CADmaster

В решении такой важной общегосударственной задачи, как формирование цивилизованного рынка недвижимости, мелочей нет. А если учесть огромный объем землеустроительных работ, запланированный правительством, становится ясно, что здесь речь идет о миллиардных капиталовложениях.

В соответствии с «Проектом Программы социально-экономического развития РФ на среднесрочную перспективу (2003−2005 годы)» (Москва, Министерство экономического развития и торговли, 2003), до конца 2005 года требовалось «…завершить процесс установления на местности границ земель Российской Федерации, субъектов Российской Федерации и муниципальных образований, формирование земельных участков при разграничении государственной собственности на землю в целях регистрации права собственности на земельные участки Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований». К указанному сроку было необходимо закончить «…создание кадастра землеустроительной и градостроительной документации как информационной базы, ведение которой осуществляют органы местного самоуправления, с передачей им данных государственного земельного кадастра и государственного кадастра объектов градостроительной деятельности».

2005 год завершен, и становится понятно, что растущие объемы землеустроительных работ — это не временное явление, а тенденция десятилетия, обусловленная потребностью формирующегося рынка. Кроме того, за прошедший период стало абсолютно ясно, что традиционные средства и методы, с помощью которых задачи землеустройства решались ранее, не соответствуют требованиям времени. Ситуация осложняется тем, что многое накопленное еще до перестройки в виде геодезических фондов утрачено из-за отсутствия финансирования.

Характер проводимых реформ показал, что в условиях рыночной экономики государство стремится перераспределить хозяйственные функции и ответственность за развитие инфраструктуры регионов между частными фирмами и органами регионального управления.

Таким образом, инициатива переходит в регионы, которые, стремясь привлечь инвесторов, всё чаще берут на себя решение ресурсоемких инфраструктурных задач. Важной составной частью таких задач является построение систем информационного обеспечения, предшествующее установлению границ на местности. Этот процесс требует фундаментальной научно-практической проработки. На сегодняшний день предложено много интересных решений, опирающихся на современные достижения в области географических информационных систем (ГИС).

В основу современных кадастровых аналитических комплексов положена идея объединения пространственных данных в едином хранилище некоей самосовершенствующейся системы, качество основного продукта которой (межевой сети) напрямую зависит от числа выполненных измерительных сеансов. В результате проведения этих сеансов выдается планируемое избыточное множество значений, используемых для исправления грубых ошибок и уравнивания межевой сети в целом.

В настоящее время процесс получения цифровых данных о границах землепользований включает следующие этапы:

• геодезические измерения на местности;
• предварительная обработка результатов измерений с целью получения координатного описания границы;
• проверка возможности включения новой границы в межевую сеть (проверка на топологическую непротиворечивость и оценка точности результатов измерений);
• уравнивание измерений;
• фиксация нового состояния межевой сети в едином хранилище кадастровых данных.

При оценке эффективности системы межевания земли (СМЗ) весьма критичной является временная задержка на этапе проверки качества измерений. Такую проверку целесообразно проводить в оперативном режиме, до того как полевая бригада покинет район работ. Для решения этой задачи следует обеспечить удаленный разграниченный доступ землемеров к элементам сети и возможность интерактивной работы с координатной информацией при поиске звеньев, качество измерений которых может вызвать сомнение.

Предлагаем вниманию читателей комплексное решение, обеспечивающее оперативный контроль над качеством измерений и процессом формирования цифрового образа сети в едином хранилище с возможностью получения контрольной выборки по запросу удаленного клиента. Построение региональной системы контроля и поддержание в актуальном состоянии межевой сети осуществляется средствами, собранными и организованными в Центре данных и компетенции. Именно этот Центр через Internet или иным способом обеспечивает связь клиентов с хранилищем данных. Кроме того, он должен реализовывать хранение и передачу измерительной информации, оценивать качество измерений, осуществлять их систематизацию и каталогизацию, а также проводить методическую работу с клиентами.

Остановимся более подробно на функциях Центра и примерном регламенте его работы.

В основу проекта положена уже упомянутая идея самосовершенствующейся системы, качество основного продукта которой прямо зависит от числа выполненных измерительных сеансов, дающих планируемое избыточное множество измерений.

Избыточные измерения и свойства геометрических фигур, построенных по точкам, принадлежащим границам кадастровых участков, позволяют Центру выполнить фильтрацию некондиционных данных в потоке текущих измерений, то есть осуществить контроль на этапе сдачи работ заказчику. Кондиционные измерения уравниваются, что обеспечивает высокое качество координатной землеустроительной информации и корректные балансовые сводки по любым подмножествам участков.

Задача Центров, которые могут быть совмещены в рамках одной самоокупающейся организации, заключается в предоставлении следующей информации:

• землеустроительным и другим организациям, а также частным лицам — данных о смежных звеньях землеустроительной сети;
• органам Госгеонадзора — информации о качестве сети;
• заказчикам координатной информации — заключений о качестве выполненных измерений.

Центры могут взять на себя исполняемую в настоящее время органами Госгеонадзора техническую часть работы по хранению, систематизации, уравниванию координатной информации о пунктах геодезического обоснования и предоставлению услуг населению в соответствии с установленными правилами.

Кроме того, в Центрах может быть сосредоточена научная работа, связанная с мониторингом участков, выполнением аналитических расчетов и зонированием.

Общая схема организации контроля над качеством геодезических измерений с участием Центра данных и компетенции приведена на рис. 1.

Рис. 1. Общая схема организации контроля над качеством геодезических измерений

Эта схема во многом повторяет конструкцию, характерную для добровольной сертификации информационного продукта, например, в системе ГОСТ Р или ССИТ (система добровольной сертификации информационных технологий).

Сертификация с учетом задач нашего исследования должна обеспечить:

• содействие заказчику в компетентном выборе исполнителя геодезических измерений и в формировании технического задания;
• защиту заказчика от недобросовестности исполнителя;
• подтверждение показателей качества продукции, заявленных исполнителем;
• улучшение качества и повышение научно-технического уровня компонентов используемых информационных технологий и данных.

Проверку качества в нашем случае осуществляет третья сторона (Центр данных и компетенции), обеспечивающая соответствие идентифицированной продукции или услуги конкретному стандарту или иному нормативному документу — например, техническому заданию.

Для Центра данных и компетенции важно выделить две группы пользователей: в первую входят все те организации и частные лица, которые выполняют измерительные геодезические работы (исполнители), а во вторую — заказчики. При этом и те, и другие заинтересованы в соответствии качества измерений нормативным актам.

Центр данных и компетенции может, проверив качество выполненных работ, выдать сертификат соответствия как исполнителю, так и заказчику. Такова юридическая сторона оказания услуги сертификации.

Технически же проверка качества выполненных работ осуществляется двумя основными методами (рис. 2).

Рис. 2. Методы проверки качества измерений

Из приведенной схемы следует, что в первом случае измерения требуется повторить или дополнить для оценки их точности. Во втором случае измерения сравниваются с уже имеющимся эталоном, что, безусловно, предполагает процедуру накопления данных.

На практике часто используется комбинация приведенных методов проверки. На первом этапе выполняется проверка методами сравнения с эталоном. Это недорогая операция, поскольку она не связана с работами на местности.

Если же на данном этапе сделать достоверное заключение о качестве не удается, следует произвести контрольные измерения, которые либо повторяют уже выполненные, либо дополняются новыми величинами, функционально связанными с определяемым значением. Это более надежный, однако и более дорогой метод, предполагающий использование более точных приборов.

Применение обоих названых методов приводит к получению избыточных данных, накопление которых должно стать одной из основных задач Центра данных и компетенции.

Таким образом, Центр выполняет две тесно связанных между собой функции — накопление данных и контроль за их качеством. В землеустроительной практике такая связь проявляется при уравнивании межевых сетей. При этом, если материалы измерений не забракованы на этапе предварительной проверки, вся формальная часть, связанная с получением меры качества, реализуется в алгоритмах уравнивания сетей, которые формируются независимо от целей и способов выполнения измерений на местности.

Таким образом, избыточные измерения позволяют оценить и улучшить качество работ в процессе уравнивания.

Остается выбрать удобные программные средства, обеспечивающие эффективное функционирование Центра.

При анализе опыта решения землеустроительных задач невольно вспоминается случай, раз и навсегда определивший мое отношение к программным продуктам компании Autodesk.

В те, уже далекие восьмидесятые годы прошлого столетия в Краснодарском крае активно проводились работы по инвентаризации сельскохозяйственных земель. Восстановление границ хозяйств и угодий осуществлялось с помощью картографических материалов, включающих топографические карты и ортофотопланы. Вся информация была представлена в координатной форме в виде совокупности замкнутых контуров. Кроме того, дополнительно оценивалось качество земель.

В результате работа велась в трех информационных слоях:

• границы хозяйств;
• границы угодий;
• показатели качества.

Для получения сводных таблиц по установленной форме требовалось все эти слои пересечь, сформировать непересекающиеся кластеры и составить сводки, в которых суммировались площади.

Инструкции того времени «мирились» с несовпадением сумм площадей внутренних кластеров и охватывающего их контура. Невязку следовало распределять в зависимости от площади текущего внутреннего кластера.

Поэтому можно себе представить, как были поражены бывалые землеустроители, когда убедились, что уравнивание площадей при оцифровке и построении кластеров — зло отнюдь не неизбежное: программа AutoCAD позволяет свести баланс до последней значащей цифры!

Таким образом, продукт компании Autodesk почти тридцать лет назад позволил достичь точности, чрезвычайно важной для работы Центра данных и компетенции! А ведь для землеустроителя нет большей проблемы, чем разбираться в ошибках, допущенных предшественниками при межевании смежных участков…

Однако время не стоит на месте, и сегодня одной программой AutoCAD уже не обойтись. Необходимо комплексное недорогое решение, способное обеспечить:

• поддержку единой базы геопространственных данных;
• контроль входных данных;
• уравнивание результатов измерений;
• удаленный доступ к данным;
• публикацию информации в Internet;
• разграничение доступа к землеустроительным данным и др.

Кроме того, программный комплекс должен сохранять в соответствии со спецификой землеустроительных данных строгие топологические соотношения в межевой сети, на проверке которых базируется множество контрольных операций.

В ООО «Центр исследований экстремальных ситуаций» стало стандартом решение с использованием Autodesk MapGuide, полностью отвечающее всем перечисленным требованиям. В качестве системного ядра проекта, основанного на этом решении, могут выступать многие ГИС и СУБД. Учитывая, что сгущение межевой сети приведет к необходимости масштабировать проект, мы рекомендуем использовать Autodesk Map 3D как наиболее развитое универсальное средство сбора и предварительной обработки землеустроительных данных и Oracle как СУБД, обеспечивающую эффективное масштабирование проекта при значительном росте объема данных.

Перечислим свойства основных компонентов MapGuide и их роль в организации обмена данными.

Autodesk MapGuide поддерживает два типа web-серверов: Microsoft Internet Information Server (IIS) и Netscape Enterprise Server 3.5.1, которые позволяют отрабатывать запросы к web-страницам и MWF-файлам.

MapGuide Server обрабатывает картографические данные в соответствии с запросами компонентов, обеспечивающих функции редактирования и просмотра реализуемых проектов, предоставляя полный контроль над используемыми источниками данных, программными расширениями, безопасностью, пользовательскими группами и т.п.

Несколько подробнее следует остановиться на процессе взаимодействия web-сервера и MapGuide Server с компонентами подготовки землеустроительных карт, содержащих элементы межевой сети (MapGuide Author) и их графического просмотра (MapGuide Viewer). Связь этих объектов осуществляется посредством программного интерфейса MapGuide Server Agent (Map Agent).

Map Agent принимает запросы на объектные и атрибутивные данные компонентов MapGuide, выстраивает их по мере получения и отправляет на MapGuide Server. Роль промежуточного звена в этой «связке» выполняет web-сервер.

Существуют три вида Map Agent:

• CGI (Common Gateway Interface) инсталлируется (записывается в виртуальную директорию) на любом из упомянутых серверов. Он наиболее прост в использовании и настройке, но запускается при каждом клиентском вызове и запросы обрабатывает последовательно, что сказывается на скорости работы. С возрастанием сложности проектов и увеличением нагрузки этот недостаток проявляется все заметнее.
• ISAPI (Internet Server Application Programming Interface) инсталлируется только на Microsoft IIS. Прост в установке. В отличие от CGI-агента (MapAgent.exe), реализован как динамическая библиотека (MapAgent.dll), постоянно находящаяся в активном состоянии. Как следствие, превосходит CGI по скорости обработки запросов.
• NSAPI (Netscape Server Application Programming Interface) инсталлируется только на Netscape Enterprise Server. В остальном идентичен ISAPI.

Map Agent использует так называемые RPCs-вызовы (вызовы удаленной процедуры): это позволяет максимально оптимизировать выполнение клиентских запросов и реализовать схему, не требующую присутствия агента на том же компьютере, что и MapGuide Server. Такая схема позволяет существенно повысить информационную безопасность проекта в сети. Преимущество ее в том, что располагать ГИС-данные, MapGuide-сервер и web-сервер на одном и том же компьютере здесь необязательно. На «смотрящем в мир» компьютере можно разместить только web-сервер с Map Agent, HTML-страницы и MWFs-файлы, а данные ГИС-проекта (атрибутивные, растровые и все остальные) разместить на компьютерах локальной сети, защищенной firewall (рис. 3). Этот способ размещения данных, дополненный внутренней системой паролей и ключей доступа к данным, разграничением прав пользователей сводит к минимуму риск несанкционированного доступа и копирования.

Рис. 3. Организация работы с землеустроительными данными в сети

Особо хотелось бы отметить, что компания Autodesk сделала открытыми следующие программные продукты:

• MapServer Enterprise — систему для представления картографической информации через web;
• технологию FDO (Feature Data Objects), позволяющую организовать доступ к геоинформационным данным любого типа;
• драйверы на основе FDO, обеспечивающие доступ к файлам и базам данных в различных форматах (ESRI ArcSDE, WFS, WMS, SHP, ODBC и MySQL).

На наш взгляд, совокупность перечисленных программных продуктов обеспечит разработку землеустроительной информационной системы с наименьшими затратами, что весьма важно при создании Центров данных и компетенции, на которые может быть возложена сложная задача контроля состояния межевой сети региона.

Скачать статью в формате PDF — 187.4 Кбайт