностями, чем универсальные, и предназначены для решения в первую очередь научных задач, но могут быть использованы и для решения задач управления. В этих системах не ставится столь жестких требований к качеству и разнообразию средств визуализации, объемам обрабатываемой информации, защите информации и ее сохранности. Эти системы доступны большинству коллективов и могут работать в любом малом офисе. Типичные представители таких систем - MapInfo, Atlas GIS и др.

В этом классе систем можно выделить сокращенные версии крупных ГИС (INTERGRAPH, ARC/INFO) для систем UNIX и Windows NT, предназначенные для работы на ПК в операционных системах DOS и Windows. Поскольку первоначально эти системы создавали для станций, при переносе на менее мощный компьютер не учитывали ограничения на размер памяти и быстродействие, характерные для ПК. Поэтому такие программные продук­ты обладают меньшими возможностями по сравнению с версиями этой же системы для рабочих станций и значительно уступают по быстродействию ГИС, созданным специально для ПК. Однако у них есть существенный плюс - совместимость с аналогичными версиями для рабочих станций и всесторонняя поддержка фирмами-производителями.

По формам представления географических данных существуют следующие виды ГИС: векторные, растровые, векторно-растровые, трехмерные. Растровая форма - это представление графической информации (карты, рисунки, фотографии) в виде матрицы чисел, каждый элемент которой является кодом, характеризующим яркость соответствующего элемента дискретизации изображения карты. Векторная форма – это такая форма представления, в которой информация о месторасположении объектов, их очертаниях дается в виде структурированного набора координат точек объекта.

MapInfo Professional

MapInfo Professional 10.5– полнофункциональная геоинформационная система (профессиональное средство для создания, редактирования и анализа картографической и пространственной информации). Интегрируется в качестве клиента в распределенные информационные системы на базе серверов: MS SQL, Oracle, Informix, DB2, Sybase и др. Для разработки специализированных приложений используется язык программирования MapBasic [3].

Сферами применения MapInfo Professional 10.5 являются кадастр недвижимости, градостроительство и архитектура, телекоммуникации, добыча и транспортировка нефти и газа, электрические сети, экология, геология и геофизика, железнодорожный и автомобильный транспорт, банковское дело, образование, управление и другие.

GeoDraw

Векторный редактор GeoDraw предназначен для создания баз цифровых карт и планов, соответствующих требованиям современных геоинформационных систем (ГИС) [4].

GeoDraw поддерживает построение корректной топологической и многослойной структуры пространственных объектов, идентификацию объектов и связывание их с базами атрибутивных данных, широкий спектр функций трансформации цифровых карт и растровых изображений для их дальнейшей интеграции в единые базы, работу с 40 картографическими проекциями, экспорт и импорт цифровых карт в форматы, используемые наиболее популярными ГИС.

Редактор работает под управлением операционных систем Microsoft Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroups, Windows 95, Windows NT версий 3.51 и 4.0 на PC AT совместимых компьютерах (80386 и выше) с графическим адаптером VGA/SVGA и соответствующим цветным монитором.

GeoGraph

ГеоГраф является одним из программных продуктов ГИС, разработанным Центром геоинформационных исследований Института географии РАН. ГеоГраф дает возможность создавать электронные тематические атласы и композиции карт на основе слоев цифровых карт и связанных с ними таблиц атрибутивных данных [5].

В ГеоГраф удачно сочетаются средства управления картографическими композициями и анализа графических и атрибутивных данных.

ГеоГраф работает под управлением операционных систем Microsoft Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroups, Windows 95, Windows NT версий 3.51 и 4.0 на PC AT совместимых компьютерах с графическим адаптером VGA/SVGA и соответствующим цветным монитором.

1.1.4. Topocad

Topocad– это Система Автоматизированного Проектирования (CAD), созданная специально для обработки результатов площадных и линейных изысканий, создания цифровой модели местности (ЦММ), подготовки топографических чертежей, геодезического обеспечения строительства, маркшейдерского обеспечения разработки месторождений полезных ископаемых, сбора и обновления данных ГИС.

Проще говоря, Topocad – это специализированная CAD программа для геодезистов, позволяющая импортировать данные из тахеометра, выполнять их обработку, экспортировать данные в тахеометр, вычерчивать топоплан, создавать 3D модели рельефа (ЦМР) и макеты - топопланы 3D. Но это не только программа для геодезистов, это программа для маркшейдеров, позволяющая создавать 3D модель выработки, выполнять расчет объемов полезных ископаемых, осуществлять планирование работ и оперативно вносить изменения и дополнения в модель. Более того, это и программа для строителей, позволяющая загружать проект, готовить его к выносу в натуру и оформлять исполнительную съемку.

То есть Topocad прекрасно подходит для всех специалистов, которым нужна программа для обработки геодезических измерений, вычерчивания топопланов и для работы с геопространственной информацией. При этом, если сравнивать с аналогами, Topocad стоит недорого и имеет хорошее соотношение цена/качество.

Topocad позволяет выполнить комплексную обработку данных от сбора результатов полевых наблюдений и создания модели подосновы до подготовки данных проекта строительства для выноса в натуру и оформления исполнительной съемки. При этом весь функционал программы распределен по модулям. Их описание Вы можете найти на странице Описание. Для различных областей применения мы можем посоветовать разные сочетания модулей, которые приведены в Готовых решениях.

Начало разработки Topocad было положено в 1994 году. Первая версия Topocad вышла в 1995 году вместе с Windows 95. С тех пор каждый год выходит новая версия программы с рядом значительных изменений. Topocad сегодня – это программа, имеющая более 15 000 активных пользователей, переведенная на 18 языков, распространяемая более чем в 100 странах мира[6].

Панорама - Карта 2011

Профессиональная ГИС Карта 2011 – универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, выполнения различных измерений и расчетов, оверлейных операций, построения 3D моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных [7].

Развитые средства редактирования векторных и растровых карт местности и нанесения прикладной графической информации на карту. Поддержка нескольких десятков различных проекций карт и систем координат, включая системы 42 года, ПЗ-90, WGS-84 и другие. Поддержка всего масштабного ряда – от поэтажного плана до космонавигационной карты Земли. Объем одной векторной карты может занимать одну растровая или матричная карта может занимать до 8 Гб.

Конвертирование данных в форматах SXF, TXF, DXF/DBF, MIF/MID, SHP, KML, GDF, S57/S52, GEN, DGN, MP, UPT, RTE, WPT, RTE, PLT, EVT, XLS, TXT, GRD, TIFF, JPEG, SID, NITF, EPS, EMF и т.д. Поддержка стандартных систем классификации и кодирования карт, интерактивная настройка библиотек условных знаков и программирование новых примитивов.

ГИС «Нева»

ГИС «Нева» - это геоинформационная система разработанная «УНИИНТЕХ», предназначенная для создания и редактирования электронных карт, решения типовых прикладных задач и разработки специализированных ГИС-приложений [8].

Головной модуль комплекса «Нева» позволяет:

· создавать, отображать и редактировать векторные карты в формате DM;

· оперативно обновлять различную информацию о местности с использованием материалов космической съемки, аэрофотосъемки, тиражных оттисков, растровых изображений, текстовых данных, описывающих объекты местности, результатов полевых измерений;

· подготавливать к изданию цифровыми методами для последующей печати тиража топографических карт и планов городов в соответствии с действующими нормативными документами или требованиями заказчика;

· выполнять автоматизированное составление топографических карт масштаба 1:50 000 по масштабу 1:25 000; масштаба 1:100 000 по масштабу 1:50000 и масштаба 1:200 000 по масштабу 1:100 000 с последующей подготовкой к изданию;

· управлять базами данных электронных карт цифровыми методами;

· создавать матрицы высот на основе рельефа в виде регулярной цифровой модели из точек с отметками высот (могут быть выданы в формате ASCII);

· присваивать высоты объектам (например, зданиям) и создавать стереомодели местности, необходимой для автоматизации планирования размещения базовых станций сотовой связи, а также планирования строительных работ и чрезвычайных ситуаций;

· создавать кадастровые карты масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000;

· создавать морские карты по технологии «ОКЕАН», разработанной по заданию Главного Управления Навигации и Океанографии, система также позволяет совмещать топографическую карту на прибрежную полосу с морской картой;

· создавать авиационные и радионавигационные карты;

· создавать широкий спектр товаров массового спроса, поставляемый на рынок печатной продукции, в том числе планы городов и карты регионов.

ГИС «Нева» принята на вооружение в Топографической службе Вооруженных сил Российской Федерации и Роскартографии.