CC BY
143
УДК 005.3
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ И ЗЕМЕЛЬНОМ КАДАСТРЕ
ШАЙТУРА СВ.,
кандидат технических наук, доцент, доцент Российский университет транспорта (МИИТ), e-mail: swshaytura@gmail.com.
ГРАНКИН В.Ф.,
доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры экспертизы и управлением недвижимостью, горного дела, Юго-Западный государственный университет, grankin048@yandex.ru.
КОЛОМЕЙЦЕВ А.В.,
старший преподаватель Высшая школа сервиса, Российский государственный университет туризма и сервиса.
КОЖАЕВ Ю.П.,
доктор экономических наук, профессор, Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма.
БАЙГУТЛИНА И.А.,
магистрант Высшая школа сервиса, Российский государственный университет туризма и сервиса.
Реферат. Геоинформационные системы и сервисы стали незаменимыми в землеустройстве и земельном кадастре. Сегодня практически каждый человек для решения своих вопросов обращается к геопространственным сервисам и порталам, таким как Гугл и Яндекс. Но все эти сервисы работают в тесной взаимосвязи с геоинформационными системами. Целью настоящей статьи является описание возможностей современных геоинформационных систем в задачах землеустройства и земельного кадастра. Выделены приоритетные направления использования геоинформационных систем в землепользовании и земельном кадастре: мониторинг земельных ресурсов, территориальное планирование, оценка земель, охрана земельных ресурсов, ведение и информационное обеспечение земельного кадастра. Показаны современные методы получения и накопления геопространственной информации на основе методов цифрового картографирования, геодезических методов и методов дистанционного зондирования Земли. В заключении отмечено, что геоинформационные системы стали неотъемлемым инструментом обработки геопространственных данных в землеустроительстве и земельном кадастре. Они позволяют снизить затраты и сократить сроки постановки на учет кадастровых объектов и позволяют проводить оперативный мониторинг земель. Так же геоинформационные системы не заменимы в сфере управления и планирования землеустроительных работ.
Ключевые слова: кадастр, геоинформационные системы, кадастровые информационные системы, дистанционное зондирование Земли, геоинформационное картографирование.
MAIN DIRECTIONS OF USE OF GEOINFORMATION SYSTEMS IN LAND MANAGEMENT AND LAND CADASTRE
SHAITURA S.V.,
candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor Russian University of Transport (MIIT), e-mail: swshaytura@gmail.com.
GRANKIN VF.,
doctor of Economics, Professor of the Department of Expertise and Real Estate Management, Mining, Southwestern State University, grankin048@yandex.ru.
KOLOMEYTSEV AV.,
senior Lecturer Higher School of Service, Russian State University of Tourism and Service. KOZHAEV Yu.P.,
doctor of Economics, Professor, Russian State University of Physical Culture, Sports and Tourism. BAYGUTLINA I.A.,
master student Higher School of Service, Russian State University of Tourism and Service.
Essay. Geographic information systems and services have firmly entered our lives and have become indispensable. Today, almost every person turns to geospatial services and portals, such as Google and Yandex, to solve their problems. But all these services work in close relationship with geographic information systems. The purpose of this article is to describe the capabilities of modern geographic information systems in the tasks of land management and land cadastre. Priority areas for the use of geographic information systems in land use and land cadastre are identified: monitoring of land resources, territorial planning, protection of land resources, land assessment, maintenance and information support of the land cadastre. Modern methods of obtaining and accumulating geospatial information based on digital mapping methods, geodetic methods and methods of remote sensing of the Earth are shown. In conclusion, it is noted that geographic information systems have become an integral tool for processing geospatial data in land management and land cadastre. They allow to reduce costs and reduce the time of registration of cadastral objects and allow for operational monitoring of land. Geographic information systems are also indispensable in the field of management and planning of land management works.
Keywords: cadastre, geoinformation systems, cadastral information systems, Earth remote sensing, geoinformation mapping.
Введение. Современный подход к решению этой задачи базируется на использовании концепции геоинформационного обеспечения [1, 2, 3]. В широком смысле геоинформационное обеспечение - это новый, формирующийся на основе компьютерных и информационных технологий комплекс научных, технических, организационно-методических и иных необходимых мероприятий по сбору, хранению, обработке, анализу, визуализации и распространению пространственных данных в целях удовлетворения экономических и общественных потребностей в пространственной информации определенной тематической направленности, в частности, информации, предназначенной для картографирования местности, моделирования обстановки, развития инфраструктуры, управления территориями и ресурсами, мониторинга пространственных объектов и процессов.
Применение ГИС-технологий в сфере земельных отношений позволяет более эффективно решать задачи, связанные с учетом, регистрацией и рациональным использованием земельных ресурсов. Геоинформационное обеспечение - это новый, вид деятельности по удовлетворению экономических и общественных потребностей в пространственной информации о территориях и их производных,
путем подготовки пространственных решений, визуализации и распространения, а также для профессионального производства карт. Эта технология базируется в основном на рабочих станциях. Профессиональные системы геоинформационного картографирования позволяют получать качественные карты, не уступающие полиграфическим, но имеют и минусы - они не нацелены на управление данными длительный период времени, а также почти лишены средств анализа данных и ввода новых прототипов. Системы геоинформационного картографирования работают только с регламентированными образами, используют только заранее заданные стили оформления, т.е. идеально подходят для создания стандартных карт. Системы автоматизированного картографирования лишены возможности моделирования, тематического картографирования, решения управленческих задач и задач мониторинга. Для последнего используются геоинформационные сервисы, которые работают в режиме реального времени.
Материалы и методы исследования. При написании работы применялись картографические, геодезические, аэрокосмические методы исследования, а также методы геоинформационного анализа [4, 5, 6]. Картографический метод исследования предполагает полу-
чение информации с существующих карт. Этот метод был весьма действенным на протяжении столетий. В картах закодирована и свернута весьма обширная информация о местности. Геодезический метод исследования предполагает получение информации непосредственно путем измерений на местности при помощи теодолитов, тахометров, дальномеров, нивелиров и т.д. Аэрокосмические методы измерений предполагают получение информации методом дистанционного зондирования земли. Геоинформационные системы
позволяют вводить, обрабатывать, анализировать пространственно-распределенную информацию и выдавать результаты анализа по запросам пользователей. Так же производится обработка статической информации [7, 8].
Результаты исследования. В России достаточно глубоко в том числе на уровне национальных стандартов проработаны вопросы применения ГИС и сопутствующих технологий [9, 10, 11].
На рисунке 1 представлена обобщённая классификация ГИС.
Глобальные
Общенациональные
Региональные
Локальные
Муниципальные
По территориальному охвату
I
Многоцелевые
Информационно-справочные
Мониторинговые
Инвентаризационные
Исследовательские
Учебные
Издател ьские
По назначению
Экологические и при-родопол ьзовател ьские
Социально-экономические
Земельно-кадастровые
Геологические
Инж. коммуникаций и городского хозяйства
Чрезвычайных ситуаций
Навигационные
По тематической ориентации
Т"
Географические информационные системы
По
функциональным возможностям
Мощные универсальные
Настольные
По архитектурным принципам построения
По способу организации географических данных
Закрытые
г Открытые
Персональные
Модель данных
Иерархическая
Сетевая
Реляционная
Гибридная
Форма представления
Векторная
Растровая
Векторно-растровая
Трехмерная
Рисунок 1 - Классификация ГИС
В землепользовании возможно применение различных видов геоинформационных систем. По территориальному охвату используются региональные, муниципальные и локальные геоинформационные системы. Применяются как универсальные геоинформационные системы, такие как MAPINFO, QGIS, Панорама, Нева, так и специализированные геоинформационные системы, которые нацелены на обработку определенного вида информации, например, кадастровые геоинформационные системы или муниципальных данных, или задач территориального планирования. Среди предметно - ориентированных ГИС выделяют природоохранные и ведомственные геоинформационные системы, муниципальные и городские ГИС, земельно-информационные системы.
Геоинформационные системы решают задачи мониторинга, поддержки принятия решения в управлении и планировании, анализ, оценка объектов и ресурсов в процессе паспортизации земель и планирования.
Универсальные ГИС имеют функции обработки изображений, векторизации растровых данных и территориального анализа.
Геоинформационные системы - это не просто оцифрованная географическая карта. В геоинформационных системах хранятся тематические электронные слои, которые можно объединить по любому территориальному признаку. Геоинформационные технологии интегрируют в себе пространственные базы данных для работы со слоями с средствами визуализации и анализа слоев.
В последнее время наиболее популярными становятся объектно-ориентированные ГИС.
Единицей деления в базе данных таких ГИС является пространственный объект. Пространственный объект - это либо реальный объект природы, либо его цифровое представление.
Кадастровая карта РФ. В настоящее время основой кадастрового учета является публичная кадастровая карта России. На этой карте отображаются все объекты, которые прошли процедуру кадастрового межевания и имеют единый государственный регистрационный номер (ЕГРН). Кадастровая карта России представляет собой удобный геоинформационный сервис, который по ЕГРН отображает указанный участок. Этот сервис позволяет показать границы объекта на фоне карты Яндекс, карты Google, карты 2GIS, карты OpenStreetMap, а также существует возмож-
ность загрузки космических снимков Яндекс, Google и Bing.
Мониторинг - это наблюдение за состоянием почвы, воздуха, водоемов, окружающей среды, предотвращение загрязнения земель, обеспечение их продуктивности.
По территориальному охвату различают глобальный, национальный, региональный и локальный виды мониторинга. По характеру изменения состояния земель мониторинг бывает фоновый и импактный. В зависимости от наблюдаемых процессов - эволюционный, циклический, антропогенный и чрезвычайный. В зависимости от сроков и периодичности проведения - базовый, периодический, оперативный, ретроспективный.
Глобальный мониторинг позволяет оценить состояние природной системы Земли с целью предупреждения о возникновении экстремальных ситуаций. Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами. Региональный мониторинг - слежение за процессами в пределах крупного региона. Фоновый мониторинг ведется в местах, не подвергающихся воздействию человека, а импактный учитывает антропогенное воздействие.
На всех этапах и во всех формах мониторинга используются геоинформационные системы. Они позволяют обрабатывать данные мониторинга, анализировать их и представлять в удобном для человека графическом виде.
Прогнозирование и планирование развития территорий. Геоинформационные системы используются для планирования и управления территорий.
Моделирование использования земель основывается на возможностях ГИС автоматизировать расчеты количественных показателей земельных ресурсов и их последующей в визуализации. Первоначально строится цифровая модель землепользования, включающая тематические слои Размещение площади застройки производится при наложении цифровых карт. На картах отображаются от площади застройки до производственных центров, проектируются лесополосы.
Оценка земли и недвижимости Г121 проводится массовым способом для начисления налогов. В этом случае территория делится на районы и устанавливается категория этих районов. Районное категорирование делается в строгом соответствии с публичной кадастровой картой. При частной оценке земли учитывается сравнительный, доходный и затратный
подход. При этом учитываются различные факторы, например, такие как транспортная доступность. На всех этапах проведения оценки применяются методы геомаркетинга.
Геоинформационные технологии позволяют перевести организацию рационального использования земельных ресурсов на качественно новую основу с комплексным учётом всех составляющих, прежде всего, исходя из совокупности социологических, экономических, экологических и иных факторов в целях обеспечения устойчивого развития территорий, развития инженерной, транспортной и социальной.
Основой для сбора пространственных данных являются топографические карты, космические и аэрофотоснимки, данные геодезической съемки, цифровые карты и планы.
Исходная первичная информация содержит множество параметров, многие из которых дублируют друг друга, а уменьшение объема данных о реальных объектах достигается различными моделями, которые сохраняют основные свойства исследуемых объектов и не содержат вторичных свойств. Одна из особенностей и трудностей сбора геоданных заключается в том, что исходные данные не только имеют разные размеры, но и могут быть измерены в разных стилях.
Картографическая база данных - это структура, считается главным форматом сведений, применяемым с целью редактирования, а также управления; она в свою очередь считается физическим хранилищем географической сведении, основным способом с применением системы управления основами данных. Картографические основы сведений в настоящее время представляют значительную место во всех нюансах людской работы равно как способ сохранения и обрабатывания разной данных.
В основе современного кадастра и землеустройства в Российской Федерации лежат местные (локальные) системы координат. В каждом регионе существует такая система координат, параметры которой и «ключи перехода» из одной системы в другую определены достаточно точно.
К сожалению, в настоящее время для геодезического обеспечения землеустроительных и кадастровых работ с объектами недвижимости, на примере земельных участков, используются двух осевые системы координат - Х и У. Несмотря на это, современные методы выполнения геодезических работ, позволяют получать не только плановое, но и высотное
обоснование местности. Поскольку большинство данных хранится на бумажном носителе, то для целей геоинформатики необходимо провести векторизацию, то есть произвести привязку исходной карты/плана (растра). Существенный недостаток данного метода заключается в том, что зачастую информация, содержащаяся на карте, устаревает.
Одним из современных методов получения геопространственной информации является использование данных частных компаний. Суть метода сводится к тому, чтобы за определенную сумму денег покупать требуемые данные у компании, производившей съемку/имеющей данные, необходимые для геоинформатики. Однако не каждая компания имеет право проводить съемку в необходимом им масштабе.
Двумя основными способами актуализации глобальной информации о состоянии земельных ресурсов являются:
- использование результатов наблюдения с помощью спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ);
- применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), осуществляющих фото и видеосъёмку местности [13-14].
Спутники ДЗЗ обычно разделяют на спутники оптико-электронного наблюдения и на спутники радиолокационного наблюдения.
Для топосъемки небольших по площади участков (до 10 кв.км) может быть применён БПЛА «Геоскан 101». Для работы на больших по площади участках могут применяться аппараты с соответствующей дальностью полёта и допустимой массой полезной нагрузки, в том числе, вертолётного типа. Для «склейки» полос изображения, полученных в ходе наблюдений значительных по площади участков, используются специализированные алгоритмы.
Заключение. В работе подробно рассмотрены шесть основных направлений использования ГИС в землеустройстве и земельном кадастре. Описаны возможности получения пространственных данных для геоинформационных систем и варианты содержательного наполнения ГИС с использованием воздушных (беспилотные летательные аппараты самолётного и вертолётного типов) и космических средств ДЗЗ.
ГИС-технологии позволяют эффективно обрабатывать пространственно-распределённую информацию. Как и любая ИС, имеющая средства сбора и обработки данных, ГИС дает возможность накапливать и анализировать
подобную информацию, оперативно находить и обрабатывать нужные географические данные и визуализировать их в удобном для пользователя виде. В дополнении, отметим, что эффективность использования ГИС по-
зволяет органам местной власти: областным и муниципальным органам управления снизить затраты на постановку земель на государственный учет, а также получить выполненную работу в минимальные сроки.
Список использованных источников
I.Ознамец В.В. Геодезическое обеспечение развития территорий в условиях цифровой трансформации экономики РФ // Славянский форум. - 2021. - № 2 (32). - С. 175-182.
2. Савиных В.П., Цветков В.Я., Шайтура С.В. Основные положения в области геоинформационных технологий // Славянский форум. - 2015. - № 2 (8) - С. 293-301.
3. Розенберг И.Н., Шайтура С.В., Хабарова И.А. Применение геоинформационных технологий в сфере государственного кадастрового учета и в территориальном планировании. - Учебно-методическое пособие. - Бургас, Болгария, 2021.
4. Kravets O.Ja., Shaytura S.V., Minitaeva A.M., Atlasov I.V. Analysis of routing processes in telecommunication networks with unsteady flows using markov processes - IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian 5.Union of Scientific and Engineering Associations. Krasnoyarsk, Russia, 2020. - С. 52005.
5. Shaitura S.V., KozhaevYu.P., Ordov K.V., Vintova T.A., Minitaeva A.M., Feoktistova V.M. Geoinformation services in a spatial economy // International Journal of Civil Engineering and Technology. - 2018. - Т. 9. - № 2. - Р. 829-841.
6. Shaytura S.V. Spatial information mining // European Journal of Technology and Design - 2016.
- № 2 (12) - P. 63-71.
7. Методы статистики и возможности их применения в социально-экономических исследованиях: монография / С.А. Беляев, Н.С. Бушина, А.Ю. Быстрицкая и др. - Курск: «Деловая полиграфия», 2021. - 168 с.
8. Практические аспекты применения регрессионного метода в исследовании социально-экономических процессов: монография / С.А. Беляев, Н.С. Бушина, О.В. Власова и др. - Курск: «Деловая полиграфия», 2021. - 166 с.
9. Карчагина Л. П. Географические и земельно-информационные системы. Учебноепособие.
- Майкоп: Майкопский государственный технологический университет, 2016. - 151 с.
10. Шайтура С.В., Розенберг И.Н., Винтова Т.А. Основы землеустройства: Учебное пособие.
- Бургас, Болгария, 2019.
II. Кадастр недвижимости и мониторинг земель / И.Н. Розенберг, С.В. Шайтура, С.О. Макаров и др. - Бургас, 2020.
12. Оценка земли и недвижимости / С.В. Шайтура, И.Н. Розенберг, А.С. Шайтура, С.О. Макаров: учебное пособие. - Бургас, Болгария, 2018.
13. Замятин П.А. Вопросы эксплуатации беспилотных авиационных систем // Славянский форум. - 2021. - № 1 (31). - С. 297-304.
14. Шайтура С.В. Разработка технологии мониторинга района с использованием беспилотных летательных аппаратов // Славянский форум. - 2019. - № 2 (24). - С. 87-94.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1.Oznamecz V.V. Geodezicheskoe obespechenie razvitiya territorij v usloviyax cifrovoj transformacii ekonomiki RF // Slavyanskij forum. - 2021. - № 2 (32). - S. 175-182.
2. Saviny'x V.P., Czvetkov V.Ya., Shajtura S.V. Osnovny'e polozheniya v oblasti geoinformacionny'x texnologij // Slavyanskij forum. - 2015. - № 2 (8) - S. 293-301.
3. Rozenberg I.N., Shajtura S.V., Xabarova I.A. Primenenie geoinformacionny'x texnologij v sfere gosudarstvennogo kadastrovogo ucheta i v territorial'nom planirovanii. - Uchebno-metodicheskoe posobie. - Burgas, Bolgariya, 2021.
4. Kravets O.Ja., Shaytura S.V., Minitaeva A.M., Atlasov I.V. Analysis of routing processes in telecommunication networks with unsteady flows using markov processes - IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian 5.Union of Scientific and Engineering Associations. Krasnoyarsk, Russia, 2020. S. 52005.
5. Shaitura S.V., KozhaevYu.P., Ordov K.V., Vintova T.A., Minitaeva A.M., Feoktistova V.M. Geoinformation services in a spatial economy // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018. - T. 9. - № 2. - S. 829-841.
6. Shaytura S.V. Spatial information mining // European Journal of Technology and Design - 2016.
- № 2 (12) - P. 63-71.
7. Metody' statistiki i vozmozhnosti ix primeneniya v social'no-e'konomicheskix issledo-vaniyax: monografiya / S.A. Belyaev, N.S. Bushina, A.Yu. By'striczkaya i dr. - Kursk: «Delovaya po-ligrafiya», 2021. - 168 s.
8. Prakticheskie aspekty' primeneniya regressionnogo metoda v issledovanii social'no-e'konomicheskix processov: monografiya / S.A. Belyaev, N.S. Bushina, O.V. Vlasova i dr. - Kursk: «Delovaya poligrafiya», 2021. - 166 s.
9. Karchagina L. P. Geograficheskie i zemel'no-informacionny'e sistemy'. Uchebnoe posobie. -Majkop: Majkopskij gosudarstvenny'j texnologicheskij universitet, 2016. - 151 s.
10. Shajtura S.V., Rozenberg I.N., Vintova T.A. Osnovy' zemleustrojstva: Uchebnoe posobie. -Burgas, Bolgariya, 2019.
11. Kadastr nedvizhimosti i monitoring zemel' / I.N. Rozenberg, S.V. Shajtura, S.O. Makarov i dr.
- Burgas, 2020.
12. Ocenka zemli i nedvizhimosti / S.V. Shajtura, I.N. Rozenberg, A.S. Shajtura, S.O. Makarov: uchebnoe posobie. - Burgas, Bolgariya, 2018.
13. Zamyatin P.A. Voprosy' e'kspluatacii bespilotny'x aviacionny'x sistem // Slavyanskij forum. -2021. - № 1 (31). - S. 297-304.
14. Shajtura S.V. Razrabotka texnologii monitoringa rajona s ispol'zovaniem bespilotny'x letatel'ny'x apparatov // Slavyanskij forum. - 2019. - № 2 (24). - S. 87-94.
