Использование геоинформационных систем для составления схемы землеустройства

КАБИНЕТ МИНИСТРОВ УКРАИНЫ

ЮФ «КАТУ» НАУ

 

Кафедра землеустройства и кадастра

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине геоинформационные системы

на тему «Использование геоинформационных систем для составления схемы землеустройства».

 

 

 

Выполнила:

студентка группы К-41.1

Кошевая Т.М.

 

Проверил:

доцент Горбатюк В.М.

 

 

 

 

Симферополь,2006г.

 

Содержание

 

Введение

1.Краткая история развития ГИС

2. Использование ГИС в землеустройстве

Вывод

Литература

 

 

Введение

 

Геоинформационная система (ГИС) - это  организованный набор аппаратуры, программного обеспечения, персонала и географических данных, предназначенных для эффективного ввода, хранения, обновления, обработки, анализа и визуализации данных, всех видов географически организованной информации.

Другими словами ГИС – это система, способная хранить и использовать данные о пространственно-организационных объектах.

Отличительной особенностью географических информационных систем является наличие  в их составе специфических методов  анализа пространственных данных, которые  в совокупности со средствами ввода, хранения, манипулирования и представления пространственно-координированной информации и составляют основу технологии географических информационных систем, или ГИС-технологии. Именно наличие совокупности способных генерировать новое знание специфических методов анализа с использованием как пространственных, так и непространственных атрибутов и определяет главное отличие ГИС-технологии от технологий, например, автоматизированного картографирования или систем автоматизированного проектирования (так называемых САПРовских систем).

Основными функциями, реализуемыми ГИС  являются:

— ввод и обновление данных;

— хранение и манипулирование данными;

— анализ данных;

— вывод и представление данных и результатов.

 

 

1.Краткая история развития ГИС

 

Принято считать, что история развития географических информационных систем насчитывает более 30 лет со времени создания в середине 60-х годов Канадской ГИС под руководством Р.Томлисона. Судя по имеющейся литературе, это действительно была первая работающая автоматизированная информационная система, имеющая дело с пространственно распределенной информацией. Однако, и Канадская ГИС и другие геоинформационные системы, разработанные в Европе и Северной Америке в 60-х и первой половине 70-х годов представляли собой банки картографических данных с функциями ввода, простейшей обработки и вывода с использованием примитивных (по современным представлениям) печатающих устройств. В связи с этим появление первого поколения ГИС в том смысле, который мы вкладываем в это понятие сегодня, все же следует отнести к концу 70-х, началу 80-х годов, когда появились и достаточно широко распространились 16-ти битовые микро- и миниЭВМ, получили соответствующее развитие техника и технология ввода, хранения, обработки, анализа и представления пространственно распределенных данных в целом ряде научных и прикладных областей. К таковым, в первую очередь, следует отнести картографию и системы автоматизированного картографирования, дистанционное зондирование и методы обработки данных дистанционного зондирования, системы компьютерного проектирования (CAD) и компьютерную графику, пространственный анализ, географическое и картографическое моделирование.

Результатом вначале параллельного, а затем все более тесного  совместного развития средств и методов обработки и анализа пространственного распределения данных в этих и некоторых других областях и явились географические информационные системы, а точнее, технология географических информационных систем.

Нельзя не отметить военные приложения ГИС-технологии, которые имели как свидетельствует, например, Питер Барроф, «взаимоналагающееся и даже доминирующее значение во многих из этих монодисциплинарных областей».

В предшествующем появлению первого  поколения ГИС периоде можно  условно выделить как качественные этапы 60-е и 70-е годы. Именно в 60-е годы появились первые автрматизированные картографичекие системы. В1963 г. Ховард Т. Фишер создал SYMAP (Synagrapfic Mapping System)-программу построения карт на алфавитно-цифровых печатающих устройствах (АЦПУ) ЭВМ (synagraphic-от греческого слова synagein,означающее объединение вместе), включающего также набор программных модулей для анализа пространственных данных. В последующие годы в Лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа Гарвардского университета, которую в 1965 г. возглавил Ховард Т. Фишер, были разработаны такие широко известные пакеты, как GRID,IMGRID,CALFORM и другие, которые как и многие, созданные в других научных центрах в 60-х и 70-х годах пакеты, были ориентированы на автоматизацию картографирования с использованием имеющихся в то время линейных или перьевых плоттеров, а также выполнения простейших методов пространственного анализа растровых изображений, не выходящих за пределы возможностей «ручных» методов.

Для периода с конца 60-х по вторую половину 70-х годов характерно последовательное усовершенствование методов пространственного, в том числе - статистического, анализа, а также технологии кодирования и представления пространственных данных. Уже в конце 60-х годов разработана т.н. DIME-файловая структура хранения топологической информации, появилась технология графического отображения 3-х мерных изображений и т.д. Весьма характерной для этого периода является тенденции к усилению междисциплинарных связей в среде разработчиков ГИС, в первую очередь между учеными и инженерами. Однако, геоинформационных системы этого периода все же были специализированными, причем создаваемыми на базе мощных и очень дорогих ЭВМ, в силу чего они были системами уникальными с весьма ограниченным кругом пользователей.

Во второй половине 70-х-начале 80-х  годов на Западе в разработку и  приложения ГИС-технологии были сделаны  значительные инвестиции как правительственными, так и частными агентствами, особенно в Северной Америке. В этот период были разработаны сотни компьютерных программ и систем. Появление же и широкое распространение, недорогих компьютеров графическим дисплеем (получивших название "персональных"), позволивших отказаться от "пакетного" режима обработки данных и перейти к диалоговому режиму общения с компьютером с помощью команд на общем английском, способствовали децентрализации исследований в области ГИС-технологии. Тесная же интеграция междисциплинарных исследований, их направленность на решение комплексных задач, связанных с проектированием, планированием и управлением, привели к созданию интегрированных ГИС, характеризующихся большей или меньшей универсальностью. К 1984 г. только в Северной Америке было инсталлировано примерно 1000 геоинформационных систем. В Европе разработка ГИС велась в меньшем масштабе, но основные шаги в области разработки и использования ГИС-технологии были проделаны и здесь. Особенно необходимо отметить Швецию, Норвегию, Данию, Францию, Нидерланды, Великобританию и Западную Германию.

Второе поколение ГИС  можно вслед за Хенком Ф. Оттенсом отнести к середине 80-х годов, третье - к началу 90-х. Прогресс в ГИС-технологии в последнее десятилетие в значительной степени связан с прогрессом аппаратных средств, причем как компьютеров - появлением 32-х битовых, а затем 64-х битовых мини- и микроЭВМ, так и средств ввода и вывода пространственной информации - дигитайзеров, сканеров, графических дисплеев и графопостроителей.

Для этого же периода  характерно появление и широкое  распространение коммерческих ГИС-пакетов, которые в большинстве случаев. Представляют собой программную среду, позволяющую пользователю достаточно просто создавать геоинформационные системы в соответветствии с его собственными запросами и возможностям. В конце 80-х годов сформировалась мировая ГИС-индустрия, включающая аппаратные, программные средства ГИС и их обслуживание. В 1988 г., например, только прямые расходы по этим статьям в мире превышали 500 млн. долларов США, а в 1993 составили около 2.5 млрд. долларов. Непрямые же расходы превышали эти цифры в несколько раз.

Реализацией мощного интеграционного  потенциала ГИС-технологии явилось  выполнение, начиная с конца 80-х  годов, ряда глобальных и межнациональных  проектов по мониторингу природной  среды таких как, например,GRID и CORINE.

Проект GRID (GlоЬа1 Resоигсе Information Database) Глобального ресурсного информационного банка данных является инструментом реализации программы GEMS (С1оЬа1 Environment Monitoring System)-Глобальной системы мониторинга окружающей среды, выполняемой эгидой Организации Объединенных Наций. Проект разрабатывается с 1988 года рядом стран участниц (Канада, сша, Норвегия, Швеция и др.), международных и национальных организаций (НАСА, институт исследований природных систем - ЕSRI, Женевский университет и др.). Программное обеспечение GRID осуществляется с помощью пакета ELAS, разработанного в НАСА для обработки данных диcтанционного зондирования и ГИС-пакета ARC-INFO, разработанного ЕSRI (Калифорния).

Проект CORINE - (Coordination-Information-Environment) - создание геоинформационной системы Европейского Союза. Разработка проекта начата в соответствии с решением ЕЭС от 27 апреля 1985 г.

Система содержит более 40 слоев  информации, включая топографию, административные границы, данные по климату (по более, чем 6,5 тысячам метеорологических станций), земельным и водным ресурсам, растительному и животному миру. Особое внимание уделено оценке риска неблагоприятных природных и антропогенных явлений таких, как сейсмическая активность, водная эрозия почв и др. а также источникам сосредоточенного техногенного загрязнения природной среды. В частности, входящий в состав CORINE проект по атмосферному воздуху - CORINAIR- охватывает проблемы выбросов диоксида серы, оксидов азота и летучих органических соединений в странах ЕС. При этом во внимание принимается около 120 видов хозяйственной деятельности. Программное обеспечение проекта CORINE осуществляется с использованием ГИС-пакетов ARC-INFO -для масштаба 1:1000000 и SICAD- для масштаба 1:300000.

 

2. Использование ГИС в землеустройстве

 В настоящий момент остро стоит проблема создания и ведения земельного и других видов кадастров, которые являются основой экономической оценки государственных ресурсов и учёта их использования. Известно, что в выполнении таких работ лучшим средством является применение ГИС-технологий, причём не на одном каком-либо этапе, а на протяжении всей технологической цепочки от сбора первичных материалов и до создания конечной системы.

   Применение ГИС-технологий в землеустройстве позволяет не только хранить информацию по объектам землеустройства, но и фиксировать различные изменения, а также тенденцию таких изменений. Этот аспект применения ГИС очень важен, поскольку именно землеустроительные предприятия являются источником сведений о вновь возникающих объектах кадастрового учета. ГИС-технологии позволяют решать многие землеустроительные задачи быстрее и эффективнее. Например, в ходе приватизации земель коллективного сельскохозяйственного производства (КСП) возникла необходимость разделения полей хозяйства на определенное количество паев, каждый из которых равноценен стоимости земельного сертификата, выданного члену КСП. При этом должен выполняться ряд дополнительных условий, регламентирующих порядок раздела земель КСП (форма земельного пая, его длина и ширина, отношение длин его сторон и проч.). ГИС позволяет землеустроителю решить данную задачу в интерактивном режиме, анализируя рельеф и форму полей, провести разбиение земель КСП с соблюдением перечисленных условий. 
    ГИС-технологии в землеустройстве дают возможность использовать для ввода и обновления сведений в базе данных современные электронные средства геодезии и системы глобального позиционирования, а значит постоянно иметь самую точную и свежую информацию. Специальные средства позволяют проводить аналитическую обработку данных, моделируя различные события, например, связанные с загрязнением территорий. 
     При работе с кадастровыми базами данных надо учитывать, что: 

1. после ввода всех необходимых данных в базу требуется ее 
   постоянное обновление для поддержания сведений в актуальном 
   состоянии;
2. для грамотного управления земельными ресурсами необхо 
   дима трехмерная информация. Данные о рельефе местности важ 
   ны для оценки земельного участка, для принятия решения о его 
   целевом использовании и решении других вопросов, связанных с 
   управлением недвижимостью.

 
      Для решения перечисленных задач в приемлемые сроки, применительно к большим территориям, можно использовать данные дистанционного зондирования и процедуры фотограмметрической обработки этих данных, т.е. определение размеров, формы и пространственного положения объектов по результатам измерения их изображений. Привлечение этих методов сбора данных позволяет с высокой эффективностью решать следующие задачи на основе ГИС-технологий: 

создание тематических карт различных масштабов для  целей 
землеустроительного проектирования;

 
построение цифровых моделей рельефа;

 
инвентаризация земель;

 
мониторинг состояния земель и  оценка потерь в результате 
различных стихийных бедствий;

 
высокоточное составление почвенных  карт и планов насе 
ленных пунктов;

 
оперативная поддержка цифровой базы данных в актуальном 
состоянии;

 
прогноз урожайности и т.д.

 
     Наличие всех этих возможностей позволяет землеустроителям быстро и эффективно (часто в камеральных условиях), с необходимой точностью проводить формирование объектов кадастрового учета. Кроме этого, ГИС решает проблему совместимости координатных систем. Зачастую съемка ведется в одной системе координат, обработка ее результатов и последующая проверка — в другой, а приемку результатов земельно-кадастровая палата осуществляет в третьей системе координат. Как правило, ГИС-инст-рументарий позволяет решать землеустроителям эту задачу быстро и эффективно. 
 
     В современной технологии ведения ГЗК ГИС используется главным образом для работы с кадастровой картой, в том числе и дежурной (дежурный кадастровый документ). 
 
     Задачи, выполняемые с помощью ГИС, в привязке к используемым сегодня документам ГЗК можно сформулировать следующим образом. 

1. Подготовка планов объектов кадастрового учета.
2. Построение по заявкам на основе материалов ГЗК и мате 
   риалов межевания планов границ новых объектов кадастрового 
   учета.
3. Проведение экспертизы условий формирования этих объектов.
4. Подготовка и печать протокола формирования объекта када 
   стрового учета как документа.
5. Создание на основе данных из различных источников (мате 
   риалы межевания, дистанционного зондирования и т.д.) кадаст 
   ровой карты кадастрового квартала — документа, содержащего 
   сведения о наличии, местоположении и границах объектов учета 
   на территории кадастрового квартала.
6. Подготовка и печать графических документов подраздела «Зе 
   мельные участки» государственного реестра земель кадастрового 
   района.
7. Подготовка и печать графических документов кадастрового 
   плана земельного участка (КПЗУ) — документа, в форме кото 
   рого предоставляются сведения о конкретном земельном учас 
   тке.
8. Внесение текущих изменений по результатам: регистрации 
   прав, уточнений границ, сделок с объектами учета.
9. Подготовка и печать на основе дежурного кадастрового доку 
   мента и семантических (атрибутивных) данных производных ка 
   дастровых и иных тематических карт, содержащих обобщенные 
   сведения о некоторой территории.