Гневанов И.В., Начальник отдела ГИС проектов ЗАО “Мобиле”, г.Пермь, тел.: 83422-362-782, e-mail: mobi@permonline.ru
Гудзь Т.В., Первый зам. начальника Департамента планирования и развития территории г.Перми, e-mail: gudz@permregion.ru
Кубышкин В.А., Начальник сектора информационного моделирования Департамента планирования и развития территории г.Перми, тел.: 83422-126-286
В большинстве известных концепций создания Муниципальных ГИС (МГИС) под этим термином подразумевается набор информационных подсистем, обеспечивающих деятельность функциональных и территориальных органов администрации на основе связывающей их пространственной картографической схемы, геоинформационной технологии. Как следствие, большинство муниципальных ГИС представляют собой набор информационных баз данных с объединяющей их картографической основой – и не более того. Дальнейшая детализация структуры МГИС идет согласно структурной схеме административного устройства. То есть функциональная структура такой ГИС повторяет структурную и функциональную схему администрации муниципального образования.
При внешней достаточности такого описания, в нем не хватает того, что называют «бизнес логикой»: механизма, который заставляет крутиться весь механизм управления.
Среди факторов, определяющих работу местных администраций (ЖКХ, Налоговые органы…), сегодня мы выделили бы, как определяющие, экономику бюджета Перми и механизмы градостроительной деятельности. И не только в силу первичности, по определению, градостроительной деятельности и градостроительных данных, но и в силу бурного развития территории, инициированного администрацией города и Пермским краем.
Такая расстановка приоритетов также связана с большим потоком информационных запросов общества, обусловленным развитием территории, частным строительством и требованиями градостроительного кодекса Российской Федерации (начальным этапом создания информационной системы обеспечения градостроительной деятельности).
Именно на этапе формирования пространственной территориальной схемы развития муниципального образования, от того, какие принципы развития территории будут включены в бизнес-логику функционирования администрации, сегодня во многом зависят механизмы сервисные, обслуживающие.
Просмотр и редактирование карточки земельного отвода.
Как пример, рассмотрим тестовую задачу привлечения инвестиций в обустройство (строительство) территории. Чтобы задать прозрачные условия игры для инвесторов, мы должны подготовить стратегию пространственного развития территории, схему градостроительного зонирования, оценить стоимость вложений в территориальную инфраструктуру со стороны власти, при которых территория становится интересной инвестору.
Это достаточно типичная задача информационной системы обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД), и она хорошо решается средствами ГИС технологий. Ведь практически вся используемая информация имеет пространственную компоненту (привязку к территории), на основе чего обеспечивается сквозная для всех департаментов администрации бизнес-логика и информационное взаимодействие служб администрации. При ее решении используется весь объем информационных ресурсов департаментов: кадастровая стоимость земель, градостроительное зонирование, рассчитываются выкупная стоимость земель, налоговые поступления и т.д. При этом учитываются вложения в развитие инженерных коммуникаций, рассчитывается стоимость подключения к ним. Формализация механизмов, базовых процедур ИСОГД, в том числе и для решения такой задачи, определяет уровень управленческих механизмов деятельности администрации.
Web-интерфейс тонкого клиента.
Большинство появляющихся, так называемых, муниципальных ГИС строятся по принципу “добывания легких денег”: путем заимствования существующей топоосновы, размещения предприятий торговли на карте, нахождения быстрого ГИС движка, еще лучше – Интернет движка… И вот вам ГИС муниципального уровня. Но ведь от того, что вы увидите на карте предприятия торговли или муниципальные предприятия, никакого нового качества такая система в механизмы управления территорией не привносит. Это обычная картографическая система.
Обозначив основные предпосылки, канву перевода информационной базы Департамента планирования и развития территории города Перми (далее, Департамент, ДПиРТ) на платформу ArcGIS, хотелось бы акцентировать внимание на проблемах, выявленных при разработке геоинформационной системы Департамента. Система основывается на интеграции внутримуниципальной информации и естественным образом расширяется на муниципальный уровень.
Проблемы построения ГИС муниципального уровня
Как правило, функциональные органы администрации города уже имеют наработанные технологии и базы данных. И создавать муниципальные ГИС приходится на основе существующих информационных систем (эволюционным путем). При этом естественно возникает ряд проблем, которые приходится преодолевать. Рассмотрим некоторые из проблем построения ГИС муниципального уровня.
Информационная разобщенность и разный уровень автоматизации в работе департаментов. Это связано как с разнородностью имеющейся в департаментах информации, так и с разным уровнем автоматизации внутренних процессов в департаментах. Там, где уже имеются ГИС или сходные системы, возникает проблема преобразования геометрических данных из разных форматов, особенно из систем CAD типа, где семантическая информация хранится в виде аннотаций, напрямую не связанных с объектами.
Поскольку информационные, атрибутивные базы, как правило, хранятся на разных платформах, то существует задача преобразования атрибутивных данных из разнообразных прикладных баз данных разных департаментов.
Поскольку картографические Базы данных разрозненны, то и согласование документации идет на уровне межведомственных писем. Все это удлиняет сроки согласования градостроительной документации.
Структура программного обеспечения ГИС ДПиРТ.
Выявление расхождений в градостроительной деятельности с использованием данных дистанционного зондирования.
Информационный обменс федеральными структурами, регламентированный законодательством (кадастровая палата, БТИ), не устраивает органы планирования территорий, т.к. запросы могут формулироваться только по конкретному объекту недвижимости.
Информационный обмен по Инженерным коммуникациям, которые в основном находятся в частных структурах (РАО ЭС, коммунальные системы), может решаться на договорной, но безвозмездной основе.
Требования к информационной безопасности. Кроме известных ограничений по секретности, тут можно упомянуть требование целостности и сохранности данных. При многопользовательском редактировании геометрических данных важно контролировать историю их изменений. То есть система должна отслеживать все транзакции с геометрическими данными. Очень важный аспект работы с земельными участками – отслеживание изменений не только прав собственности, но и геометрии земельного участка, фиксация истории Градостроительных планов земельных участков.
Требования к муниципальным ГИС при обеспечении качественного управления ресурсами города
Первая задача касается устранения существующей информационной разобщенности департаментов, имеющих свои картографические и атрибутивные базы данных, включая адресный реестр. Из-за подобной разобщенности реальная информация попадает в смежные службы, уже заметно состарившись. И в информационном обмене появляется постоянный элемент устаревших данных.
Можно ли избежать этого? Да.
Для этого нужно создать единое информационное пространство хотя бы для департаментов одной мэрии. Департамент Имущественных Отношений (ДИО), Департамент Земельных Отношений (ДЗО) и ДПиРТ должны использовать единую картографическую и атрибутивную информацию по земельным участкам города.
Поскольку есть еще проблема несовместимости с картографическими форматами данных федеральных структур, то для решения всех этих проблем вытекает требование:
- программное обеспечение должно поддерживать прямое чтение картографической информации в разных форматах (MapInfo, Microstation, Oracle Spatial…), хранящейся в корпоративных СУБД департаментов и федеральных структур.
Если мы говорим о муниципальной ГИС, то важен многопользовательский режим доступа к информации, защита и целостность данных. Необходима производительная промышленная база данных для атрибутивных и картографических (геометрических) данных (Oracle, MS SQL Server, DB2).
Отсюда следует новое требование:
- ГИС должна работать с картографическими данными, хранящимися в промышленных базах данных.
Анализ плотности населения, автомобилей, жилой застройки по кварталам позволяет находить узкие места в планировках территорий, вырабатывать решения по их развитию в соответствии со стратегическими критериями. Поэтому важным является еще одно требование:
- наличие мощных средств геопространственного анализа.
Появление юридических конфликтов между собственниками вследствие некачественных картографических данных предъявляет к ГИС, как к картографической системе, требование к построению модели данных:
- наличие средств описания и проверки межслойных топологических отношений.
Эти средства необходимы на всех этапах работы ДПиРТ, ДЗО, ДИО, где присутствует ввод данных: градостроительная подготовка участков, мониторинг хода реализации генерального плана (ГП) и т.д. Их наличие делает ГИС технологическим инструментом.
Градостроительный кодекс обуславливает следующее требование:
- наличие механизмов отслеживания истории градостроительных планов земельных участков.
При выборе платформы ГИС для муниципального использования важным требованием является ее функциональность, открытость структуры, соответствие ИТ стандартам:
- компонентная модель(COM / .NET)
- объектно-ориентированная СУБД: Oracle, Infomix, DB2, SQL Server
- web стандарты: J2EE, ASP, .NET, XML/SOAP
- метаданные – XML (ISO)
- платформы: Windows, Unix, SunOC, Linux.
Требование открытости и публичности ряда документов деятельности департамента, таких как градостроительное зонирование, проведение публичных слушаний предполагает организацию Web-доступа к соответствующим материалам. Поэтому еще одним требованием к выбору ГИС является:
- Возможность Web-доступа к ГИС-серверу
Все эти возможности реализованы в программных продуктах семейства ArcGIS, на основе которых теперь создается муниципальная ГИС города. На эту платформу переводятся данные электронного дежурного плана из системы ГИС «Вега», которую использует в своей работе Департамент планирования и развития территории Администрации города Перми.
Программная структура ГИС Департамента
Картографическая информация пронизывает всю информационную структуру деятельности Департамента планирования и развития территории города Перми: от подготовки земельных участков (ЗУ) к продажам, от правил землепользования и застройки до проведения общественных слушаний по правилам застройки.
ГИС обеспечение должно охватывать рабочие места геодезистов, архитекторов, планировщиков территорий внутри ДПиРТ и служб муниципальной администрации, а также web-сервисы для гражданского общества.
Функциональный состав рабочих мест для работы с картографической информацией внутри ДПиРТ разбивается на две группы: сектор ведения дежурного плана, где редактируются геометрические и атрибутивные данные, и остальные управления и службы ДПиРТ, где проводится редактирование атрибутивной информации, выполняется анализ геоданных и обрабатываются запросы граждан.
Состав программных продуктов ArcGIS на рабочих местах определяется в соответствии с решаемыми задачами. Для сектора ведения дежурного плана основным пакетом является ArcEditor с развитыми средствами создания и редактирования баз геоданных.
Для доступа к картографическим данным сотрудников других управлений используются web-сервисы, предоставляемые посредством ArcGIS Server. Они работают с базой геоданных, предоставляя функции геообработки через обычные HTML вьюеры.
Информационное наполнение ГИС
Основной задачей данного этапа было обеспечение ИСОГД необходимой информацией. Для этого в базу данных ДПиРТ были введены материалы Генерального плана города и следующие информационные массивы:
- Гидрография
- Санитарно-защитные зоны
- Проекты планировки территории (проекты детальной планировки)
- Проекты застройки территории
- Проекты межевания территории
- Красные линии
- Административно-территориальное деление города
- Адресный реестр
- Дежурный план земельных отводов.
Вся информация находится в актуализированном состоянии. Ее централизованное хранение позволяет избавиться от дублирования данных и использовать их в других департаментах.
Работа с геоданными в секторе ведения дежурного плана
Как сказано выше, основная функция этого сектора – ввод и корректировка информации дежурного плана. Прежде всего, это информация адресного реестра, земельных отводов, проектов межевания, планировок, санитарных зон. Интерфейс работы с адресным реестром един: при выборе оператором слоя открываются окна, соответствующие классу объектов редактирования.
Одним из факторов, определяющих технологию работ с картографическими материалами дежурного плана, является их ограниченная доступность. Требование контроля доступа, особенно к данным крупного масштаба (1:500), обеспечивается фиксацией и ведением протокола всех операций с картографическими данными такого типа. Фиксируется имя оператора, наименование документа, набор слоев и таблиц, объем (экстент) картографических данных, вид редактирования, и т.д. Для этого разработаны специальные средства разграничения доступа и контроля всех операций с картографическими данными на рабочем месте.
Кроме обычных офисных операций на рабочем месте, контролируемых программами SecretNet, при работе с картами возникают режимные ограничения по работе с площадью экстентов. Так, при работе с городскими поселениями картографические материалы становятся секретными при площади более 25кв.км. Для регламентации и контроля хода обработки картографической информации предназначен Менеджер рабочих процессов.
Работы с картографическими данными в службах Департамента
Вся работа с картографическими данными проходит в рамках тех процессов ДПиРТ, которые регламентируют деятельность ИСОГД. К сожалению, на сегодняшний день отсутствуют некоторые основополагающие документы по градостроительной деятельности, определяющие формы представляемой документации, что приводит к неоднозначности в формализации процесса в этой сфере деятельности. Поэтому нами разработан общий web-интерфейс для поиска, обработки и выдачи выходных документов, основывающихся на картографических данных. Впоследствии, при доработке форм документов и технологического процесса, он будет адаптирован на конкретные рабочие места в рамках их компетенции. Web-приложение – это тонкий клиент на основе HTML вьюера, который посылает пространственные запросы на ArcGIS сервер и принимает результаты их обработки. В приложении реализован адресный поиск и возможность поиска по произвольным атрибутам картографических слоев web-документа. Также функциональность Web-приложения включает необходимые для работы с картами функции по компоновке и печати выходных документов.
Заключение
Отметим некоторые важные итоги данного этапа создания муниципальной ГИС:
- Переход на ArcGIS позволил актуализировать информацию по земельным ресурсам, имуществу, ранее доступную только после предварительной конвертации, за счет прямого чтения формата MapInfo;
- Появилась возможность многопользовательского редактирования картографической информации в рамках одного массива данных по всему городу;
- Использование инструментов геопространственного анализа позволяет специалистам решать разнообразные аналитические задачи: от анализа изменения плотности населения, развития малого бизнеса, социальных проектов для обоснования направления развития территорий и до обычных технологических, но ранее нереализуемых, таких, например, как определение земельных участков, попадающих в санитарно-защитные зоны;
- Появилась возможность выявлять ошибки топологических свойств объектов при редактировании в пакетном режиме, что уменьшает нагрузку на операторов, оптимизирует технологию работы сотрудников сектора дежурного плана;
- Cистемное протоколирование процесса выгрузки и загрузки данных теперь позволяет осуществлять постоянный контроль информации, выдаваемой заказчикам и принимаемой от подрядных организаций;
- Через web-сервисы реализуются положения Градостроительного кодекса по публичности градостроительной информации. Одной из актуальных задач, решаемых в настоящее время, является Web-публикация правил землепользования и застройки;
- Использование централизованного сервера и тонких клиентов на рабочих местах позволяет оптимизировать затраты на развертывание системы. Так, уже при 60 рабочих местах общая стоимость устанавливаемого программного обеспечения вдвое меньше, чем в случае установки настольных программных продуктов (desktop) у каждого конечного пользователя.
Организационные вопросы по взаимодействию с региональными структурами в настоящее время успешно решены, c федеральными находятся в стадии решения.
Поддержка чтения информации в формате Oracle Spatial позволяет рассматривать возможность напрямую обращаться к кадастровой информации в базе Кадастровой палаты.
Актуальной задачей также является мониторинг градостроительной деятельности, в том числе проверка своевременности освоения выкупленных или арендованных земельных участков, контроль застройки территории в соответствии с проектом. Для ее реализации можно эффективно использовать данные дистанционного зондирования. И, следовательно, тут полезны такие доступные в системе функции, как ортотрансформирование и растровая привязка. А также приятные мелочи по управлению прозрачностью растров.
Таким образом, уже сейчас новая система способна обеспечить поддержку основных бизнес процессов Департамента. А, при необходимости, она может быть без серьезных затруднений расширена на муниципальный уровень: как по структуре и функциональности, так и по числу работающих с ней сотрудников.
