Направления автоматизации землеустроительной деятельности

Автоматизированная информационная система государственного кадастра объектов недвижимости
Целью создания автоматизированной информационной системы государственного кадастра объектов недвижимости АИС ГКН является повышение эффективности применяемых решений в области недвижимости, а также качества выполнения технологических процессов и стимулирования инвестиционной деятельности на рынке недвижимости.
Информация об объектах недвижимости и его координатах поступает в систему АИС ГКН в электронном виде. Перед внесением сведений об объекте в единый кадастр недвижимости информация проходит контроль на корректность семантических и графических данных.
При внесении в кадастр сведений об объектах капитального строительства по координатам привязываются к сведениям о земельных участках, на которых они располагаются.
Функционирование системы организуется при помощи портальной технологии через Интернет.
Работа с пространственными и семантическими данными, необходимым для решения задач ведения государственного земельного кадастра различными операторами, использующими АИС ГКН, осуществляется через броузер.

Автоматизированная подсистема пространственных данных
Автоматизированная подсистема пространственных, являющаяся подсистемой АИС ГКН, предназначена для ведения пространственных данных, используемых при формировании объектов кадастрового учета., контроля их производительных характеристик, формирование т публикации кадастровых карт и планов, выполнения процедур АИС ГКН, требующих доступа к пространственным данным. Подсистема реализует функции ввода, обработки пространственных данных для выполнения перечисленных выше функций в других подсистемах АИС ГКН.

Основные цели разработки подсистемы пространственных данных
Организация электронных баз данных, содержащих кадастровые пространственные данные, цифровую топографическую и общегеографическую основы карт (планов)
Создание технических условий для наполнения пространственных данных в интересах ведения государственного кадастра недвижимости, а также их систематических обновлений.
Реализация единого информационного пространства Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр) и ее территориальных органов в отношении пространственных данных, обеспечения доступа к ним и возможности их использования
Стандартизации доступа к пространственным данным
Автоматизация формирования и публикации кадастровой информации

Автоматизированная подсистема государственного мониторинга земель
Автоматизированная подсистема государственного мониторинга земель, являющаяся подсистемой АИС ГКН, предназначена для автоматизации деятельности в области осуществления государственного мониторинга земель РФ.
Целью ее разработки явилось создание автоматизированной подсистемы для выявления изменений в использовании и состоянии земель, их анализа, а также для обеспечения потребителей информацией об использовании и состоянии земель.

Задачи, решаемые автоматизированной подсистемой государственного мониторинга земель
Выявление и отображение изменений в использовании и состоянии земель
Создание программных средств для ведения соответствующих баз данных
Автоматизированный анализ пространственно-временной динамики использования и состояния земель
Информационное обеспечение внутренних и внешних пользователей сведениями об использовании и состоянии земель
Информационную поддержку решения перечисленных задач обеспечивает база данных подсистем, поддерживающая ввод информации из различных источников.

Автоматизированная подсистема государственного земельного контроля
Автоматизированная подсистема государственного земельного контроля, являющаяся подсистемой АИС ГКН, предназначена для автоматизации процессов ведения государственного земельного контроля и решает набор специфических задач.

Задачи, решаемые автоматизированной подсистемой государственного земельного контроля
Подготовка к проведению проверок
Формирование и оформление результатов проверок
Предоставление данных для анализа соблюдения земельного законодательства, формирование статистической отчетности.

Основные цели создания автоматизированной подсистемы государственного земельного контроля
Обеспечение статистическими сведениями государственных органов управления земельными ресурсами
Обеспечение оперативного доступа к информации о соблюдении земельного законодательства
Обеспечение единого информационного пространства Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр) и ее территориальных органов, позволяющего использовать информацию для принятия государственных управленческих решений.

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Цифровая карта – это цифровая модель земной поверхности, сформулированная с учетом законов картографической генерализации в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот (ГОСТ 28441-90)
Цифровая картографическая модель, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба (ГОСТ 28441-99)
Цифровая модель карты, созданная путем цифрования картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации данных полевых съемок или иным способом (Геоинформатика. Толковый словарь).
Цифровая модель топографической, тематической или специальной карты, представленная в виде числовых значений плановых координат х и у , аппликат z и закодированных свойств (атрибутов).(География)
Цифровая запись изображения, хранящаяся в памяти ЭВМ и предназначена для автоматического воспроизведения изображения, его преобразования, решения различных пространственных задач
Систематизированная запись на машинном носителе в цифровом виде пространственных координат объектов местности и кодов их характеристик (Справочник по картографии, 1988).

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Систематизированная запись на машинном носителе в цифровом виде пространственных координат объектов местности и кодов их характеристик (Справочник по картографии, 1988).
Результат логико-математических преобразований исходной информации о картографируемых объектах (Справочник по картографии, 1988).
Цифровая запись в памяти ЭВМ картографической информации в заданных кодах, структурах, форматах и системах исчисления (Халугин, Жалковский, Жданов, 1992 по Новаковский, Прасолова, Прасолов, 2000).
Цифровая модель на соответствующей математической основе в выбранной проекции и номенклатурной разграфке, принятых для карт определенного назначения и тематического содержания, удовлетворяющая требованиям по содержанию, точности и надежности (Халугин, Жалковский, Жданов, 1992).
Также уместно рассмотреть определение термина “цифровая модель”, так как на нем базируются многие из приведенных определений цифровой карты.

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Цифровая модель (иногда подчеркивается, что это цифровая картографическая модель) — это “логико-математическое представление в цифровой форме объектов кар-тографирования и отношений между ними” (ГОСТ 28441-99, 2004).
Тесно связаны с понятием цифровой карты термины “электронная карта” и “компьютерная карта”.
Электронная карта — “программно-управляемое картографическое изображение, визуализированное с использованием программных и технических средств в принятой для карт проекции и системе условных знаков” (Берлянт, 1996).
Компьютерная карта — “результат распечатки (тиражирования) электронных карт путем использования современных лазерных или струйных принтеров, имеющих высокое графическое разрешение” (Новаковский, Прасолова, Прасолов, 2000).

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
В приведенных выше определениях авторы характеризуют цифровую карту, подчеркивая ее различные свойства. В некоторых более явно показана связь с традиционными картами, создававшимися без применения компьютерных технологий, подчеркнуты свойства карты как модели действительности, а именно: масштабность, генерализованность и т. д. Другие определения акцентируют внимание на способе хранения и передачи информации — цифровой вид с помощью кодов, форматов и т. д.
Таким образом, закономерным является вывод о том, что цифровая карта, с одной стороны, сохраняет все основные свойства “бумажных” карт, а с другой стороны, приобретает новые свойства и возможности благодаря принципиально новому подходу к работе с информацией и новым возможностям визуализации.
С точки зрения автора, оптимальным является определение, объединяющее оба этих представления.
Цифровая карта — образно-знаковая модель территории, отражающая свойства природных и антропогенных объектов, построенная по математическим законам и представленная в виде двоичного кода на носителе цифровой информации.

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Именно цифровой способ представления карт и содержащейся в них общегеографической и тематической информации является основным для вновь создаваемых произведений. Развитие и внедрение компьютерных технологий и изменение процессов создания карт привело к появлению большого количества понятий, научных и технических направлений в картографии, которые так или иначе связаны с цифровыми картами. Это отразилось и в наименованиях учебных дисциплин: автоматизированное картографирование, геоинформационное картографирование, компьютерное картографирование, цифровая картография и т. п. Рассмотрим различие этих направлений из определений, приведенных в университетских учебниках и нормативной документации.Цифровая картография — “раздел картографии, охватывающий теорию и методы создания и практического применения цифровых карт и других цифровых пространственно-временных картографических моделей” (Геоинформатика. Толковый словарь…, 1999) или “раздел картографии, охватывающий теорию и практику создания и использования цифровой картографической продукции” (ГОСТ 28441-99, 2004).
В англоязычной литературе близким аналогом является термин Digital mapping или Digital Cartography и определяется он как “a method of preparing maps in which the data is stored in a computer for ease of access and updating” (Collins English Dictionary, 2014), что в переводе означает — метод создания карт, при котором данные хранятся в компьютере для упрощения доступа и обновления

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Автоматизированное картографирование — применение технических и аппаратно-программных средств, в том числе автоматических картографических систем (АКС), компьютерных технологий и логико-математического моделирования, для составления, оформления, редактирования, издания и использования карт и других картографических произведений (Геоинформатика. Толковый словарь…, 1999).
Геоинформационное картографирование — отрасль картографии, его суть составляет информационно-картографическое моделирование геосистем (Лурье, Косиков, 2003) или автоматизированное создание и использование карт на основе баз географических данных и знаний (Лурье, 2010).
Анализ определений показывает, что термины “цифровая картография”, “автоматизированное картографирование”, “компьютерное картографирование” и частично “геоинформационное картографирование” обнаруживают определенное сходство в том, что создание карт производится за счет автоматизации процессов компьютерными средствами. В то же время, по мнению автора, в указанных определениях практически отсутствует упоминание о проектировании карт, а это обязательный этап работ, который также может быть выполнен компьютерными средствами и представлен в цифровом виде. Важно отметить, что такое теоретическое направление, как проектирование карт, которому были посвящены работы известных отечественных специалистов И. П. Заруцкой, К. А. Салищева, А. В. Гедымина и др., сейчас практически не находит отражения в теоретических и методологических работах, а рассматривается как частный этап работ, на методическом уровне.

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Включение соответствующих терминов в определение цифровой картографии позволит показать важность не только составительских работ, но и редакционных, а привлечение технологий компьютерного моделирования — сделать этот этап не просто обязательным “по инерции”, а действительно необходимым. Таким образом, по мнению автора, следует дать такое определение:
Цифровая картография — научно-техническая дисциплина, раздел картографии, которая занимается проектированием и составлением карт в цифровом виде, пригодных для последующего использования в качестве элементов картографических баз данных, электронных или компьютерных карт.
В завершение раздела следует привести несколько ключевых понятий, которыми оперируют в цифровой картографии.

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Данные — “reinterpretable representation of information in a formalized manner suitable for communication, interpretation, or processing” (ISO/IEC 2382:2015, 2017),“the representations of information dealt with by information systems and users thereof” (ISO/IEC 10746-2:2009, 2009), или предоставление информации в формальном виде, пригодном для передачи, интерпретации или обработки людьми или компьютерами (ГОСТ 33707-2016, 2017).
Информация — “knowledge which reduces or removes uncertainty about the occurrence of a specific event from a given set of possible events” (ISO/IEC 2382:2015, 2017), “any kind of knowledge that is exchangeable amongst users, about things, facts, concepts and so on, in a universe of discourse” (ISO/IEC 10746-2:2009, 2009), или любые данные, представленные в электронной форме, написанные на бумаге, высказанные на совещании или находящиеся на любом другом носителе, используемые финансовым учреждением для принятия решений, перемещения денежных средств, установления ставок, предоставления ссуд, обработки операций и т. п., включая компоненты программного обеспечения системы обработки (ГОСТ 33707-2016, 2017).

Цифровая картография: термин, трактовка и сопутствующие понятия
Географическая информация — это информация об объектах и явлениях, содержащая в явном или неявном виде, указание на их местоположение относительно Земли (ГОСТ Р ИСО 19105-2003, 2004) или информация об участках земной поверхности, расположении объектов в пространстве (Goodchild, 1997).
Картографическая информация — это та информация, которая используется для создания карт, а также информация, представленная, передаваемая в виде карт и воспринимаемая пользователем (Геоинформатика. Толковый словарь…, 1999).
Пространственные данные — цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении, форме и свойствах, представленные в координатно-временной системе (ГОСТ Р 52155-2003, 2004) или цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах, пространственных и непространственных атрибутах (Геоинформатика. Толковый словарь…, 1999).
Пространственные данные разделяют на позиционные, которые характеризуют местоположение, и атрибутивные, дающие качественное и/или количественное описание объекта.
Более подробно обсуждение этих терминов следует изучить по специальной учебной, научной, справочной и нормативной литературе. В рамках данного курса это излишне, поэтому даны только наиболее часто используемые или зафиксированные в нормативной документации определения.

Общее представление о цифровой карте.
В картоведении выделены элементы карты и все они сохраняют свое значение и для цифровой карты, хотя и с некоторыми особенностями представления или наименования. Покажем основные отличия на нескольких примерах. Картографическое изображение — наиболее важная часть карты, которая состоит из географической основы и тематического содержания. В практике компьютерного составления карт элементы основы или тематического содержания называют слоями.
Содержание географической основы обычно включает такие элементы, как рельеф, гидрографическая сеть, населенные пункты, дороги, границы. Каждый из элементов может быть представлен одним или несколькими слоями, например, разделяют площадные, линейные и точечные объекты. Схожий принцип использовался при подготовке издательских оригиналов. Тематическое содержание также может быть представлено одним или несколькими слоями, оформленными в соответствии с авторской идеей и в соответствии с традициями тематического направления в картографии.
Каждая карта имеет математическую основу, которая включает проекцию (координатную сетку), масштаб, компоновку. Однако в связи с активным использованием геоинформационного программного обеспечения для создания и использования карт, эти элементы карты не всегда используют в явном виде. Например, при работе в ГИС-пакетах (MapInfo, ArcGIS и пр.) нет необходимости выводить на экран координатную сетку, так как координаты положения курсора считываются и выводятся на монитор автоматически. Проекция и масштаб карты могут быть изменены в процессе работы, исходя из задач картографирования, а текущие параметры выведены на экран.
Условные обозначения в обязательном порядке присутствуют на карте, однако форма их передачи часто зависит от того, как именно карта в дальнейшем распространяется.

Общее представление о цифровой карте
В картоведении выделены элементы карты и все они сохраняют свое значение и для цифровой карты, хотя и с некоторыми особенностями представления или наименования. Покажем основные отличия на нескольких примерах. Картографическое изображение — наиболее важная часть карты, которая состоит из географической основы и тематического содержания. В практике компьютерного составления карт элементы основы или тематического содержания называют слоями.
Содержание географической основы обычно включает такие элементы, как рельеф, гидрографическая сеть, населенные пункты, дороги, границы. Каждый из элементов может быть представлен одним или несколькими слоями, например, разделяют площадные, линейные и точечные объекты. Схожий принцип использовался при подготовке издательских оригиналов. Тематическое содержание также может быть представлено одним или несколькими слоями, оформленными в соответствии с авторской идеей и в соответствии с традициями тематического направления в картографии.
Каждая карта имеет математическую основу, которая включает проекцию (координатную сетку), масштаб, компоновку. Однако в связи с активным использованием геоинформационного программного обеспечения для создания и использования карт, эти элементы карты не всегда используют в явном виде. Например, при работе в ГИС-пакетах (MapInfo, ArcGIS и пр.) нет необходимости выводить на экран координатную сетку, так как координаты положения курсора считываются и выводятся на монитор автоматически. Проекция и масштаб карты могут быть изменены в процессе работы, исходя из задач картографирования, а текущие параметры выведены на экран.
Условные обозначения в обязательном порядке присутствуют на карте, однако форма их передачи часто зависит от того, как именно карта в дальнейшем распространяется.

Общее представление о цифровой карте
Дополнительные и вспомогательные элементы часто включают в макет карты при подготовке ее к печати. В ГИС-пакетах есть возможности создания и оформления диаграмм, набора и форматирования текстовых блоков, вставки рисунков и фотографий и пр. Наличие или отсутствие таких элементов определяется тем, как будет использоваться карта. В том случае, если цифровая карта составляется как основа геоинформационного картографирования, дополнительные и вспомогательные элементы излишни.
Приведенные примеры иллюстрируют тот факт, что создание и использование карт на компьютере открыло значительное количество вариантов представления данных. Поэтому отдельные элементы карты могут быть обязательными при создании бумажного варианта карты, но в случае компьютерного представления они могут быть скрыты и выводиться при необходимости.
Основная причина таких изменений, на взгляд автора, заключается в особенностях хранения и распространения цифровых карт. Цифровое представление — это, по сути, запись информации в двоичном коде, которая требует интерпретации машинными средствами. Но картограф и пользователь работают непосредственно с результатом ее визуализации на мониторе или с “твердой” копией на бумаге. Более того, цифровые карты не всегда являются окончательным произведением и могут быть только промежуточным этапом работ. Это происходит в тех случаях, когда результат картографирования включается в картографическую базу данных или в геоинформационную систему.

Общее представление о цифровой карте
Таким образом, следует говорить о том, что цифровая карта как результат работы картографа имеет специфические особенности распространения, которые и определяют все предшествующие этапы и особенности проектирования, составления карты.
То есть при создании цифровой карты необходимо отталкиваться не только от назначения и круга пользователей, что характерно для традиционных бумажных карт, но и от того, что будет являться конечным продуктом картографирования, как карта будет использоваться.
Первый вариант заключается в подготовке и печати бумажной версии карты. Традиционный для картографии способ — это издание карты на картографической фабрике или в типографии. Этот случай является основным при издании больших тиражей, что характерно для фундаментальных научно-справочных карт и атласов, учебных картографических материалов. В то же время создание и печать карт является неотъемлемой составляющей производственных работ, например экологического мониторинга, и при печати карт используется офисная техника.

Общее представление о цифровой карте
Второй вариант распространения карты — электронный. В этом случае карта изначально готовится для использования на компьютере, и принципиальным становится выбор технологической схемы создания карты. Уместно разделить технологии на две группы: графическую и геоинформационную. Наиболее просто показать это различие можно на примере программного обеспечения. Графические технологии используют векторные (Adobe Illustrator, Corel Draw) и растровые (Adobe Photoshop) редакторы.
Такие программные продукты позволяют создавать качественные произведения с точки зрения оформления, то есть оригиналы карт в привычном исполнении. Недостатком такого подхода является невозможность работы с базами данных, системами координат, оперативного обновления содержания карты и т. д.
Геоинформационный подход к созданию карты учитывает эти особенности, но требует иногда значительно бyльших объемов работ, которые направлены на систематизацию исходных данных, приведение их к требуемому формату.

Общее представление о цифровой карте
В любом случае, вне зависимости от технологии создания, далее необходимо выбрать способ представления карты: векторный или растровый.
Векторное представление основано на математическом представлении геометрических объектов (точки, линии, полигоны и т. д. ).
Помимо описания очертаний объекта и местоположения, векторное представление может включать информацию об атрибутивных характеристиках.

Общее представление о цифровой карте
С другой стороны, часто используют растровое представление карты, то есть с помощью регулярной сетки. Каждой ячейке сетки (пикселю) присваивается цвет в зависимости от количественного или качественного значения картографируемого показателя.
Специалисты-картографы, как правило, используют векторное представление при создании карты, но итог может храниться или передаваться пользователю в растровом виде. Более того, в случае печати карты векторное изображение преобразуется в растровое по умолчанию.