Градостроительная геоинформационная система разработана для Министерства урбанизации и строительства Грузии. Система состоит из независимой программы City Analyst и пакета ArcGIS.
Николай Аревадзе,
Центр «ГеоГрафик», Тбилиси,
nickare@geographic.ge
О проекте
Проект создания автоматизированной системы градостроительного кадастра разрабатывается в Грузии с 1996 года под эгидой и финансированием международного донора GTZ (техническая поддержка немецкого правительства). Его целью является создание современного комплексного градостроительного кадастра в г. Тбилиси и других крупных городах Грузии.
О системе
Система предназначена для ведения учета и управления градостроительством. Основными возложенными на нее задачами являлись: централизация градостроительной проектной документации, ведение учета информации о зданиях, визуализация процесса планирования строительных проектов, осуществление контроля по соблюдению ограничений правового зонирования, регулярное ведение пространственного и атрибутивного анализа, оперативное генерирование отчетов.
На данном этапе выполнены блоки градостроительного кадастра, земельного кадастра и блок правового зонирования. Пространственные и атрибутивные данные по земельным участкам должны экспортироваться из земельного кадастра и доступны только для чтения. В ближайших планах разработка блока зеленых насаждений.
Система основана на технологии ArcGIS 8.2, помимо прочего обеспечивающей топологическую корректность хранения пространственных данных в базе геоданных. ArcObjects предоставляет превосходный набор инструментов для автоматизации выполняемых задач в ArcMap.
Работу с пространственными данными пользователь проводит в ArcMap, а систему для ввода и обработки атрибутивной информации было принято решение разработать отдельно. Она получила название City Analyst и может работать независимо от ArcGIS. Существуют грузинская и английская версии программы.
Основой системы является разработанная структура базы геоданных, в которую должны загружаться пространственные и атрибутивные данные по городам Грузии. Поскольку адресные данные и данные о собственности оказались наиболее обновленными и доступными по городу Поти, было принято решение создать геоинформационную систему сначала для Поти.
База данных включает в себя следующие слои: дороги, секторы, кварталы, земельные участки, здания и специальные слои правового зонирования. Были введены коды для кадастровых объектов и на их основе определены соответствующие классы отношений между объектами. База также содержит большое количество таблиц словарей, которые делятся на две логические группы: постоянные, не зависящие от определенного города, классификаторы, вроде строительного материала или функционального назначения здания, и словари данных, меняющихся для каждого города, например, список улиц. Система подтипов и доменов базы геоданных не была использована, поскольку работу с атрибутивными данными не планировалось проводить из ArcMap.
Основным объектом базы геоданных является здание. Для его описания предусмотрено 74 поля. Чтобы избежать большого количества нулевых значений в базе данных, атрибутивные поля распределены по десяти тематическим таблицам, каждая из которых связана с пространственной таблицей зданий отношением один-к-одному.
Важным компонентом является правовое зонирование. Город подразделяется на различные функциональные, территориальные, планировочные и ценностные зоны. Система позволяет выявить правонарушения по различным коэффициентам, характеризующим застройку.
City Analyst
Программа City Analyst, разработанная в среде Delphi 6, предоставляет удобный пользовательский интерфейс для работы с базой данных. Она обеспечивает универсальный поиск, редактирование, анализ данных, генерирование отчетов, а также связь с картой города в ArcMap.
Поиск. В программе существует понятие найденных объектов. Это — множество земельных участков и зданий (их кодов), которые удовлетворили критериям поиска. По этому множеству осуществляется редактирование атрибутивных данных, генерирование отчетов и анализ.
После соединения с базой данных, секторы, кварталы, участки и здания отображаются в иерархическом дереве, которое используется для просмотра и поиска на основе административного деления. Возможен поиск по правовому зонированию, адресу, кадастровым кодам и по данным о собственности. Также разработан расширенный поиск по всем атрибутивным полям. Результаты поиска можно отображать на карте (рис. 1).
Рис. 1. Результаты поиска зданий квартала на карте.
Есть возможность проводить поиск поэтапно — искать здания и земельные участки среди уже найденных объектов. Этот способ бывает полезным, если требуется совмещать пространственный поиск с поиском по атрибутивным данным. Сначала проводится пространственный поиск в ArcMap, затем соответствующей командой выделенные объекты передаются в City Analyst, где по ним проводится атрибутивный поиск.
Редактирование. Атрибутивные данные по зданиям распределены по десяти тематическим таблицам:
- Адрес
- Общие сведения
- Техническое состояние
- Данные технического бюро
- Пристройка
- Инженерное оборудование
- Оценочные параметры
- Историко-культурное значение
- Справки и документация
- Строящиеся объекты.
Для редактирования полей каждой таблицы создана отдельная форма.
В City Analyst данные земельных участков доступны только для чтения. Например, система дает возможность просматривать и осуществлять поиск по владельцам, но не позволяет редактировать данные о собственности.
Отчеты. Созданы формы отчетов по разным атрибутивным данным для зданий, а также отчеты по правовому зонированию. Они переданы пользователям для тестирования и определения содержания и вида остальных отчетов.
Анализ. Было разработано два типа анализа: анализ по нарушениям ограничений на застройку и сравнительный анализ атрибутивных данных. City Analyst вычисляет значения разных коэффициентов застройки и записывает результаты в соответствующую таблицу. Затем в ArcMap эти данные отображаются в виде специальных слоев (рис. 2).
Рис. 2. Участки с превышенным коэффициентом застройки изображены темным тоном.
Сравнительный анализ позволяет оценивать распределение значений одного поля по значениям другого. Например, сравнивая поле «Функциональное назначение здания» с полем «Материал стены», получаем таблицу, содержащую информацию о процентном (или количественном) распределении различных строительных материалов по зданиям разной функциональности (рис. 3). Сравнительный анализ работает с результатом поиска. По мере тестирования системы планируется создание дополнительных видов специализированного анализа.
Рис. 3. Сравнительный анализ.
Справка. Программа снабжена системой справки с документацией по закону о правовом зонировании.
Связь с ArcMap. Связь City Analyst с ArcGIS реализована в режиме клиент-сервер, где ArcMap выступает в роли COM сервера. Она заключается в следующем:
- Открытие .mxd файла из City Analyst;
- Соединение с открытым .mxd файлом (с указанием названия файла);
- Переключение на окно ArcMap;
- Показ выделенного объекта на карте;
- Показ результата поиска на карте;
- Отображение множества зданий или участков;
- Поиск с карты. Выделенные в ArcMap здания становятся результатом поиска в City Analyst (обратная связь);
- Запуск VBA скриптов из City Analyst;
- Закрытие .mxd файла.
ArcMap
С помощью ArcObjects были автоматизированы некоторые задачи в ArcMap. Написаны вспомогательные VBA скрипты для осуществления связи с City Analyst. Создана отдельная панель инструментов. Автоматизированы следующие задачи:
- Поэтажный просмотр чертежа здания (рис. 4);
- Просмотр чертежа участка;
- Просмотр фотографии здания (рис. 5);
- Подсчет и визуализация различных коэффициентов застройки.
Рис. 4. Просмотр чертежа здания.
Рис. 5. Просмотр фотографии здания.
Созданы специальные слои с количественным символом для наглядного отображения распределения различных значений полей классификаторов для зданий (рис. 6).
Рис. 6. Распределение материала стены.
Система градостроительного кадастра постоянно расширяется, как функционально, так и территориально.
