CC BY
13
УДК 528.44:004 О.И.Малыгина СГГА, Новосибирск
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
O.I. Malygina
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation
DEVELOPED AUTOMATED INFORMATION SYSTEM TERIITORIAL MANAGEMENT FOR NOVOSIBIRSK REGION
In the context of the territorial information system establishment for Novosibirsk region, the Siberian state academy of geodesy developed the technology of electronic address plans-making for the Novosibirsk region districts. As a pilot project a GIS model for the territory of Novosibirsk region district was developed. The article considers technical questions of the complex approach to the establishment of GIS project for the territory.
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 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.
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 %). Основным компонентом данных систем является актуальная картографическая база данных по территории. Поэтому проблема разработки интегрированных
картографических баз данных на территорию Новосибирской области и г. Новосибирска является одной из первоочередных на пути построения единой геоинформационной системы по принятию оперативных решений.
Целями создания автоматизированной пространственно-распределенной информационной системы управления (ИСУ) НСО является разработка картографической основы информационных систем территориального и муниципального управления в Новосибирской области. Разрабатываемая ИСУ позволит: обеспечить права граждан на информацию, провозглашенных Конституцией Российской Федерации; актуализировать информационное обеспечение принятия управленческих решений по устойчивому развитию области методами и средствами, использующими цифровые карты и цифровые модели местности; выполнить интеграцию в единое информационное пространство информационных ресурсов города, области, России.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: а) выполнить анализ структуры и задач органов местного самоуправления города Новосибирска и Новосибирской области; б) исследовать возможность решения управляющих задач с помощью ГИС-технологий [1]; в) выполнить адаптацию комплекса программных продуктов для решения задачи создания и наполнения картографической базы данных по территории города Новосибирска и НСО; г) разработать структуру картографической базы данных на территорию в аспекте управляющих задач; выполнить цикл технологического процесса по сбору данных в единую картографическую базу данных по территории.
Для выработки стратегии информатизации целесообразно все задачи решаемые городскими службами 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.
Основным техническим решением при разработке ИСУ является применение геоинформационных технологий. После проведенного анализа установлено, что в настоящее время для решения сложных задач территориального управления уже недостаточно использовать только геопространственную информацию (топографические карты, планы, схемы, тематические карты). Необходимо наличие динамических баз данных разнородной информации (геопространственной и семантической). Такое комплексное хранение информации возможно лишь при использовании геоинформационных технологий и информационных систем управления.
При этом, необходимым является организация сбора комплексной информации и ее аккумуляция в специально разработанном наборе реляционных таблиц данных. Вся информация кроме табличного представления имеет пространственную привязку, которая осуществляется посредствам основного аппарата представления данных в ГИС - послойного отображения [2, 3]. Слои должны быть разработаны таким образом, чтобы в них отображалась основная картографическая и семантическая информация, необходимая в структурных подразделениях администраций муниципальных образований. Например, это может быть информация по: избирательным округам, избирательным участкам, жилищно-эксплуатационным службам, административным участкам, муниципальным округам зонам отделов милиции и т.п.
Об актуальности применения ГИС-технологий отмечено в постановлении губернатора НСО «О развитии информатизации Новосибирской области»: «С учетом складывающихся мировых тенденций в рассматриваемой предметной области предлагается опираться на следующие современные информационные технологии: базовые технологии Internet; идеологию информационных хранилищ и архитектуру «клиент-сервер»; SQL-ориентированные инструментальные системы (СУБД ORACLE, INFORMIX и т.д.); CASE-технологии проектирования информационных систем и баз данных; ГИС-технологии; технологии создания и распространения информации на CD-ROM носителях; развитие системы графических и текстовых редакторов; мультимедиа технологии и технологии создания виртуальной реальности; интернет-идеология при создании корпоративных и учрежденческих информационных систем».
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 сохранение в ней результатов работ; ключевым моментом управления должен выступать земельный участок, с находящимися на нем объектами недвижимого имущества.
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?».
В качестве исходного картографического материала предлагается использовать: обзорно-топографические карты масштаба 1:1 000 000 на территорию Новосибирской области и смежные территории; топографические карты масштаба 1:200 000 на территорию области;
геологические карты масштаба 1:200000; топографические карты для территорий сельскохозяйственных и лесных угодий, судоходных рек в масштабах 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000; для решения инженерных задач и задач городского хозяйства необходимо использовать карты масштабов 1:5 000, 1:2 000, 1:500.
Инфологическая модель данных представлена на рис. 1.
Свойства Коды объекта
Особенность Информационый объект Код ПСС
Код ТП
Функциональность Код БД
Рис. 1. Инфологическая модель информационного объекта ИСУ
На рисунке приведенные аббревиатуры обозначают: код ПСС - код причинно-следственной связи, определяет взаимосвязи между объектами и служит для быстрого ограничения круга объектов, которые могут быть использованы при решении определенного класса управляющих задач. Код ТП - код территориальной принадлежности, указывает на пространственно -координированную привязку объектов, также может быть использован при необходимости определении основных свойств территории по расположенным на ней объектам. Код БД - код базы данных, указывающий на принадлежность информационного объекта к конкретной области знаний, или базы данных аккумулирующей информацию по объектам одного класса или группе разнородных объектов оказывающих взаимное влияние на другой объект.
В соответствии со схемой модели 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.
Одним из важнейших элементов геоинформационной системы города является земельный кадастр, в рамках которого систематизируется и накапливается информация по следующим разделам: данные о правах на землю и прочую недвижимость; сведения о стоимости земельной и прочей недвижимости, необходимые для эффективного и справедливого налогообложения имущества и адекватного возмещения его стоимости в случае принудительного отчуждения земельных участков для общественных
нужд; данные об использовании земель, служащие основой для принятия решений, направленных на оптимизацию территориального развития регионов.
В качестве сетевой структуры функционирования ИСУ выбрана комбинированная модель. Общий банк данных с центром в городе Новосибирск, связан с банками данных в районных центрах области, которые в свою очередь аккумулируют информацию на уровне всего района.
Для структуризации информации хранящейся в базе данных разработаны наборы таблиц, которые заполняются в зависимости от уровня подчиненности территории: поселение, район, область. В табл. 1 показана датологическая модель организации информационных потоков в банке данных, а также пути получения производной информации о территории.
Таблица 1. Датологическая модель организации информационных потоков в
банке данных
Территория Наименование таблицы Действия с таблицей
Колонки заполняются (N0 Колонки суммируется (М^)
Поселение Общие сведения о поселении POS1
Население POS2
Жилфонд POS4
Инженерные сети POS5
Транспортная сеть POS6
Виды использования тер-и POS7
Распределение зданий POS8
Район Общие сведения о районе R1
Население R2 R2=X POS2
Расселение R3 R3=X Р031+Х POS2
Жилфонд R4 R4=X POS4
Инженерные сети R5 R5=X POS5
Транспортная сеть R6 R6=X POS6
Сырьевая база R7
Зонирование R8 R8=X POS7
Сводные данные по зданиям R9 R9=X POS8
Сводные данные по жил. домам R10 R10=X POS9
Сводные данные по инж. сетям R11 R11=XR5
Область Общие сведения о области OB1
Население OB2 ОВ2=^
Жилфонд OB3 ОВ3=да
Инженерные сети OB4 ОВ4=^5
Транспортная сеть OB5 ОВ5=^6
Сырьевая база OB6 овб=да
Зонирование OB7 ОВ7=да
Сводные данные по мун. обр. на территории области OB8 OB8=XPOS1
Сводные данные по зданиям OB9 ОВ9=да
Сводные данные по жил. домам OB10 ОВ10=^10
Сводные данные по инж. сетям OB11 OB11=^R11
Для реализации наиболее удобного и быстрого использования информации в созданных картографических базах данных (на территорию муниципальных образований) разработан пилотных проект банка данных по НСО. Все работы проводились с использованием СУБД Access.
На рис. 2 представлен внешний вид формы банка данных, которая содержит информацию о территории Субъекта федерации.
Рис. 2. Форма «Субъект Федерации» банка данных НСО
На рис. 3 представлен внешний вид формы банка данных по районам
НСО.
Рис. 3. Форма «Районы» банка данных НСО
На рис. 4 представлен внешний вид формы банка данных по городам, поселкам и селам НСО.
Разработанные формы отличаются от обычного табличного представления данных развитым интерфейсом прямого общения с
пользователем системы, возможностью наглядной графический интерпретации данных, а также заложенным алгоритмом быстрого поиска информации.
Рис. 4. Форма «Поселения» банка данных НСО
В силу большого объема информации на первой стадии осуществления проекта в банк данных внесены сведения о районах и населенных пунктах входящих в состав НСО, а также о населении.
Графическая информация по территории Субъекта Федерации, районам и муниципальным образованиям интегрирована в представленный банк данных. Пользователь может не только ознакомиться со статистической информацией хранящейся в банке данных, но и просмотреть графическую компоненту.
Программное обеспечение по поиску населённых пунктов, улиц и домов в муниципальных образования разрабатывалось с целью оптимизировать и упростить пользователю работу с массивами данных, представленных в виде таблиц MapInfo и базы данных в Microsoft Access.
В основу разработки легли:
- Таблица с населёнными пунктами Новосибирской области;
- Таблицы Здания и Улицы г.Татарск, Искитим, Барабинск.
Для работы программного приложения в форме «Градостроительный паспорт района» нажимаем на иконку «Земной шар» (рис. 3).
В появившемся окне MapInfo правой копкой мыши вызываем контекстное меню, состоящее из четырёх пунктов:
- Найти нас. пункт;
- Поиск улицы в г.Татарск (Барабинск, Искитим);
- Поиск номера дома в г.Татарск (Барабинск, Искитим);
- End Application (выход из программы).
В диалоговом окне «выбор населённого пункта» можно выбрать город из всего массива данных или осуществить быстрый поиск нужного муниципального образования набрав в верхней строке полностью название или частично и нажав кнопку «быстрый поиск». После выбора нужного муниципального образования и нажатия на кнопку Ок, выбранное муниципальное образование появиться в центре окна МартАэ с выделением.
Таким образом, на основе использования последних достижений в ГИС-технологиях удалось создать новое информационное обеспечение в виде интегрированных картографических баз данных на территорию Новосибирской области и г. Новосибирска. Полученные картографические базы данных позволяют увеличить возможности геоинформационной системы по сбору, анализу и моделированию информации для оперативного управления территорией НСО.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Середович, В.А. Разработка автоматизированной информационной системы территориального управления Новосибирской области [Текст] / В.А. Середович, В.А. Калюжин, А.В. Дубровский // ГЕО-Сибирь-2006. Т.2. Экономика природопользования и недвижимости. Землеустройство, лесоустройство и кадастры. Ч.1: Сб. материалов научн. Конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», 24-28 апреля 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 76-81.
2. Тикунов, В.С. Моделирование в картографии: Учебник для вузов [Текст] / В.С. Тикунов. - М.: Изд-во МГУ, 1997. - 405 с.: ил., карты.
3. Тикунов, В.С. Моделировнаие в социально-экономической картографии [Текст] / В.С. Тикунов.- М.: Изд-во МГУ, 1985. - 280 с.: ил.
© О.И. Малыгина, 2009
