Попов А.В., директор, Чегринец О.А., начальник департамента информатизации, Коммунальное предприятие "Городской информационный центр", Украина, г. Харьков, e-mail: grif@citynet.kharkov.ua
Деговцова С.И., директор коммунального предприятия «Горпроект», г. Харьков
Овраменко В.Д., директор ООО НПКФ «Сигма ЛТД», г. Харьков
Implementation of ArcGIS as an integrating basis for a system of city cadastre is described. Examples of the realized subsystems for Kharkov city (Ukraine) are presented.
Градостроительный кадастр является неотъемлемой частью государственной системы кадастров и предназначен для обеспечения мониторинга застройки и использования территорий, а также для предоставления субъектам градостроения необходимой информации в порядке, установленном законодательством.
Градостроительный кадастр содержит следующую информацию:
- участки землепользования (землевладения);
- здания, сооружения и другая недвижимость;
- участки и узлы инженерных сетей;
- участки и узлы улично-дорожной сети;
- территориальные зоны (функциональные, охранные и другие, характеризующие инженерно-геологическую и экологическую ситуацию в городе).
В Украине создание и ведение градостроительных кадастров регулируется Законом Украины "Про основи містобудування", Постановлением Кабинета министров Украины от 25 марта 1993 года № 224 "Про містобудівний кадастр населених пунктів" и ДБН 1-1-93 «Система містобудівної документації. Порядок створення і ведення містобудівних кадастрів населених пунктів».
В градостроительном кадастре крупного города необходимо учитывать сотни тысяч объектов недвижимости, тысячи километров инженерных и транспортных сетей, сотни территориальных зон. Учет и оперативная обработка таких объемов данных невозможна без применения современных информационных технологий. Также, принимая во внимание большую территориальную распределенность объектов градостроительного кадастра, становится очевидной необходимость использования геоинформационных технологий.
В Харьковском Коммунальном предприятии «Городской информационный центр» совместно с компанией «Сигма ЛТД» на протяжении нескольких лет ведутся работы по созданию Автоматизированной информационной системы градостроительного кадастра и мониторинга (АИС ГКМ). В качестве основы для построения АИС ГКМ было использовано программное обеспечение ArcGIS 9.3 компании ESRI. На сегодняшний день система успешно функционирует в подразделениях Департамента градостроительства, архитектуры и земельных отношений Харьковского городского совета.
В качестве картографической основы АИС ГКМ используются топографические планы масштабов 1:2000 и 1:500, ортофотопланы и космические снимки.
Выбор линейки продуктов ArcGIS был не случаен. Большой объем и разнообразие пространственной информации, входящей в состав АИС ГКМ, а также большое количество пользователей, заинтересованных в оперативном получении необходимой информации, предъявляют серьезные требования к применяемым программным платформам и к средствам качественного отображения картографического материала. Продукты компании ESRI прошли длительный эволюционный путь развития и вобрали в себя опыт большого числа разработчиков и пользователей. На сегодняшний день это мощнейшая геоинформационная система с удобным пользовательским интерфейсом и расширяемой объектной моделью.
На аспекте расширяемости хотелось бы остановиться подробнее. Компания ESRI создала специальную программу поддержки разработчиков ESRI Developer Network (EDN), в состав которой входят серверные компоненты ArcGIS Server и компоненты для разработчиков ArcGIS Engine. Данные продукты тесно интегрируются со средой разработки MS Visual Studio, благодаря чему имеется возможность быстро расширять функциональность приложений ArcGIS Desktop и создавать полнофункциональные картографические настольные и web-приложения. Возможность расширения стандартных программных модулей ArcGIS Desktop (ArcMap, ArcCatalog и т.д.) с учетом специфических задач конкретных пользователей с применением ArcGIS Engine позволяет создавать специализированные приложения на унифицированной платформе. Быстрое создание web-приложений с использованием набора библиотек и инструментов разработчика Web ADF (Web Application Developer Framework), входящих в состав ArcGIS Server, позволяет предоставлять доступ к пространственной информации большому количеству пользователей с минимальными затратами на установку и развертывание. Программа EDN также предоставляет доступ к Интернет-порталу http://edn.esri.com, содержащему постоянно обновляемую справочную систему с удобным поиском, примерами кода, форумом разработчиков и т.д.
В качестве примера реализации конкретных составляющих АИС ГКМ на базе ArcGIS хотелось бы привести краткое описание двух подсистемы, наиболее полно реализованных на сегодняшний день: автоматизированную систему ведения дежурного плана города и подсистему ведения электронного архива градостроительной документации.
Автоматизированная система ведения дежурного плана города
Автоматизированная система ведения дежурного плана (АСВДП) предназначена для оперативного мониторинга изменений на территории города, связанных с проведением работ по строительству и реконструкции объектов городской среды. Система позволяет фиксировать результаты геодезических изысканий на электронной карте города. Материалы геодезических съемок, поступающие в отдел градостроительного кадастра и имеющие различную форму (бумажную, цифровую) и различное качество, с помощью АСВДП сопоставляются с конкретным участком территории города и проверяются на соответствие действующим нормам.
Эта система также включает в себя сведения о выданных разрешениях на проектные работы, о выданных технических условиях, о полученных согласованиях, сведения о проектной организации, дате разработки и утверждения проекта, а также данные о предполагаемом размещении, сроках строительства и основных технических характеристиках объекта (рис. 1).
Рис. 1. Главное окно автоматизированной системы ведения дежурного плана города.
На основании этой информации выдается разрешение на проведение геодезических изысканий. Состав сведений, на основании которых формируется разрешение, включает данные о заказчике проекта, месте размещения объекта и его основных характеристиках, а также регистрационный номер проекта. Предварительные границы проектируемого объекта фиксируются в реестре и на соответствующем информационном слое плана города.
Таким образом, автоматизированная система ведения дежурного плана решает следующие задачи:
- регистрация технических требований к объекту (форма 7)
- выдача разрешения на проведение геодезических изысканий
- регистрация съемок (текущих изменений и исполнительных)
- внесение изменений в дежурный план города на основании геодезических съемок
- контроль согласований
- выдача выкопировок из дежурного плана.
Кроме того, в системе ведется ряд реестров и справочников:
- реестр заказчиков (физических и юридических лиц)
- справочник организационных форм предприятий
- реестр органов, выдающих согласования
- реестр проектных организаций
- реестр геодезических организаций и т.д.
На основании архитектурно-планировочного задания проводится анализ потребностей объекта в водоснабжении, водоотведении, отоплении, газификации, электроснабжении, телефонизации и пр.
Регистрация требований (рис. 2) проводится на основе документа «Форма 7», который составляется организацией, разрабатывающей градостроительный проект. На основании этих требований определяется необходимость подключения соответствующих коммуникаций и согласования с организациями, ответственными за соответствующие сети.
Рис. 2. Требования к объекту строительства.
После регистрации требований в автоматизированном режиме формируется разрешение на проведение геодезических изысканий. К разрешению прилагается картограмма работ с указанием границ проведения геодезических изысканий. Разрешение формируется на основе шаблона в формате MS Word, что позволяет при необходимости изменить его в соответствии с текущими требованиями (рис. 3).
Рис. 3. Формирование разрешения на проведение геодезических изысканий.
Для проведения геодезических изысканий организации выдается выкопировка из дежурного плана города. Она формируется в полуавтоматическом режиме и выводится на печать на широкоформатный плоттер (рис. 4).
Рис. 4. Формирование выкопировки из дежурного плана.
Автоматизированная выдача выкопировок позволяет ускорить получение картографической информации (исключается необходимость обращения в архив для получения лавсановых планшетов), выдавать такую информацию только на интересующую территорию, контролировать выдачу выкопировок, благодаря ведению электронного журнала их регистрации.
Результаты съемки текущих изменений передаются в отдел градостроительного кадастра для контроля качества и согласования. На основании полученных материалов на дежурный план города наносятся изменения, что повышает степень его актуальности. Обновленный дежурный план передается проектировщику, который составляет рабочий проект объекта. Проектная информация заносится в специальные слои дежурного плана и служит для сравнения в будущем запроектированных работ с фактически выполненными, а также для согласования работ по строительству и реконструкции на прилегающей территории (рис. 5).
Рис. 5. Внесение проектной информации на дежурный план.
По факту завершения прокладки конкретных инженерных коммуникаций проводится их исполнительная съемка. АСВДП позволяет сравнить результаты исполнительной съемки сетей с сохраненными проектными трассами и быстро выявить отклонения от проекта, если таковые имеют место. После завершения работ на объекте проводится съемка благоустройства территории, на основании которой вновь построенные или реконструированные объекты и прилегающая к ним территория наносятся на дежурный план.
Таким образом, внедрение АСВД позволяет осуществлять мониторинг изменений на территории города и оперативно отражать их на дежурном плане.
Подсистема ведения электронного архива градостроительной документации
Электронный архив градостроительной документации представляет собой комплексное решение, предназначенное для ведения соответствующего архива и предоставления пользователям информации о земельных участках и связанной с ними документации.
Внедрение системы позволяет:
- ускорить поиск необходимой информации
- повысить уровень надежности хранения информации, уменьшить риск потери важной информации и оригиналов документов (вследствие халатности сотрудников или воздействия внешних факторов)
- обеспечить доступ к информации посредством сети Internet/Intranet.
Основные функции системы:
- организация хранения электронных версий документов, являющихся электронной копией бумажного градостроительного дела и учетной информации
- привязка электронных документов к участкам земли и к электронной карте города
- организация поиска документов
- обеспечение многопользовательского доступа к информации
- разграничение доступа в соответствии с правами доступа.
Рис. 6. Структура подсистемы ведения электронного архива градостроительной документации.
В состав электронного архива градостроительной документации входят следующие подсистемы (рис. 6):
- ввода – комплекс программно-аппаратных средств для преобразования бумажной документации в электронный вид и занесения в базу данных;
- хранения введенной информации;
- предоставления информации через web-интерфейс, позволяющая просматривать содержимое электронного архива градостроительной документации большому числу удаленных пользователей;
- тиражирования – для воспроизведения копий электронных документов на бумажных носителях.
Подсистема ввода информации состоит из Автоматизированного рабочего места редактора и комплекса сканирования. Она позволяет внести в систему всю атрибутивную информацию по конкретному объекту, включая: адресную информацию, информацию о заказчике, его юридическом и фактическом адресе и т.д., а также электронные копии всех связанных с данным объектом документов.
Вначале формируется пространственный объект, представляющий собой конкретный участок земли, по которому необходимо ввести информацию. Он определяется исходя из конкретной ситуации, может представлять собой реальный землеотвод или быть образован площадью проекции здания или сооружения. Участок земли может состоять из нескольких внешних контуров и иметь внутренние контура (рис. 7).
Рис. 7. Геометрические характеристики объекта.
Затем вносится атрибутивная информация по объекту и заказчику (рис. 8). Часть атрибутов для удобства и увеличения быстродействия реализована в виде справочников: районов, улиц и т.д.
Рис. 8. Форма внесения атрибутивной информации по объекту.
С каждым объектом может быть связано множество документов, составляющих его архивное дело. Информация о документе содержит тип документа, наименование выдавшего его органа, краткое описание и файл с электронной версией документа (рис. 9). Для добавления или изменения сведений о документах существует специальная форма, позволяющая выбрать из иерархических справочников вид и тип документа, внести номер документа, выбрать орган, создавший документ, дать его краткое описание и прикрепить электронную копию документа (рис. 10).
Рис. 9. Электронные копии документов и информация о них.
Рис. 10. Форма для внесения сведений о документе.
Эффективное наполнение базы данных обеспечивает комплекс сканирования состоящий из:
- протяжного сканера для сканирования несшитых узкоформатных документов
- широкоформатного планшетного сканера для сканирования чертежей, планов и карт
- книжного сканера для сканирования сшитых документов.
Подсистема хранения построена в виде кластера на базе СУБД Oracle 11, что позволяет сократить количество операций дискового ввода-вывода и улучшить время доступа для соединений кластеризованных таблиц. В качестве сервера пространственных данных используется ArcSDE.
Подсистема предоставления информации представляет собой сервер на основе ArcGIS Server 9.3 и автоматизированное рабочее место для просмотра архива градостроительной документации, реализованное в виде Web-приложения на основе картографического Web-сервера ArcGIS Server (рис. 11).
Рис. 11. АРМ для просмотра архива градостроительной документации.
Подсистема тиражированияинформации предназначена для оперативного получения копий градостроительных документов и состоит из высокоскоростных лазерных принтеров и широкоформатного плоттера.
Заключение
Таким образом, в нашем городе ArcGIS выступает в качестве интегрирующей основы для построения Автоматизированной информационной системы градостроительного кадастра и мониторинга, предоставляя разработчикам современные инструментальные средства, а пользователям – разнообразные и удобные интерфейсы. Сегодня, используя вышеописанные технологии и приемы, в подразделениях Харьковского городского совета ведутся работы по созданию новых подсистем АИС ГКМ. Для Управления земельных отношений разрабатываются подсистемы нормативной денежной оценки и учета аренды земли, а для Управления дорожного хозяйства – подсистема мониторинга состояния дорожного покрытия. То есть, применение продуктов компании ESRI позволяет создать единую геоинформационную среду для всех разрабатываемых подсистем, обеспечивая их совместимость и расширяемость в соответствии с потребностями управления городами и территориями.
