Л.С. Литвинова, А.В. Горбатюк,
НПК «Бюро Кадастра Таганрога», г. Таганрог,
Тел.: (8634) 315-445, E-mail: info@cbt.ru, Web: www.cbt.ru
Облик территорий, особенно в городах, меняется очень быстро. Появляются новые кварталы, дома, дороги, парки, объекты городской инфраструктуры. Эти изменения должны постоянно фиксироваться и своевременно отображаться на картах и в атласах. Поскольку любой картографический продукт создается на основе имеющихся пространственных данных, то при его переиздании эти данные необходимо обновить, хотя зачастую объем изменений бывает значителен.
Почему необходимо обновлять картографические данные
В 1998 году Бюро кадастра Таганрога был подготовлен и издан атлас города Таганрог, содержащий на момент издания наиболее полную информацию обо всех улицах, зданиях, адресах города, объектах инфраструктуры. Этот атлас стал настольной книгой для многих городских руководителей, широко использовался службой такси, жителями города и туристами. За пять лет город изменился, и появилась необходимость в выпуске второго издания атласа, отражающего эти изменения.
Какие источники данных можно использовать для обновления
Обычно в получение набора данных для первого издания вкладывается много средств и времени, поэтому вполне объяснимо желание произвести актуализацию данных быстрее и с меньшими затратами. И если данные о расположении, к примеру, аптек или заправок можно получить, поработав со списками этих объектов, то информацию о геометрии вновь появившихся или реконструированных зданий получить гораздо сложнее, а найти информацию о незарегистрированной застройке практически невозможно.
Какие источники лучше всего использовать для получения наиболее полного и актуального набора данных по городской застройке, адресной и пространственной информации? Для создания первоначальных данных на территорию города нами использовались топографические планы М 1:2000 и М 1: 5000. Улицы, кварталы, здания, адресные данные постоянно корректировались в процессе выполнения различных работ, но изменения в городской застройке требовали значительно большего объема работ по обновлению пространственных данных. Планы М 1:500, которые должны содержать наиболее полную и свежую информацию, обновляются по данным геодезической съемки. Однако это происходит слишком медленно, в ряде случаев исполнительная съемка новых объектов не производится, количество планшетов велико, поэтому их нельзя использовать в качестве основного источника информации для обновления пространственных данных.
Использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ) для обновления картографического материала
Для обновления данных по городской застройке традиционно используются аэрофотоснимки. Учитывая немалую стоимость аэрофотосъемки, мы обратили внимание на другой источник данных – космический снимок.
Из представленных на сегодняшнем рынке ДДЗ-продуктов для работ по городской территории подходят изображения со спутников Ikonos и Quickbird.
| Параметры изображения | Ikonos | QuickBird |
| Разрешение монохромного изображения | 1м | 0,61м |
| Разрешение многозонального изображения | 4м | 2,44м |
Мы остановились на снимке QuickBird с пространственным разрешением 61 см для монохромного изображения и 2,44 м для мультиспектрального. Основные причины выбора этого снимка – высокое пространственное разрешение, что является необходимым условием для актуализации данных по городской застройке, вполне доступная цена и удобные условия заказа. Владельцем космического аппарата Quickbird является американская компания Digital Globe (www.digitalglobe.com). В России продукцию Digital Globe распространяет несколько компаний, в том числе компания «Прайм груп» (www.primegroup.ru).
Нами был приобретен комплект из монохромного и цветного изображения. Оба изображения (цветное и черно-белое) были привязаны к существующей топографической основе М 1:500 полиномиальным преобразованием. Затем проведено слияние двух изображений и получен цветной снимок с пространственным разрешением 60 см. Этот снимок подходил для обновления данных по улицам, кварталам и зданиям даже с учетом того, что в Таганроге преобладает частная малоэтажная застройка. Объекты (здания, проезды, зеленые насаждения, ограды земельных участков, гаражи) достаточно хорошо различимы.
Для того чтобы определить, где же произошли изменения, в инспекции Государственного архитектурно-строительного надзора (ГАСН) мы получили информацию о зданиях построенных за пять лет, прошедших с момента выпуска первого издания атласа. Оказалось, что за это время было построено около 850 зданий. Перечень новых зданий включал адрес и тип застройки. Этот перечень был использован для корректировки адресного слоя наряду с информацией из автоматизированной системы учета муниципальных земель (АС УМЗ, разработанной БКТ). Актуальность данных в АС УМЗ обеспечивается постоянным выполнением работ по межеванию земельных участков, подготовке документов для кадастрового учета, производимых нашим предприятием для физических и юридических лиц.
Рисунок 1. Центральная часть г.Таганрога
Редактирование и подготовка данных
Работа по подготовке данных проходила в два этапа: на первом этапе данные были обновлены, на втором — классифицированы и подготовлены к верстке и изданию атласа.
Уже давно не секрет, что создавать качественную картографическую продукцию можно только с помощью мощных средств ГИС. Вся работа над изданием была проведена с помощью продуктов фирмы ESRI (ArcGIS, Maplex 3.4).
Первоначально все данные хранились в формате ArcInfo 7.2.1 либо в формате шейп-файлов. Чтобы упростить работу с ними в ArcGIS и использовать технологию ArcSDE, данные (улицы, кварталы, здания, земельные участки, зеленые насаждения, адреса) были экспортированы в базу геоданных. Технология ArcSDE позволяет редактировать один набор данных на нескольких рабочих местах одновременно, что значительно облегчает редактирование, контроль корректности данных и сокращает время работы. Улицы и кварталы представлены в виде набора слоев с топологическими правилами: территория города поделена улицами на полигоны, в атрибутах которых содержится тип застройки (жилая, промышленная, незастроенная территория и т п). Данные корректировались по снимку Quickbird, планам М 1:500, с учетом информации, полученной из АС УМЗ и ГАСН.
Проводя обновление данных, мы обнаружили, что некоторые застройщики своевременно не предоставили данные в ГАСН, некоторых зданий видимых на снимке в перечне не оказалось. Были обнаружены и элементы благоустройства в частной застройке – корты, бассейны, которых не было ранее, и которые не были нанесены на существующие карты.
Итак, результатом нашей работы стали наиболее актуальные и точные пространственные данные по городу, которые можно использовать не только для издания картографической продукции, но и во всех выполняемых нашим предприятием работах на городской территории. Причем стоимость работ по обновлению данных оказалась в силу применения новых технологий относительно невелика.
Рисунок 2. Векторные данные и снимок
Второй этап работы над атласом заключался в создании из набора пространственных данных картографических страниц. Атлас Таганрога – издание, предназначенное для широкого круга пользователей, поэтому он должен быть максимально доступным и понятным для любого жителя города. Полученные на первом этапе данные являются точными и актуальными, но для того, чтобы на их основе создать картографические страницы, необходимо эти данные классифицировать и подготовить к размещению подписей и верстке. Улицы были классифицированы по ширине и для них сформированы два полигона (полигон обычных улиц и полигон основных магистралей). Границы полигонов улиц ограничивают кварталы. Такой способ отображения информации позволил нам сделать карту более понятной и простой, не потеряв при этом в картографической корректности.
Рисунок 3.Технологическая схема работы: Снимок-Erdas-ArcGIS-Maplex-Illustrator
Издание атласа
После редактирования данные были готовы к размещению подписей. Для аннотирования и получения картографических страниц мы использовали Maplex 3.4. Maplex предоставляет широкие возможности для автоматического размещения аннотаций для различных типов объектов (точек, линий, полигонов). Для улиц можно задавать частоту размещения аннотаций, для точек – место размещения и угол поворота, для полигонов – тип размещения. В Maplex существует возможность использовать свои условные знаки для точечных объектов, обеспечена легкость и точность задания пределов страницы. В проекте Maplex составляется база правил, которая задает параметры отображения объектов и размещения подписей для каждого класса объектов.
После размещения аннотаций страницы экспортировались в формат Adobe Illustrator. Доработка страниц в Abobe Illustrator была минимальна: добавлялся шаблон страницы с навигатором, и размещались рекламные модули. После этого картографические страницы готовы к печати.
Рисунок 4.Страница атласа
Несколько слов о самом атласе. Новое издание атласа Таганрога содержит подробную карту города со всеми зданиями, адресами, объектами городской инфраструктуры, схемы движения общественного транспорта (трамвай, троллейбус, автобус и маршрутное такси), карту прилегающих территорий, перечень архитектурных, исторических и культурных памятников города, полный перечень улиц города и другую полезную информацию.
Атлас содержит: 31 683 адреса; 60 966 зданий; 611 улиц и площадей; 11 мостов; 34 548 земельных участков; 64 маршрута общественного транспорта; 369 остановок общественного транспорта; 41 садоводческое товарищество; 9 529 земельных участков в садоводческих товариществах; 626 объектов городской инфраструктуры
Применение новых технологий в обработке данных позволило выполнить столь сложную работу небольшому коллективу. При относительно небольшом бюджете проекта были решены многие задачи, главная из которых, помимо выпуска качественного информационно-картографического издания – обновление пространственных данных на территорию города. После издания атласа города на основе полученных данных уже выпущена туристическая карта города и готовится к изданию офисная карта. Отработаны технологии масштабного использования ArcSDE, апробирован новый источник данных – космический снимок QuickBird. Полученный нами опыт показал, что у данных ДЗЗ в России большое будущее, рынок ДДЗ расширяется, постоянно появляются новые продукты, снимки высокого разрешения становятся более доступными и, имея соответствующие знания и технологии, можно реализовать множество эффективных проектов с использованием пространственных данных, созданных на их основе.
