CC BY
109
УДК 528.44
В.А. Середович, В.А. Калюжин, А.В. Дубровский, О.И. Малыгина СГГ А, Новосибирск
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
В силу увеличения доли информации о пространственном положении объектов в формировании информационных ресурсов общества на первый план встает задача разработки динамических баз и банков пространственных данных на территорию крупных городских агломераций. В данной статье приводятся результаты анализа управляющих задач и методик создания автоматизированных систем территориального управления на примере Новосибирской области.
В целом по России ситуация по разработке и внедрению автоматизированных информационных систем территориального управления до сих пор не решена. На этом пути возникает ряд сложностей, основными из них являются: отсутствие цифровой топографической основы, реально
отображающей современное состояние территории, выбор, а при необходимости и разработка программного обеспечения, реализующего поставленные перед автоматизированной системой управляющие задачи, недостаток квалифицированных специалистов по работе с автоматизированными компьютерными системами контроля и управления и, наконец, высокая стоимость разработки и внедрения автоматизированных систем.
Концептуально, процесс проектирования информационных систем управления (ИСУ) состоит из пяти основных этапов [1]:
а) Анализ системы принятия решений. Процесс начинается с определения всех типов решений, для принятия которых требуется информация. Должны быть учтены потребности каждого уровня и функциональной сферы;
б) Анализ информационных требований. Определяется, какой тип информации нужен для принятия каждого решения;
в) Агрегирование решений. Решения, для принятия которых требуется одна и та же значительно перекрывающаяся информация. Эти решения должны быть сгруппированы в одну задачу управления;
г) Проектирование процесса обработки информации. На данном этапе разрабатывается реальная система сбора, хранения, передачи и модификации информации. Должны быть учтены возможности персонала по использованию вычислительной техники;
д) Проектирование и контроль за системой. Важнейший этап - это создание и воплощение системы, служащей для оценки выдаваемой ИУС информации и позволяющей распознавать и исправлять замеченные ошибки.
Анализируя опыт построения автоматизированных информационных систем территориального управления в масштабах границ субъектов федерации, можно сделать вывод о том, что основные существующие в нашей стране муниципальные ГИС и системы территориального управления, подразделяются на: системы управления дежурными планами городов (20%); автоматизированные системы информационного обеспечения (45%); автоматизированные системы для проектирования строительства и реконструкции (5%); автоматизированные системы ведения адресного реестра (20%); системы ведения дорожного кадастра (10%).
Для выработки стратегии информатизации целесообразно все задачи, решаемые органами исполнительной власти, разделить на группы по уровню требуемых информационных ресурсов. Необходимый уровень информационных ресурсов определяется в соответствии со следующими признаками: задачи, решение которых требует наличие на территорию геопространственной информации; задачи, решение которых требует наличие на территорию геопространственной и описательной информации; для решения задач возможно использовать только семантическую информацию; для решения задач необходимо использовать автоматизированную систему управления и анализа разнородных данных; задачи, которые возможно решить без использования геопространственной и семантической информации. В результате проведенных исследований установлено, что в настоящее время для решения сложных задач территориального управления уже недостаточно использовать только геопространственную информацию (топографические карты, планы, схемы, тематические карты), приблизительно 5% задач. Необходимо наличие динамических баз данных разнородной информации (геопространственной и семантической), 44% задач. Такое комплексное хранение информации возможно лишь при использовании геоинформационных технологий и информационных систем управления, 27% задач.
В основе построения динамических баз данных должны быть приняты следующие положения: информация должна накапливаться и храниться в единой базе данных; обновление информации должно осуществляться в режиме реального времени; передача данных конечным пользователям осуществляется также из единой базы данных; в качестве интерфейса конечного пользователя должна выступать автоматизированная информационная система; инструментарии для ввода, преобразования и анализа данных обращаются непосредственно в единую базу данных с сохранением в ней результатов работ; ключевым моментом управления должен выступать земельный участок, с находящимися на нем объектами недвижимого имущества.
На рис. 1 приведена схема, отображающая роль земельного участка при организации циркуляции информации в автоматизированной информационной системе. В качестве основных функций системы должны выступать: определение местоположения объекта; определение качественных и количественных характеристик объекта; отслеживание динамики
изменения объекта; установление взаимосвязей между объектами; моделирование развития ситуации по принципу «а что если?».
Рис. 1. Схема циркуляции информации в автоматизированной информационной системе
Для реализации заложенных в автоматизированную систему функций решения управляющих задач структура баз данных должна быть организована определенным образом. Например, кроме топографических характеристик модельный слой «земельный участок» должен иметь следующие характеристики: местоположение, правообладатель, каталог геодезических данных, площадь, перечень смежных землепользователей, объекты недвижимости, кадастровый номер, категория земель, разрешенное использование, фактическое использование, нормативная цена земли, ставка земельного налога, базовая ставка арендной платы, владелец, адрес, форма собственности, общая занимаемая площадь, стоимость на дату оценки, доля, полезная занимаемая площадь, физический износ, банковские реквизиты и т. д.
В качестве исходного картографического материала предлагается использовать: обзорно-топографическая карта масштаба 1:1000000 на
территорию Новосибирской области и смежные территории; топографическая карта масштаба 1:200000 на территорию области; геологическая карта масштаба 1:200000; топографические карты для территорий сельскохозяйственных и лесных угодий, судоходных рек в масштабах 1:100000, 1:50000, 1:25000, 1:10000; для решения инженерных задач и задач городского хозяйства необходимо использовать карты масштабов 1:5000, 1:2000, 1:500.
В соответствии с задачами, решаемыми ИСУ предлагается следующая иерархическая организация работы с информацией: данные первого (нижнего) уровня: семантические и пространственные координаты объекта: паспортные данные жителей города, адреса квартир и домов, названия и расположение предприятий, описание инженерных сетей, географические координаты; данные второго (среднего) уровня: данные отраслевых баз данных, границы
землеотводов, участков ЖЭКов; данные третьего (высокого) уровня: итоговые
выборки из массивов информации первого и второго уровней для решения управленческих задач, рис. 2.
Рис. 2. Схема информационного обмена между городскими базами данных
Предлагаемые слои цифровой топографической карты могут быть объединены в группы, содержащие информацию по следующим компонентам геоинформационной системы: геология, земельный кадастр, дороги,
железные дороги, речное хозяйство, гидросооружения, водное хозяйство, лесное хозяйство, кадастр природных ресурсов, экология, особо охраняемые природные территории, экопатология, нефтегазопроводы, контроль и моделирование природных и техногенных проявлений катастрофических деформаций земной поверхности, население, управление внутренних дел, чрезвычайные ситуации, медицинское обеспечение, обеспечение безопасности жизнедеятельности населения, социально-экономическое развитие области, здания и сооружения, топография.
В Новосибирской области идут работы по разработке и внедрению в процесс управления территорией следующих блоков информационной системы:
а) Цифрового адресного плана г. Новосибирска в масштабе 1:500, выполненного на основе дежурных планов города. В работе по созданию плана была использована геоинформационная система MapInfo и система управления базами данных SQL Server;
б) Компьютерная навигационная карта автомобильных дорог Новосибирской области выполненная в масштабе 1:350 000 с использованием ГИС MapInfo и графического редактора CorelDraw;
в) Компьютерные навигационные карты и цифровые адресные планы районных центров Новосибирской области: Искитима, Барабинска, Татарска, Коченево, Черепаново, Сузуна, выполненных в масштабе 1:10 000 с использованием ГИС MapInfo и системы управления базами данных SQL Server, для проверки топологии применялась ГИС GeoMedia;
г) Цифровая лесоустроительная карта Новосибирской области, выполненная в масштабе 1:300000 в ГИС GeoMedia, семантические данные хранятся в специально разработанных формах системы управления базами данных Access [2];
д) Специализированные цифровые схемы расположения объектов энергообеспечения на территорию Ленинского района г. Новосибирска. Схемы выполнены с использованием ГИС MapInfo [3];
е) Цифровые планы внутрихозяйственного землеустройства и почвенные агроклиматические карты опытных производственных хозяйств Новосибирской области в масштабе 1:25 000. Для построения карт использовался комплекс программных продуктов: растровый векторизатор MapEdit, ГИС MapInfo и объемный визуализатор VerticalMapper [4];
ж) Дежурные планы кадастрового деления территории Новосибирской области в масштабе 1:5000 в формате ГИС MapInfo.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Капралов, Е.Г. Основы геоинформатики [Текст]: В 2 кн.: Учеб. Пособие для студ. Вузов / Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов и др.; Под ред. В.С. Тикунова. -М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480 с., с. цв. ил.
2. Середович, В.А. Создание геоинформационной основы банка лесов Новосибирской области в аспекте инвентаризации земель лесного фонда [Текст] / В.А. Середович., В.А. Калюжин, А.В. Дубровский // Материалы междунар. науч.-техн. конф.
посвящ. 225-летию МИИГАиК, Москва, 24-27 мая 2004 г. - М.: МИГАИК, 2004. - С. 129133.
3. Дубровский, А.В. Разработка банка данных коммуникационных сетей крупного промышленного комплекса [Текст] / А.В. Дубровский, А.В. Маноенков // Тезисы Междунар. пром. форума Geоform+, Москва, 14-17 марта 2005 г.-М.: Проспект, 2005. - С. 50-52.
4. Dubrovsky, A.V. Features of epy formation of three dimensional models of a landscape for interfarm land management / A.V. Dubrovsky, D.A. Naumov // Materials of International Conference, Novosibirsk, October, 22-23, 2003. - Novosibirsk, 2003. - Part - 2. -P. 438-439.
© В.А. Середович, В.А. Калюжин, А.В. Дубровский, О.И. Малыгина, 2006
