ГИС «Перепись населения» Республики Беларусь

Ермолицкая Е.В., Национальный статистический комитет Республики Беларусь, web: belstat.gov.by, Тараканов М.Ю., Юзефович Е.В., Петухова Р.В. Республика Беларусь, Минск, РУП «Информационный центр земельно-кадастровых данных и мониторинга земель», e-mail: iczem@infonet.by, Web: iczem.landgis.by

GIS «Census of Belarus Republic»

В статье рассмотрены вопросы применения технологии географических информационных систем (ГИС) при организации переписи населения Республики Беларусь 2009 года и предоставлении её итоговых данных. Наряду с основными подходами к разработке и внедрению ГИС «Перепись населения» рассматриваются перспективы её развития и использования при распространении статистической информации.

Перепись населения Республики Беларусь 2009 года

В период с 14 по 24 октября 2009 года в Республике Беларусь была проведена общенациональная перепись населения.

Перепись населения – специально организованное статистическое наблюдение, проводимое с целью получения достоверной информации о социально-демографических характеристиках населения как в масштабе всего государства, так и в разрезе его административно-территориальных образований. Материалы переписи населения являются источником информации, необходимой для текущих расчетов и прогнозирования социально-экономического развития страны, численности и состава её населения, изучения размещения и использования трудовых ресурсов, осуществления научных исследований и многого другого [1]. Программа наблюдения переписи населения Республики Беларусь 2009 года включала вопросы как о респондентах – лицах, постоянно проживающих на территории Республики Беларусь, так и о домохозяйствах и помещениях, в которых проживают члены этих домохозяйств.

В отношении респондентов информация собиралась по следующим признакам: пол, возраст, состояние в браке, национальность и языки, миграционные признаки, страна рождения и гражданство, уровень образования, источники средств существования, экономическая активность, вид занятия и вид экономической деятельности организации, в которой занят респондент, число рожденных детей у женщин. В отношении домашних хозяйств переписные листы содержали вопросы о родственных отношениях и жилищных условиях членов домохозяйства. В отношении помещений собиралась информация о его типе, материале наружных стен, времени постройки, видах благоустройства и размере общей площади помещения.

В целях обеспечения полноты охвата территории страны переписью и расчета потребности в персонале по проведению опроса населения осуществляется переписное районирование – разбиение территории государства на переписные, инструкторские и счетные участки. Последние представляют собой наименьшие рабочие территориальные единицы, на которых заполнение переписных листов осуществляется одним переписчиком. Переписное районирование производится при помощи переписных карт, которые специально разрабатываются в период подготовительных мероприятий по проведению переписи населения [2].

Картографическое обеспечение переписи населения

Картографический материал для обеспечения переписи населения Республики Беларусь 2009 г. был изготовлен подведомственными организациями Государственного комитета по имуществу Республики Беларусь (далее – Госкомимущество) за счет средств республиканского бюджета. Картографический материал представлял собой переписные карты и планы. Переписные карты на 118 административных районов были выполнены в масштабе от 1:25000 до 1:50000 в зависимости от плотности расположения сельских населенных пунктов. На картах отображались:

• административно-территориальные единицы (районы, сельсоветы, населенные пункты);
• «приписанные» к населенным пунктам населенные места: хутора, отдельные жилые и нежилые здания (ведомственное жильё железной дороги, лесничеств и т.п.);
• садоводческие товарищества;
• станции, остановочные пункты железной дороги;
• гидрографическая и дорожная сети;
• соответствующие названия объектов карт.

Бумажный формат переписных карт не был жестко установлен, так как зависел от масштаба и площади районов.

К переписным планам относились учетно-справочные планы в масштабе 1:10 000 и контурные планы в масштабе 1:2 000. Переписные планы были изготовлены на 205 городов и поселков городского типа, включая город Минск и областные города (Брест, Витебск, Гомель, Гродно, Могилёв), а также на 30 сельских населенных пунктов с численностью населения свыше трех тысяч человек.

На контурных планах отображались:

• границы населённых пунктов;
• территории промышленных и других предприятий;
• жилые здания и выдающиеся сооружения (мосты, стадионы, торгово-развлекательные центры, церкви и т.д.);
• улично-дорожная сеть;
• объекты гидрографии;
• лесопарковые насаждения;
• соответствующие названия объектов планов.

Пример листа контурного плана населённого пункта представлен на рис. 1.

На учётно-справочных планах отображались схемы расположения листов контурных планов, при этом слой зданий и сооружений был представлен только выдающимися сооружениями, на планах отсутствовали территории промышленных предприятий (рис. 2).

Рис. 1. Пример листа контурного плана населённого пункта.

Рис. 2. Пример учётно-справочного плана населённого пункта.

Контурные планы распечатывались на бумаге размером 56х56 см с соответствующим зарамочным оформлением. Из листов распечатанных учетно-справочного и контурного планов, легенды контурного плана и перечня названий улиц формировались комплекты, которые упаковывались в папки-конверты с подписью названий соответствующих населенных пунктов. В таком виде картографические материалы поступали в территориальные органы статистики для использования их как на этапе подготовки, так и на этапе проведения переписи населения.

На подготовительном этапе с целью уточнения сведений о зданиях и сооружениях, о численности проживающего в них населения в городских поселениях был проведен сплошной обход по регистраторским участкам. Разбиение территории населенного пункта на такие участки производилось с использованием картографического материала, при этом регистратору для ориентирования на местности выдавался фрагмент карты, содержащий информацию по закрепленному за ним участку. Одновременно со сбором сведений регистратор проверял и уточнял картографический материал. Таким образом, в результате сплошного полевого обследования органы государственной статистики на дату переписи населения располагали самым достоверным картографическим материалом по административно-территориальному делению и жилому фонду Республики Беларусь. Эти материалы впоследствии были использованы при разработке и редактировании базы геоданных ГИС «Перепись населения».

В результате работ по переписному районированию на карты были нанесены границы переписных, инструкторских и счетных участков. Переписные участки формировались с учётом административно-территориального деления, при этом численность населения в переписном участке составляла в среднем 15 тысяч человек. Территория переписных участков, в свою очередь, разделялась на счетные участки, а счетные участки объединялись в инструкторские участки. По результатам переписного районирования определялась численность переписного персонала, который привлекался для проведения переписи населения.

Применение ГИС-технологий для изготовления переписных карт и планов

Для выполнения работ по переписному районированию традиционно использовались бумажные карты, однако на этот раз, впервые в истории национальных переписей Республики Беларусь, изготовление переписных карт и планов было произведено с применением современных информационных технологий, в том числе, программных продуктов ArcGIS.

В рамках изготовления картографического материала для переписи населения РУП «Информационный центр земельно-кадастровых данных и мониторинга земель» (далее – УП «ИЦЗем») было поручено разработать методику подготовки переписных карт и планов с использованием данных Земельно-информационной системы Республики Беларусь (далее – ЗИС) в среде и средствами программного обеспечения ArcGIS. ЗИС – это ГИС с земельно-кадастровым содержанием, предназначенная для автоматизации учёта состояния и использования земель, изготовления землеустроительной документации. В 2007 г. на примере данных локальных ЗИС г.Молодечно и Молодечненского района Минской области были разработаны структуры баз геоданных, легенды, компоновки и собственно листы переписных карт района и планов (учётно-справочного и контурного) города, которые были апробированы при проведении пробной переписи населения в г.Молодечно и Молодечненском районе. Разработанная структура баз геоданных переписных карт и планов легла в дальнейшем в основу ГИС «Перепись населения».

Разработка ГИС «Перепись населения» по заданию Национального статистического комитета Республики Беларусь (далее – Белстат) выполнялась УП «ИЦЗем» в соответствии с требованиями ГОСТ серии 34 на разработку информационных систем. Основными целями создания ГИС «Перепись населения» стали:

• интеграция итоговых данных переписи населения Республики Беларусь 2009 года (далее – итоговые данные переписи населения) с соответствующими географическими объектами цифровой карты (объектами административно-территориального и территориального деления Республики Беларусь, переписными участками, кварталами, зданиями);
• пространственный анализ и картографическое представление итоговых данных переписи населения;
• использование пространственных данных ГИС «Перепись населения» для организации статистических наблюдений.

ГИС «Перепись населения» имеет стандартную функциональную структуру и включает в себя подсистемы ввода, обработки, хранения и администрирования пространственно-атрибутивных данных, подсистему подготовки и представления выходных данных, подсистему справочной информации (рис. 3).

Рис. 3. Функциональная структура ГИС «Перепись населения».

Комплекс автоматизированных задач, обеспечивающих выполнение целей ГИС, решается стандартными средствами программного обеспечения ArcGIS ArcInfo и ArcReader.

База геоданных ГИС «Перепись населения»

База геоданных ГИС «Перепись населения» содержит классы пространственных объектов (информационные слои), организованные в пространственные наборы данных (наборы классов объектов), информационные таблицы с нормативно-справочной информацией, таблицы-кодификаторы, классы отношений (рис. 4).

Рис. 4. Структура базы геоданных ГИС «Перепись населения» в формате ArcGIS.

Набор классов объектов ABC данной ГИС содержит следующие информационные слои базовой карты (классы пространственных объектов):

• административно-территориальное и территориальное деление Республики Беларусь – Admi;
• контуры переписных участков – Census;
• контуры городских кварталов – Blocks;

В состав набора входят также следующие классы отношений: SOATO_Admi; SOATO_Census; SOATO_Blocks.

Набор классов объектов Objects содержит информационные слои, необходимые для формирования топографической подложки базовой карты ГИС «Перепись населения»: объекты местности – Land; коммуникации – Comm; аннотации –Texts.

Пространственные наборы данных ABC и Objects организованы в системе координат WGS-84.

Слой «АТЕ и ТЕ» (Admi) состоит из топологически корректных полигонов: сельских населённых пунктов, центров сельсоветов, городов и посёлков городского типа, районных центров, сельсоветов, городов областного подчинения, областных центров и столицы. В совокупности они формируют соответствующие районы, области и всю территорию Республики Беларусь (рис. 5).

Рис. 5. Слой «АТЕ и ТЕ» базы геоданных ГИС «Перепись населения».

Слой «Переписные участки» (Census) является площадным, включает в себя контуры 648 переписных участков и по границам участков топологически согласован со слоем Admi. Слои «Кварталы городов» (Blocks) и «Объекты местности» (Land) также являются площадными и включают в себя контуры городских кварталов, контуры зданий, сооружений и прочих объектов-ориентиров местности: водоёмов, водотоков, парков, скверов, стадионов, кладбищ.

Слой «Коммуникации» (Comm) является линейным и включает в себя водотоки, осевые улиц и автодорог, ветки железных дорог, мосты и путепроводы. Слой «Аннотации» (Texts) содержит подписи объектов с неопределенным характером локализации с привязкой к заданным точкам.

Объекты слоёв имеют атрибутивные данные, обеспечивающие их идентификацию и сопоставление с соответствующими объектами местности и организованные в соответствующих полях пространственных классов и справочных таблицах (доменах или объектных классах) базы геоданных ГИС. Структура атрибутивных таблиц пространственных слоев базы геоданных ГИС «Перепись населения» приведена в таблице.

Структура атрибутивных таблиц пространственных слоев базы геоданных ГИС «Перепись населения»

За основу системы классификации и кодирования объектов базы геоданных ГИС «Перепись населения» принята аналогичная система ЗИС Республики Беларусь [3].

Разработка ГИС «Перепись населения»

Комплекс работ по реализации проекта ГИС «Перепись населения» разбит на два этапа. В настоящее времяреализован первый этап, а именно создана ГИС «Перепись населения» с возможностью анализа и распространения итоговых данных переписи в разрезе объектов административно-территориального и территориального деления страны (областей, районов, сельсоветов, населённых пунктов, переписных участков, районов и кварталов населённых пунктов). Состав работ по этому этапу включал:

• преобразование в растровый формат исходного картографического материала (переписных карт и планов, выполненных в разных графических форматах);
• геопривязка полученных растровых изображений в системах координат исходного картографического материала;
• перепроецирование полученных растровых изображений в системе координат WGS-84;
• создание растрового каталога изображений;
• оцифровка границ переписных кварталов и участков;
• формирование слоя административно-территориального деления по данным Реестра АТЕ и ТЕ и ЗИС Республики Беларусь;
• формирование набора классов объектов Objects по данным навигационной карты Республики Беларусь (выборка и перекодировка объектов, формирование пространственных слоев Land, Comm и Texts);
• создание базы геоданных ГИС «Перепись населения»;
• контроль ссылочной целостности объектов набора классов ABC базы геоданных ГИС «Перепись населения» с записями таблиц, содержащих итоговые данные переписи;
• формирование легенд и шаблонов тематических карт ГИС «Перепись населения».

Файловая база геоданных ГИС «Перепись населения» создана по электронному исходному картографическому материалу (переписным картам и планам), представленным в разных форматах: *.mdb (с файлами проектов *.mxd), *.dwg, *.dxf, *.tif, *.jpg, *.pdf, *.fh8, *.ai, *.eps. Приведение в единый формат осуществлялось путём конвертации исходного картографического материала в растровый tif-формат. Многолистные растровые карты и планы сшивались в однолистные. Геопривязка полученных растровых переписных карт и планов осуществлялась в среде и средствами ArcGIS.

В качестве материалов для геопривязки полученных растровых карт и планов использовались цифровые земельно-кадастровые карты ЗИС и топографические планы населенных пунктов, навигационная карта и данные ЕГРНИ Республики Беларусь (рис. 6).

Геопривязанные растровые контурные планы 236 населенных пунктов Республики Беларусь были организованы в виде растрового каталога, который использовался при оцифровке границ кварталов и переписных участков. Границы переписных участков цифровались по данным бумажных контурных карт и учетно-справочных планов (рис. 7).

Рис. 6. Геопривязка исходного картографического материала по цифровой земельно-кадастровой карте ЗИС.

Рис. 7. Фрагмент электронной карты с оцифрованными границами кварталов и переписных участков.

Рис. 8. Фрагмент базовой карты ГИС «Перепись населения».

В пределах населённого пункта или его районов (при их наличии) номер квартала является уникальным значением, поэтому для обеспечения ссылочной целостности соответствующих объектов базы геоданных ГИС «Перепись населения» с записями таблиц, содержащих итоговые данные переписи, использовалось поле-идентификатор, состоящее из кода СОАТО и номера квартала (рис. 8).

Второй этап реализации ГИС «Перепись населения» предполагает дополнение базы геоданных адресным слоем по информации создаваемого Реестра адресов Государственного земельного кадастра Республики Беларусь. Наличие такого слоя позволит геопривязывать и распространять итоговые данные переписи населения в разрезе улиц и отдельных зданий.

Распространение итоговых данных переписи при помощи ГИС «Перепись населения»

Картографическая часть ГИС «Перепись населения» состоит из слоёв базовой карты и тематических слоёв, отображающих распределение итоговых данных переписи населения – сводной статистической информации по данным переписи. Распространение итоговых данных переписи населения производится как в виде публикаций, так и по запросам пользователей.

В 2011 году Белстатом планируется выпуск атласа переписи населения. Он будет включать более 300 тематических карт, содержащих информацию по различным статистическим показателям в разрезе областей, районов и городов. Для картографического отображения итоговых данных переписи выбрано 6 вариантов их символизации: цветодиаграммы, картодиаграммы, круговые диаграммы, точечные диаграммы, столбчатые диаграммы, кольцевые диаграммы (рис. 9-14).

Рис. 9. Картографическое представление итоговых данных переписи населения в виде цветодиаграммы.

Рис. 10. Картографическое представление итоговых данных переписи населения в виде картодиаграммы.

Рис. 11. Картографическое представление итоговых данных переписи населения с использованием круговой диаграммы.

Рис. 12. Картографическое представление итоговых данных переписи населения с использованием точечной диаграммы.

Рис. 13. Картографическое представление итоговых данных переписи населения с использованием столбчатой диаграммы.

Рис. 14. Картографическое представление итоговых данных переписи населения с использованием кольцевой диаграммы.

Другой подход в распространении итоговых данных переписи населения при помощи ГИС предполагает предоставление статистической информации по специальному запросу пользователей. Как правило, в этом случае наиболее востребованной является информация по населенным пунктам, их кварталам, группам и конкретным зданиям. Специфика же информации переписи населения заключается в том, что каждая единица наблюдения (лицо, домохозяйство, жилищная единица) имеет территориальную привязку – вплоть до конкретного адреса в пределах населенного пункта. Это позволяет получать необходимую статистическую информацию в разрезе населенных пунктов, а также по кварталам и домам конкретного населенного пункта, и осуществлять ее геопривязку по информации из базы геоданных ГИС. В настоящий момент ГИС «Перепись населения» дает возможность представить статистическую информацию в картографическом виде практически по любому статистическому показателю в рамках программы наблюдения переписи в разрезе населенных пунктов, переписных участков и кварталов населенного пункта, как это показано на рисунках 15 и 16.

Рис. 15. Распределение численности населения г. Минск в разрезе переписных участков.

Рис. 16. Распределение численности населения Партизанского и Заводского районов г.Минск в разрезе кварталов.

Перспективы развития ГИС «Перепись населения»

Перспективу развития ГИС «Перепись населения» необходимо рассматривать, прежде всего, с позиций более широкого применения возможностей геоинформационных технологий для распространения данных других государственных статистических наблюдений и преобразования ГИС «Перепись населения» в ГИС «Статистика». В рамках деятельности Белстата это выдвигает на первый план постановку и решение следующих задач:

• разработка, интеграция в ГИС «Перепись населения» и регулярная актуализация адресного точечного слоя, в котором точки характеризуют адресную информацию соответствующих зданий: коды СОАТО, улицы, переулка и т.п. (по кодификатору улиц), номер дома, номер корпуса дома.
• постоянная актуализация базовой карты ГИС «Перепись населения» вслед за изменениями административно-территориального и территориального деления территории Республики Беларусь.

Необходимость добавления адресного слоя обусловлена тем, что адреса юридических лиц и их обособленных подразделений, предоставляющих информацию органам государственной статистики, позволяют геопривязывать первичные статистические данные по адресу респондента и распространять статистическую информацию в картографическом виде на низких уровнях агрегации (например, квартал города, часть улицы, группа зданий и т.д.).

Целесообразность развития ГИС «Перепись населения» и внедрения на ее основе ГИС «Статистика» продиктована необходимостью расширения спектра информационных услуг, предоставляемых органами государственной статистики, в том числе с использованием географических информационных систем [4].

Внедрение методов пространственного моделирования и анализа с использованием территориально-распределенной статистической информации с целью информационной поддержки принятия управленческих решений в части оптимального территориального размещения ресурсов (трудовых, финансовых и других) и устойчивого развития как государства в целом, так и отдельных его территориальных образований является актуальной и современной задачей, особенно в свете основных направлений Национальной стратегии устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь на период до 2020 года [5].

Литература

1. О переписи населения: Закон Республики Беларусь, 13 июля 2006 г., № 144-З // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. — 2006. – № 122, 2/1241.

2. Руководство по географическим информационным системам и цифровому картированию. – Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций, 2001. – 256 с.

3. ТКП 055-2006 (03150) Земельно-информационная система Республики Беларусь. Порядок создания. – 111 с.

4. Государственная программа «Создание Единой информационной системы государственной статистики Республики Беларусь на 2007-2011 годы»: утв. Указом Президента Респ. Беларусь от 13 нояб. 2006 г. № 665 // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. – 2006. – № 269, 1/8071.

5. Национальная стратегия устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь на период до 2020 г. / Нац. комис. по устойчивому развитию Респ. Беларусь ; редкол.: Я.М. Александрович [и др.]. – Минск: Юнипак, 2004. – 200 с.