ГИС Смоленской области by Vladimir Belikov

Смоленский гуманитарный университет Факультет компьютерных технологий экономики и дизайна Кафедра информационных технологий

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ. ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ Курсовая работа

Исполнитель: Гуляев М. В. Студент группы 32 ПИГ Научный руководитель: Рудский В. В. Зав.кафедрой: Игнатов В. Д.

Смоленск 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение…………………………………………………………………………..3 Глава 1. Географические информационные системы (ГИС)…………………5 1.1.

Краткое описание ГИС……………………………………………...5

1.2.

ГИС среди информационных технологий…………………………6

1.3.

Составные части ГИС……………………………………………….7

1.4.

Принцип работы ГИС……………………………………………….9

1.5.

Задачи ГИС…………………………………………………………11

Глава 2. Этапы формирования ГИС Смоленской области…………………...15 2.1. История ГИС Смоленской области…………………………………15 2.2. Назначение ГИС Смоленской области……………………………...21 2.3. Структура баз данных и технические характеристики ГИС Смоленской области…………………………………………………25 Глава 3. ГИС города Смоленска……………………………………………….36 3.1. История ГИС города Смоленска…………………………………….36 3.2. Цель создания ГИС города Смоленска……………………………..38 3.3. Технологии и средства разработки ГИС города Смоленска и её пользователи…………………………………………………………40 3.4. Существующие и использующиеся ГИС в городе Смоленске……44 Заключение……………………………………………………………………...66 Список литературы………………………………………………………………69

Введение Для эффективного управления муниципальными образованиями и динамично

развивающимися

регионами

необходимы

достоверные

актуальные данные об объектах и процессах на их территории, а также передовые технологии накопления, обработки и представления информации. Современные географические информационные системы с их развитыми аналитическими

возможностями

позволяют

наглядно

отобразить

осмыслить информацию о конкретных объектах, процессах и явлениях в их совокупности. Географические информационные системы (ГИС) позволяют выявить взаимосвязи и пространственные отношения, поддерживают коллективное

использование

данных

их

интеграцию

единый

информационный массив. К цифровым картам, или цифровой картографической основе с тематическими слоями, являющимися геопространственным базисом ГИС, могут подключаться базы данных недвижимости, земельных участков организаций, денежной оценки земель, инженерных сооружений, памятников градостроения и архитектуры, сведений по геологии, истории развития и т.д. В базе данных также можно организовать хранение как графической, так и всей технической, справочной и иной документации. [1] Сегодня совершенно ясно, что комплексный учет всех факторов, формирование стратегии развития, выработка конкретных мероприятий и планов развития городов и регионов невозможны без использования современных информационных технологий. Вместе с тем, задачи, связанные с оптимальным управлением такой сложной системой как современный город, имеют универсальный, не зависящий от внешних условий и внутренних требований, характер, а именно: • большое количество параметров управления; • сложность задач управления; • разнообразие областей применения; • разнородность задач управления;

• разнородность требований к задачам управления; • большое количество нечетко поставленных целей, моделирование по принципу «что, если?»; • наличие неполных, нечетких и противоречивых данных; • повышенные требования к оперативности принятия управленческих решений; • интегрированный (комплексный) характер управления. Решение поставленных задач может быть найдено в рамках географических информационных систем, которые представляют собой совокупность информационных технологий, данных и методов их сбора, хранения

управления

ими

для

задач

анализа

представления

картографической и описательной информации об объектах, которые могут быть представлены на географических картах. В

данной

геоинформационных

работе систем

представлена в

информация

Смоленском

регионе

геоинформационных систем на развитие экономики Смоленской области.

о и

развитии влияние

Смоленска и

Глава 1. Географические информационные системы (ГИС) 1.1. Краткое описание ГИС Географическая информационная система (geographic information system, GIS), ГИС - информационная система, обеспечивающая сбор, хранение,

обработку,

доступ,

отображение

распространение

пространственно-координированных данных пространственных данных). ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомических и иных). По территориальному охвату различают глобальные, или планетарные ГИС, субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС, субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС. ГИС

различаются

предметной

областью

информационного

моделирования, к примеру, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС, природоохранные ГИС, Туристические т.п. Среди

них

распространенные,

особое получили

наименование, земельные

как

особо

широко

информационные

системы.

Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр),

анализ,

оценка,

мониторинг,

управление

планирование,

поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС совмещают функциональные изображений

возможности

(данных

ГИС

дистанционного

систем

цифровой

зондирования)

обработки в

единой

интегрированной среде. [2] Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования,

создания

использования

ГИС

изучаются

геоинформатикой. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете.

1.2. ГИС среди информационных технологий Первым вопросом человека, не знакомого с ГИС, будет, конечно, "а зачем мне это нужно?". На первый взгляд достаточно очевидным является только применение ГИС в подготовке и распечатке карт и, может быть, в обработке аэро- и космических снимков. Реальный же спектр применений ГИС гораздо шире, и чтобы оценить его, нам стоит взглянуть на применение компьютеров вообще, тогда место ГИС будет представляться гораздо яснее. Компьютеры дают не только большее удобство выполнения известных операций с документами, они являются носителем нового направления человеческой деятельности - информационных технологий, и современное общество основано в значительной степени на них. Информацией в нашем понимании следует называть все, что может быть представлено в виде букв, цифр и изображений. Так вот, все методы, техники, приемы, средства, системы, теории, направления и т.д., которые нацелены на сбор, переработку и использование информации, вместе называются информационными технологиями. И ГИС – одна из них. Эта технология объединяет традиционные операции при работе с базами

данных,

преимуществами

такими,

как

полноценной

запрос

статистический

визуализации

анализ,

географического

(пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий. Создание карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно новым. Однако технология ГИС предоставляет новый, более

соответствующий современности, более эффективный, удобный и быстрый подход к анализу проблем и решению задач, стоящих перед человечеством в целом, и конкретной организацией или группой людей, в частности. Она автоматизирует процедуру анализа и прогноза. [3] До начала применения ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного

принятия

оптимальных

решений,

основанных

на

современных подходах и средствах. В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск

наилучшего

маршрута

между

пунктами

экскурсионный

экстремальный туризм, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи. 1.3. Составные части ГИС Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы. Аппаратные средства Это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают

на

различных

типах

компьютерных

платформ,

от

централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Программное обеспечение ГИС ПО

ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для

хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки

пространственных

запросов,

анализа

визуализации

(отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам и функциям. Данные Это

вероятно

наиболее

важный

компонент

ГИС.

Данные

пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные

данные

могут

собираться

подготавливаться

самим

пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных. Исполнители Широкое применение технологии ГИС невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.

Методы Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.

Рис.1. Архитектура и технологии ГИС

1.4. Принцип работы ГИС ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения (рис.2). Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных

реальных

задач:

для

отслеживания

передвижения

транспортных средств и материалов, детального отображения реальной обстановки и планируемых мероприятий, моделирования глобальной циркуляции атмосферы. Любая

географическая

информация

содержит

сведения

пространственном положении, будь то привязка к географическим или другим координатам, или ссылки на адрес, почтовый индекс, избирательный

округ или округ переписи населения, идентификатор земельного или лесного участка, название дороги или километровый столб на магистрали и т.п.

Т опограф ия В одны е объекты Г еология С еть дорог Р астительность и ж ивотны й мир

Б аза д ан н ы х П олученная карта национального парка Л а М а у р и ц и (К а н а д а )

Рис.2. Послойное представление географической информации в ГИС

При

использовании

подобных

ссылок

для

автоматического

определения местоположения или местоположений объекта (объектов) применяется процедура, называемая геокодированием. С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте где находится интересующий вас объект или явление, такие как дом, в котором проживает клиент Вашей туристической компании или находится нужная вам организация, памятное место где произошло историческое событие и имеющуюся об этом информацию, по какому маршруту проще и быстрее добраться до нужного вам пункта или дома и т.д. Векторная и растровая модели ГИС может работать с двумя существенно отличающимися типами данных - векторными и растровыми. В векторной модели информация о

точках, линиях и полигонах кодируется и хранится в виде набора координат X,Y (в современных ГИС часто добавляется третья пространственная и четвертая, например, временная координата). Местоположение точки (точечного объекта), например “Приметного” камня, описывается парой координат (X,Y). Линейные объекты, такие как дороги, реки или трубопроводы, сохраняются как наборы координат X,Y. Полигональные объекты, типа речных водосборов, земельных участков или областей обслуживания, хранятся в виде замкнутого набора координат. Векторная модель особенно удобна для описания дискретных объектов и меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств, таких как плотность населения или доступность объектов. Растровая модель оптимальна для работы с непрерывными свойствами. Растровое изображение представляет собой набор значений для отдельных элементарных составляющих (ячеек), оно подобно отсканированной карте или картинке. Обе модели имеют свои преимущества и недостатки. Современные ГИС могут работать как с векторными, так и с растровыми моделями данных. [4] 1.5. Задачи ГИС ГИС общего назначения, в числе прочего, обычно выполняет пять процедур (задач) с данными: ввод, манипулирование, управление, запрос и анализ, визуализацию. Ввод Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов, либо, при сравнительно небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера. Некоторые ГИС имеют встроенные векторизаторы,

автоматизирующие процесс оцифровки растровых изображений. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИСпакетами. Манипулирование Часто для выполнения конкретного проекта имеющиеся данные нужно дополнительно видоизменить в соответствии с требованиями вашей системы. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (осевые линии улиц имеются в масштабе 1: 100 000, границы округов переписи населения - в масштабе 1: 50 000, а жилые объекты - в масштабе 1: 10 000). Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе и одинаковой картографической проекции. ГИС-технология

предоставляет

разные

способы

манипулирования

пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи. Управление В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов. Но при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными эффективнее применять системы управления базами данных (СУБД), специальные компьютерные средства для работы с интегрированными наборами данных (базами данных). В ГИС наиболее удобно использовать реляционную структуру, при которой данные хранятся в табличной форме. При этом для связывания таблиц применяются общие поля. Этот простой подход достаточно гибок и широко используется во многих, как ГИС, так и не ГИС приложениях. Запрос и анализ При наличии ГИС и географической информации Вы сможете получать ответы как на простые вопросы (Кто владелец данного земельного

участка, отеля, курорта? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где количество номеров в данных гостиницах?), так и на более сложные, требующие дополнительного анализа, запросы (Где есть места для строительства нового кемпинга? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?). Запросы можно задавать как простым щелчком мышью на определенном объекте, так и посредством развитых аналитических средств. С помощью ГИС можно выявлять и задавать шаблоны для поиска, проигрывать сценарии по типу "что будет, если…". Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для анализа, среди них наиболее значимы два: анализ близости и анализ наложения. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, называемый буферизацией. Он помогает ответить на вопросы типа: Сколько домов находится в пределах 100 м от этого водоема? Сколько покупателей живет не далее 1 км от данного магазина? Какова доля доходов от туристического бизнеса в казну города с данного участка

побережья?

Есть

ли

участки

зон

отдыха

недостаточно

обслуживаемые сервисными службами? Процесс наложения включает интеграцию данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически. Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и землевладении со ставками земельного налога. Визуализация Для многих типов пространственных операций конечным результатом является представление данных в виде карты или графика. Карта - это очень эффективный и информативный способ хранения, представления и передачи географической

(имеющей

пространственную

привязку)

информации.

Раньше карты создавались на столетия. ГИС предоставляет новые удивительные инструменты, расширяющие и развивающие искусство и научные основы картографии. С ее помощью визуализация самих карт может быть

легко

дополнена

отчетными

документами,

трехмерными

изображениями, графиками, таблицами, диаграммами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными. [5]

Глава 2. Этапы формирования ГИС Смоленской области 2.1. История ГИС Смоленской области В январе 2002 года Правительством Российской Федерации была утверждена федеральная целевая программа (ФЦП) “Электронная Россия (2002-2010 годы)”. В Программе отмечалось, что развитие и широкое применение информационных и коммуникационных технологий (далее именуются - ИКТ) является глобальной тенденцией мирового развития и научно-технической революции последних десятилетий. Применение ИКТ имеет

решающее

значение

для

повышения

конкурентоспособности

экономики, расширения возможностей ее интеграции в мировую систему хозяйства, повышения эффективности государственного управления и местного самоуправления. Принятие

Программы,

начало

ее

реализации

инициировало

интенсификацию процессов информатизации в России, как на федеральном, так и на региональном уровнях. При этом необходимо отметить, что субъекты Российской Федерации имеют резко отличающиеся уровни развития информатизации. Есть регионы, где эти процессы только начинаются, есть передовые, а по некоторым позициям отдельные регионы уже опередили намеченные цели “Электронной России”. В числе передовых регионов – Смоленская область. По результатам мониторинга региональной информатизации, проведенного Всероссийским научно-исследовательским институтом проблем вычислительной техники и информатизации, уже в 1999 году Смоленская область по уровню информатизации органов государственной власти и органов местного самоуправления с учетом соотношения “затраты-результат” вышла на 5 место в России. В 2004 году Главное управление информационных технологий и связи Смоленской области работало в соответствии с планом работы на год, утвержденным заместителем Главы Администрации – руководителем

Аппарата Администрации Смоленской области и областной целевой программой “Электронная Смоленщина” на 2004-2010 годы. Одно

из

ключевых

мероприятий

программы

развитие

геоинформационной системы Смоленской области, создание электронной карты и специализированных слоев электронной карты, размещение геоинформационной

системы

Интернет/Интранет-сетях.

Создание

электронной карты Смоленской области позволит поднять качество управление регионом. Электронная

карта необходима для создания

земельного, градостроительного и имущественного кадастров Смоленской области. На электронной карте должны быть представлены слои дорог, гидрографии, линий электропередач, газопроводов, сведения о наличии земельного фонда, пашни и других сельхозугодий, объекты лесного хозяйства, объекты здравоохранения, образования и др. В 2004 году проведён конкурс на создание геоинформационной системы. Определен победитель конкурса – ООО “УНИИНТЕХ” г. Москва. С ним заключен государственный контракт на создание и развитие геоинформационной системы Смоленской области на период до 2010 года. В рамках контракта на выполнение этапов работ заключаются договоры с указанием конкретных объемов работ, сроков выполнения и стоимости в соответствии с Генеральным календарным планом. ООО “УНИИНТЕХ” уже приступил к работе и к концу 2004 года будет реализован 1-ый этап создания геоинформационной системы Смоленской области: создание системы мониторинга инженерных коммуникаций, земельных участков и объектов недвижимого имущества в Вяземском районе Смоленской области на основе ГИС-технологий. Проведены 2 совещания в Администрации области и 2 совещания в администрации Вяземского района по вопросу привлечения заинтересованных организаций к участию в проекте, предоставлению необходимой информации и софинансированию.

На первом этапе создания геоинформационной системы Смоленской области предусмотрено создание демонстрационных стендов следующих элементов системы: • подсистемы мониторинга земельных участков и объектов недвижимого имущества; • подсистемы подготовки и выдачи согласовательной документации для проведения

ремонтных

проектных

работ

на

подземных

коммуникациях. Для

обеспечения

функционирования

подсистем

ходе

работ

выполнена актуализация цифровых планов масштаба 1:2000 по материалам аэрофотосъемки (рис.3).

Рис.3. Аэрофотосъемка г. Вязьмы

В 2005 году завершен 1-й этап создания ГИС Смоленской области система мониторинга инженерных коммуникаций (рис.4), земельных

Рис.4. Система мониторинга инженерных коммуникаций

участков (рис.5) и объектов недвижимого имущества г. Вязьма Смоленской области на основе ГИС-технологий.

Рис.5. Система мониторинга земельных участков

Электронный адресный план г. Вязьмы масштаба 1:2 000, а также электронная карта области масштаба 1:100 000 размещена в сети Интернет (рис.6). Начаты работы по созданию ГИС в Ярцевском районе.

Рис. 6. Интернет/Интранет-сайт ГИС Смоленской области

В 2006 году началось тиражирование работ пилотного проекта в других муниципальных образованиях: “Ярцевский район”, “Дорогобужский район”, “Сафоновский район”, г. Десногорске Смоленской области. Производится аэрофотосъемка, электронном

виде

создаются уточненные

цифровые по

фотопланы,

результатам

создаются

аэрофотосъемки

согласованные с муниципальными управлениями архитектуры адресные планы.

Создается

навигационных

информационная

услуг

на

территории

инфраструктура

для

Смоленской

области.

развития Опыт,

накопленный в процессе реализации работ по созданию ГИС показывает, что существует значительное расхождение сведений, содержащихся в базах

данных

различных

ведомств.

Территориальная

привязка

позволяет

безошибочно провести инвентаризацию различных объектов и тем самым выявить существующие расхождения. Поэтому именно ГИС является наиболее эффективным инструментом для решения подобных задач. И уже имеется

опыт

взаимовыгодного

сотрудничества

рамках

создания

геоинформационной системы. В тех районных центрах, где созданы ортофотопланы соответствие

выверены

реального

адресные

количества

планы,

объектов,

выявлено

объектов

неполное

баз

данных

Роснедвижимости и налоговой инспекции. Устранение этих расхождений позволило увеличить поступление доходов в бюджет области. В

2007

году

начинается

создание

информационной

системы

обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД) на территории Смоленской области с использованием ГИС-технологий. При создании ИСОГД в Смоленской области учитывался накопленный опыт и данные реализуемого в рамках областной целевой программы “Электронная

Смоленщина”

на

2004-2010

годы

проекта

“Создание

геоинформационной системы Смоленской области”. В 2008 году проведены работы по развертыванию и наполнению данными и функциональными возможностями геоинформационной системы Смоленской области, подготовке электронных карт масштаба 1:25 000 на территорию муниципальных образований Смоленской области. Электронные карты переданы в администрации муниципальных районов для подготовки схем территориального планирования. В 2009 году созданы фотопланы и электронные адресные планы районных центров и более 950 сельских населенных электронной

карте,

расположенной

Интранет-сети

пунктов. На Администрации

Смоленской области, осуществляется поиск и визуализация любой улицы и дома районных центров на территории Смоленской области. Подготовлены и переданы в администрации муниципальных районов для подготовки схем

территориального планирования электронные карты масштаба 1:25 000 на территорию муниципальных образований Смоленской области. [6] 2.2. Назначение ГИС Смоленской области Создание геоинформационной системы (ГИС) Смоленской области осуществляется в рамках областной целевой программы “Электронная Смоленщина” на 2004-2010 годы, утвержденной областным законом от 22.12.2003 №112-з, с учетом существующих нормативно-технических документов Роскартографии. Однако, учитывая тенденции реорганизации отрасли

и,

как

следствие,

изменение

регламентов

использования

пространственных данных и способов работы с ними, в 2007 году в Смоленской области реализуются проекты с учетом работ

ФЦП “Электронная

Россия” в 2004-2006 годах и принятых в 2006 году правительственных документов.

Проект “Развитие геоинформационной системы Смоленской области для cоздания регионального прототипа инфраструктуры пространственных данных

Российской

Федерации”

разработан

учетом

Концепции

инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации (РИПД), одобренной постановлением Правительства РФ № 1157-р от 21 августа 2006 года. Целью

проекта

является

создание

интеграционной

платформы,

обеспечивающей: •

сбор и хранение информации о территории региона ;

•

обеспечение

граждан,

государственной

хозяйствующих муниципальной

субъектов

власти

органов базовыми

пространственными данными и метаданными о территории; •

решение

аналитических

задач

путем

комплексного

анализа

информации с учетом ее территориального распределения; •

решение прогнозных задач для обоснования принятия решения по управлению территорией; Задачи проекта:

23 •

Создание ГИС-центра как оператора регионального узла РИПД;

•

Создание информационного хранилища и информационной системы ГИС-центра для обеспечения хранения и обмена пространственными данными и метаданными регионального узла РИПД;

•

Создание базовых пространственных данных и метаданных (в том числе на

основе, накопленной в ГИС Смоленской области информации) и

внесение их в информационное хранилище ГИС-центра;

•

Разработка проектов стандартов и регламентов предоставления государственных, муниципальных услуг в сфере использования пространственных данных;

•

Предоставление базовых пространственных данных и метаданных потребителям, согласно разработанным стандартам и регламентам государственных, муниципальных услуг в сфере использования пространственных данных. ГИС Смоленской области состоит из компонентов или модулей,

предназначенных для решения отдельных групп задач пользователей конкретной

службы

или

организации.

Организации

–

пользователи

наполняют базу данных ГИС информацией, соответствующей их роду деятельности (земельный кадастр, экология, градостроительство, связь и телекоммуникации и т.д.). Создаваемые базы данных ГИС-центра должны быть интегрированы с: •

системой государственного кадастра недвижимости;

•

информационной системой налоговых органов для организации более полного сбора налогов с существующих на территории объектов недвижимости, совершенствования и обоснования схем и методик расчета размера арендной платы, повышение ее собираемости;

•

муниципальными адресными реестрами (планами);

•

информационными деятельности;

системами

обеспечения

градостроительной

24 •

информационными системами автодорожной и железнодорожной сети Смоленской области;

•

всеми видами природоресурсных кадастров, ведущихся по территории Смоленской области (водный, лесной, месторождений полезных ископаемых, особоохраняемых территорий и др.). Для

обеспечения

ведения

информационной

базы

региона,

ее

актуализации должны быть разработаны механизмы взаимодействия с существующими

ведомственными

информационными

системами

обеспечен доступ к общей информации о территории всех заинтересованных лиц. В

последующих

годах

планируется

развитие

созданной

информационной системы, расширение номенклатуры обрабатываемых пространственных данных и создание филиалов ГИС-центра в пилотных муниципальных

образованиях

Смоленской

области

для

оказания

муниципальных услуг в сфере использования пространственных данных. Проект

“Создание

информационной

системы

территориального

развития Смоленской области с использованием ГИС-технологий” направлен на создание инфраструктуры для информационного обеспечения процессов градостроительной деятельности на территории Смоленской области и ведения схемы территориального планирования Смоленской области с использованием ГИС-технологий. В рамках проведения работ должны быть решены следующие основные задачи: •

разработка информационной системы территориального планирования Смоленской области;

•

создание комплекса технических средств и организационной структура для внедрения информационной системы в пилотных муниципальных образованиях Смоленской области;

•

проведение

инвентаризации

документов

деятельности по территории региона;

градостроительной

25 •

разработка регламентов предоставления информации органами власти всех уровней для ведения Схемы территориального планирования Смоленской области с использованием ГИС-технологий. Градостроительным кодексом Российской Федерации установлено, что

органы местного самоуправления обязаны вести систему обеспечения градостроительной

деятельности

(ИСОГД),

предназначенную

для

обеспечения участников градостроительной деятельности информацией о принятых

градостроительных

муниципального

образования

решениях с

целью

отношении

повышения

территории

инвестиционной

привлекательности. Назначением системы является предоставление органам местного самоуправления доступа к хранилищу данных для осуществления ввода и хранения документов территориального планирования, градостроительного зонирования и планировки территорий, созданных по отношению к подведомственной

им

территории,

обеспечение

доступа

органов

государственной власти, органов местного самоуправления, юридических лиц и граждан к этой информации для использования в планировании и ведении градостроительной деятельности. Хранению в ИСОГД подлежат следующие документы: •

схемы

территориального

планирования

субъекта

РФ,

МО

генеральные планы поселений и городских округов; •

правила землепользования и застройки;

•

проекты планировки территории;

•

об изученности природных и техногенных условий;

•

об изъятии и резервировании земельных участков для государственных и муниципальных нужд;

•

геодезической

картографической

изученности

территории

(справочные материалы); •

дела о застроенных и подлежащих застройке земельных участках.

Одним из основных направлений проекта прежнему

остается

создание

актуальной

“ГИС Смоленской области” по-

цифровой

картографической

основы.

Планомерно проводится аэрофотосъемка районов Смоленской области, создаются ортофотопланы и актуализируются цифровые карты масштаба 1:2 000 на территории населенных пунктов и 1:10 000 на территорию межселенных территорий, создаются электронные адресные планы, наносятся инженерные коммуникации.

Приоритетной задачей ГИС Смоленской области является обеспечение геоинформационной

инфраструктуры

взаимодействия

информационных

систем и ресурсов, создаваемых на территории Смоленской области различными субъектами, повышение совместимости данных, их полноты и достоверности, а также снижение затрат на создание и использование пространственных данных. Следствие

решения

этой

задачи

–

повышение

эффективности

управленческой деятельности и инвестиционной активности. [7] 2.3. Структура баз данных и технические характеристики ГИС Смоленской области В целях анализа инфраструктуры Смоленской области, повышения качественного

уровня

подготовки

решений,

принимаемых

органами

государственной власти и органами местного самоуправления Смоленской области в соответствии с постановлением Главы администрации Смоленской области от 28.04.2000 № 252 было принято решение о создании геоинформационной

системы

областного уровня (рис.7).

анализа

региональной

инфраструктуры

Рис.7. Геоинформационная система Смоленской области

Главное управление информационных технологий и связи Смоленской области и Смоленский филиал Московского энергетического института провели: • Семинар с представителями структурных подразделений администрации области, территориальных органов федеральных органов исполнительной власти, предприятий и организаций области; • Заседание Координационного совета по государственным информационным ресурсам Смоленской области при главе администрации области; • Обследование организаций - участников ГИС. В Таблице 1 приведены данные о структуре баз данных первой очереди ГИС Смоленской области. Участники ГИС Главное управление по

•

Базы данных Перечень пожароопасных, взрывоопасных,

делам ГО и ЧС

химически опасных, радиационно-опасных

Смоленской области

объектов. •

Дислокация сил и средств на случай ликвидации

28 чрезвычайной ситуации.

Государственный комитет

• •

по охране окружающей

Взлетно-посадочная сеть. Интегральные показатели загрязнения окружающей среды.

среды Смоленской

•

Энергетические нагрузки на территорию.

области

•

Выпуски сточных вод.

•

Зоны подтопления, затопления.

• •

Лесозащитные насаждения вдоль рек и дорог. Земли, находящиеся в собственности юридических

Комитет по земельным ресурсам и

и физических лиц.

землеустройству Смоленской области Комитет природных

•

Земли, находящиеся в государственной и

•

муниципальной собственности. Месторождения полезных ископаемых.

•

Гидротехнические сооружения.

•

Строительные и проектные организации.

•

Объекты строительства.

•

Предприятия стройиндустрии.

•

Лесосырьевые ресурсы Смоленской области.

•

Государственные охотничьи участки и заказники

ресурсов Смоленской области Комитет по строительству и архитектуре администрации Смоленской области Смоленское управление лесами Управление по охране, контролю и

Смоленской области.

регулированию использования

•

миром.

охотничьих животных Смоленской области Управление

Реестр лицензий на пользование охотничьим

•

Жилищный фонд.

•

Автомобильные дороги и мосты.

•

Газификация населенных пунктов, промышленных,

государственной жилищной инспекции Государственное учреждение - Управление автомобильных дорог "Смоленскавтодор" ОАО "Смоленскоблгаз"

коммунально-бытовых и сельскохозяйственных

29 предприятий, заправочных станций природным и сжиженным газом. •

Протяженность газопроводов.

• •

Электрозащитные установки. Линии электропередач.

•

Электростанции и электроподстанции.

•

Тепловые сети.

• •

Базы электросетей и станций. Вынужденная миграция населения и ее социально-

•

демографический состав. Учреждения здравоохранения.

•

Учреждения образования.

Смоленской области Комитет по культуре

•

Организации культуры.

администрации

•

Объекты культурного строительства.

Смоленской области

•

Памятные места, именитые земляки.

ОАО "Смоленскэнерго"

Миграционная служба Смоленской области Комитет по здравоохранению администрации Смоленской области Комитет по образованию администрации

• Историко-краеведческая характеристика района. Таблица 1.Cтруктура баз данных первой очереди ГИС Смоленской области.

Доля

муниципальных

районов,

городских

области, включенных в ГИС Смоленской области: • в 2008 году – 37 процентов; • в 2009 году – 61 процент; • в 2010 году – 100 процентов; Количество слоев ГИС Смоленской области: • в 2008 году – 15; • в 2009 году – 20; • в 2010 году – 25;

округов

Смоленской

При разработке концепции открытой геоинформационной системы (ОГИС) были учтены следующие требования: • ОГИС – единая интегрированная система, состоящая из множества отдельных взаимодействующих подсистем и компонент, обладающих некоторой автономностью. • ОГИС

–

система,

обладающая

“открытой”

архитектурой,

обеспечивающей возможность масштабирования, модификации и развития. • Необходима классификация задач, решаемых ОГИС и, соответственно, применение гибкого (адаптивного) подхода к их решению. • Необходимо классифицировать информацию в ОГИС, ввести гибкий подход к выбору способов хранения, обработки и представления различных категорий информации. • Требуется

обеспечить

наибольший

“охват”

потенциальных

пользователей ОГИС за счет предоставления различных способов и средств доступа к геоинформации. • Разрабатываемый план организационных и технических мероприятий должен быть оптимизирован с учетом фактической обеспеченности участников проекта материальными ресурсами, квалифицированными кадрами и т.д. Обеспечить параллельный режим выполнения работ по проекту всеми его участниками. • Обеспечить наискорейший поэтапный ввод системы в эксплуатацию без снижения ее ожидаемых функциональных характеристик; • Развитие ОГИС путем наращивания ее функциональных возможностей и увеличения масштаба без существенной реорганизации общей архитектуры. • В проекте ГИС необходимо принять комплексный подход к анализу всех аспектов ее применения, развития, влияния на социальную, экономическую и прочие сферы жизни региона.

В результате детального изучения типовых информационно-поисковых и информационно-аналитических работ, при решении которых используются пространственная выделены

модель

следующие

территории

категории

задач

непосредственно и

категории

геоданные, применяемой

информации: • Категории задач: o задачи органов управления регионом, связанные с общими проблемами управления регионом (“общие”); o задачи

отдельных

служб

организаций

областной

инфраструктуры (“локальные”); o частные задачи, в решении которых геоинформация не является определяющей компонентой, но используется в той или иной степени (“частные”). Количество

потенциальных

пользователей

информации

ОГИС

существенно увеличивается при переходе от “общих” задач к “частным”. Моделью совокупности задач является пирамида “от частного к общему”, имеющая различные

три

иерархических

типы

уровня,

взаимодействия.

между

Уровень

которыми

“общих”

существуют

задач

является

интегрирующим. • Категории информации: o интегрированная, сводная, которой оперируют “общие” задачи; o тематически

однородная,

детализированная

информация,

которой оперируют “локальные” задачи; o выборочная по широкой, разнородной тематике, применяемая в решении “частных” задач. Помимо перечисленных категорий существует некоторая базовая информация – основная пространственная модель территории, с привязкой к которой реализуются практически все слои ГИС и ведутся все проекты. Это общий план территории региона с постоянной разбивкой на квадраты или

планшеты (электронная карта местности с основными, универсальными слоями: границы, города, реки, высоты и пр.). На основании приведенных классификаций определены основные категории пользователей ОГИС: • пользователи системы и разработчики проектов “общего” уровня (рабочие места располагаются в подразделениях администрации области); • пользователи системы и разработчики проектов “локального” уровня (рабочие места – как в подразделениях администрации, так и в организациях и службах региона); • пользователи системы – “гости”, использующие геоинформацию при решении “частных” задач. В данном информационном материале в основном рассматриваются концептуальные архитектурные решения, применяемые при создании ОГИС, план мероприятий по реализации проекта и ход его выполнения. Архитектура первой очереди ОГИС предполагает развитие системы как по централизованному принципу (“сверху”, путем развития основной ГИС на главном сервере), так и децентрализованному, когда отдельные организации начинают работы

над собственными проектами (с учетом

единых

технических требований) автономно, и лишь в дальнейшем подключаются к единой системе. Архитектура ОГИС является распределенной. Основные подсистемы: INTRANET – ГИС, INTERNET – ГИС. На INTRANET – сервере администрации

области

(Комитет

по

информационным

ресурсам

телекоммуникациям) расположены базовые слои электронной карты, связанные с ними атрибутивные базы данных; тематические слои “общих” проектов, прочие централизованные базы данных. На INTERNET – сервере администрации публикуются как выборочные слои ГИС, так и специально составленные

тематические

слои.

Взаимодействие

однонаправленное,

применяется экспортный формат файлов. Таким образом, исключается

умышленное или случайное искажение информации в главной ГИС внешними

пользователями

–

“гостями”,

получающими

доступ

геоинформации через INTERNET. Помимо основных серверов, создаются серверы организаций областной инфраструктуры, на которых расположены слои “локальных” проектов, выполняемых в данных организациях. Копии базовых слоев, необходимых для ведения проектов, передаются с главного сервера ГИС и периодически происходит их обновление (выполняется репликация). Ряд слоев, разработанных в ходе выполнения локальных проектов, передается обратно на главный сервер. В дальнейшем они могут применяться при разработке “общих” проектов. Взаимодействие также происходит и с целью обновления переданных ранее слоев. В ОГИС второй очереди предусматривается маршрутизация запросов с рабочих мест на необходимый сервер в распределенной архитектуре сети. Для первой очереди ОГИС возможность подобных действий ограничена по ряду причин (информационная безопасность, возможность внепланового отключения отдельных серверов, нарушения единой политики системного администрирования в ряде организаций, отсутствия достаточных для решения данной задачи общих коммуникационных средств). В дальнейшем (во второй очереди системы) указанные проблемы будут решены. АРМы (автоматизированные рабочие места) представляют собой комплекс

информационно-поисковых,

информационно-аналитических

приложений, интегрированных в стандартное приложение – клиент инструментальной ГИС. Применяются, в основном, разработчиками ГИС– проектов и специалистами, выполняющими информационно-поисковые и информационно-аналитические задачи. Работа выполняется либо над копиями слоев, передаваемыми сервером в АРМ, либо непосредственно над оригиналом слоя. Клиенты представляют собой специально разработанные программные приложения, позволяющие получить доступ к данным без возможности ее модификации

на

сервере.

Выполняются

наиболее

универсальные

информационно-поисковые

информационно-аналитические

задачи.

Клиенты создаются двух типов: “большой” и “малый”. “Большой” клиент выполняет задачи отображения и обработки информации над получаемыми с сервера копиями слоев. После получения рабочих слоев клиент может работать автономно. “Малый клиент” только формирует информационные запросы к серверу, отображает полученную информацию (в графической и текстовой форме). Обработку запросов осуществляет специальное серверное приложение. Клиенты имеют возможность доступа к информации вне зависимости от территориального расположения (в сети администрации, в организациях и т.д.). Ряд ограничений вводится искусственно за счет разграничения прав доступа с целью защиты информации и балансировки загрузки серверов. Пользователь

информации

главного

INTRANET-сервера

может

работать как в сети администрации, так и удаленно, но удаленный доступ допускается только для администраторов серверов организаций. Организация обеспечивает защиту собственной и получаемой информации в соответствии с

действующим

законодательством,

нормативными

документами

администрации и техническими требованиями. Достоинства архитектуры: • распределенный характер хранения и обработки информации; • открытая архитектура, масштабируемость: возможность подключения новых серверов организаций (новых субъектов ОГИС), ведущих собственные проекты; • универсальный набор клиентских приложений, позволяющий вопервых, подключить все категории пользователей за счет адаптивного выбора применяемых средств доступа к информации; во-вторых, сбалансировать загрузку серверов и линий связи; • снижение общих затрат на приобретение стандартного программного обеспечения ГИС за счет предоставления некоторым категориям

пользователей специально разработанных “облегченных” клиентских приложений, выполняющих минимально необходимый набор функций; • исключается возможность уничтожения или искажения информации в главной

ГИС

результате

действий

частных

пользователей,

получающих доступ через INTERNET; • соответствие общей стратегии расширения единого информационного пространства региона, возможность публикации информации в INTERNET

целью

повышения

степени

информированности

населения в вопросах строительства, землепользования, транспортной сети, здравоохранения и т.д. Очевидно, что эффективность реализации возможностей архитектуры ОГИС зависит от целого ряда факторов организационного, материального, технического плана. В настоящее время на базе электронной карты области масштаба 1: 200000 параллельно ведутся работы по ряду направлений: • в ряде организаций области ведутся тематические ГИС-проекты (автодороги, экология, энергетика и пр.), в результате выполнения которых создаются слои для решения собственных задач, а также для наполнения ОГИС актуальной геоинформацией, • разрабатываются программные средства для работы удаленных клиентов с INTERNET-ОГИС, • ведется

разработка

состава

информационно-аналитических

приложений, необходимых для решения задач ОГИС. Технология разработки ГИС Смоленской области

Рис.8. Принцип работы ГИС Смоленской области

• Электронная карта Смоленской области выполнена в ГИС технологии “НЕВА”; • Базы данных выполнены в Microsoft Office Access; • Все данные хранятся на Web сервере – Apache. [8]

Рис.9. Технология просмотра ГИС в сети Интернет

Глава 3. ГИС города Смоленска 3.1. История ГИС города Смоленска Смоленская топографо-геодезическая экспедиция (СТГЭ) организована в

г.

Смоленске

1993

году

как

подразделение

Новгородского

аэрогеодезического предприятия. (Приказ директора Новгород АГП №132 от 25.08.1993 г. в соответствии с письмом Федеральной службы геодезии и картографии России №707-2 от 03.07.92 г., Постановления Администрации Смоленской области №13 от 28.01.93 г.) Основной

задачей

экспедиции

было

обеспечение

топографо-

геодезическими материалами органов власти и народного хозяйства Смоленской области. С 2002 года СТГЭ – филиал ФГУП «Новгородское аэрогеодезическое предприятие». Свою трудовую деятельность экспедиция начинает с инвентаризации земель г. Смоленска, топографической съемки М 1:500 и 1:2000 небольших территорий. «Новгород АГП» выделило вновь создаваемой организации бортовую автомашину 1977 года выпуска и легковой ЗАЗ, пять теодолитов, три нивелира и назначила начальника экспедиции приказом №44л от 02.09.1993 г. До конца 1993 года начальником экспедиции принято 9 инженеров и техников, главный бухгалтер, главный инженер. С 1997 года госбюджетное финансирование почти прекращается. Неокрепшая экспедиция вынуждена искать пути выживания. Завязываются деловые отношения с администрацией города Смоленска. Выполнено обследование и дано заключение о состоянии городской геодезической сети, установлена и закреплена городская черта города-героя. Началом внедрения информационных технологий в городе Смоленске считается 25 февраля 1998 года, когда был образован комитет по информационным ресурсам и телекоммуникациям. За это время разработан и внедрен

проект

локальной

сети

администрации,

муниципальной геоинформационной системы (МГИС).

проект

очереди

Работы над созданием геоинформационной системы города Смоленска начались весной 1998 года. 28, 29 апреля и 1 мая 1998 года производилась аэрофотосъемка города, по результатам которой впервые в стране изготавливались электронные карты М1:500 и 1:2000. Разработаны «Справка»,

следующие

«Реклама»,

Геоинформационная

геоинформационные

«Архитектура»,

система»,

ГИС

системы:

«Благоустройство»,

МГИС

«Открытая

«Газораспределительная

сеть

г.

Смоленска», в основе которых лежит цифровая карта города. В 2001 году на основе цифровой карты города создана МГИС «Смоленск-Справка». В начале 2002 года получена цифровая карта М 1: 10 000, проведены работы по ее актуализации и наполнению. На основе уже имеющейся геоинформационной системы созданы МГИС «Смоленск-Благоустройство» и «Смоленск-Реклама». В 2003 году создана МГИС «Смоленск-Архитектура», а с 2004 года на основе созданной цифровой карты города и геоинформационной системы проводится инвентаризация земельных участков и прочно связанных с ними объектов недвижимости с указанием правоустанавливающих документов и данных по их правообладателям. В результате многотомные бумажные архивы будут заменены постоянно обновляемым и пополняемым банком данных в цифровом виде. Будут выявлены неиспользуемые или документально не оформленные земли, поднята на качественно новый уровень система управления земельными и градостроительными

ресурсами

города,

повышена

достоверность,

целостность, доступность документированных информационных ресурсов городского

кадастра,

обеспечена

соответствующая

информационная

безопасность. В 2003 году создаётся МГИС «Открытая ГИС». Администрация города Смоленска первой среди муниципалитетов разместила в сети Интернет открытую геоинформационную систему, включая адресный план, ценовое

зонирование земли по четырнадцати видам использования более чем в двух тысячах кварталов, объекты здравоохранения, образования, почты и торговли с соответствующей информацией о них. В 2005 году создаётся МГИС «Газораспределительная сеть города Смоленска» (ГРС), а в 2006 году Администрация города Смоленска приняла участие в IX выставке-семинаре "Компьютерные и телекоммуникационные технологии" и совместно с ООО "ИТР67 " и "Смоленскгоргазом" представила ГИС "Газораспределительная сеть города Смоленска".

феврале-июне 2006 г. под руководством комитета по информационным ресурсам и телекоммуникациям Администрации города Смоленска внедрены в

промышленную

эксплуатацию

первые

очереди

ГИС

ОАО

"Смоленскоблгаз": "Газораспределительная сеть города Смоленска" и "Металподземзащита газораспределительной сети города Смоленска". Таким образом, любой желающий имеет возможность оперативно познакомиться с ценовым зонированием земли, размещением объектов наружной рекламы и ценообразованием на их установку, правилами землепользования и застройки, адресным планом, схемой транспорта. 3.2. Цель создания ГИС города Смоленска Целью создания

муниципальной геоинформационной системы

(МГИС) является: Обеспечение всех подразделений Администрации города и служб инфраструктуры города эффективным средством автоматизации всех задач, оперирующих пространственной (географической) информацией. К таким работам

относятся

землепользования,

практически

ведение

земельного

все

аспекты

кадастра,

регулирования

градостроительного

кадастра, планирование индивидуального и централизованного жилищного строительства, размещение промышленных предприятий, торговых точек, развитие и оптимизация транспортной сети, экологический мониторинг и многое другое. Целесообразность ведения электронных реестров и кадастров

неоднократно отмечалась федеральными органами власти, существует ряд соответствующих федеральных программ, утвержденных Президентом Российской Федерации и Председателем Правительства. Экономическую целесообразность применения МГИС в задачах управления территорией подтверждает опыт многих городов и регионов России – Новгорода, Сургута, Обнинска, Таганрога и др. Разрабатываемая информационная система нашла поддержку в Фонде Евразия (Администрация города выиграла два гранта) и ведется активная работа по программе Тасис ЕС. Таким образом, МГИС решает следующие задачи: • Повышение различными

эффективности службами

принятия

городской

управленческих

администрации

решений

на

основе

оперативных, полных и взаимосвязанных данных. • Сокращение времени и повышение удобства обслуживания населения посредством

автоматизации

деятельности

чиновников

аппарата

управления. Наиболее полная реализация прав и свобод граждан на территории города. • Применение

геопространственной

модели

территории

для

комплексного системного автоматизированного анализа данных о текущем состоянии объектов жизнедеятельности городского хозяйства, демографическом, социальном, экономическом состоянии населения, экологической ситуации на территории города. • Построение единой системы городского кадастра, объединяющей земельный кадастр, градостроительный, экологический, социальный, экономический, природный … • Экологический мониторинг территории. Для чего: 25-го февраля 1998 года в администрации города Смоленска был создан комитет по информационным ресурсам и телекоммуникациям. Миссия созданного комитета – повышение эффективности деятельности администрации путем создания и развития МГИС города как базовой

технологии

принятия

управленческих

решений,

мониторинга

муниципальных ресурсов и социальной сферы, интегрирующей всю информацию о земле, недвижимости, инженерных сетях, экологии, жилом фонде, предприятиях города и т.д. 3.3. Технологии и средства разработки ГИС города Смоленска и её пользователи В интранет сети городской администрации работает более 200 компьютеров,

локальные

сети

трех

районных

администраций,

пяти

удаленных подразделений, интранет сеть Смоленской области, АРМ в УФСБ подключены к локальной сети администрации города по выделенным линиям с использованием модемов xDSL с пропускной способностью до 2,3Мбит/сек (рис.10). Информационные ресурсы расположены на трех серверах (SQL, ГИС, WWW, mail), управление сетью - на двух контроллерах домена Windows 2000AS, защита - на сервере FreeBSD.

Рис.10. Сетевая инфраструктура МГИС

На базе этих серверов работают все задачи, разработанные и внедренные Комитетом

администрации

города,

также

обеспечивается

информационная безопасность системы. Это такие программы, как: • регистрация предприятий; • регистрация лицензий; • учет обращений граждан и контроль их выполнения (более шести тысяч обращений в год); • контроль исполнения постановлений и распоряжений (во всех случаях отменены «ручные» документы); • поиск и формирование цепочек взаимозачетов; • формирование базы данных оперативных показателей социальноэкономического развития Смоленска; • учет нуждающихся в улучшении жилищных условий для всех видов очередников; • учет платежей за топливно-энергетические ресурсы; • формирование и ведение базы данных рекламных продуктов, объектов мелкорозничной торговли и бытового обслуживания; • учет лекарственных средств, отпущенных по льготным рецептам; • учет коммунальных платежей населением. Кроме того, разработаны программы и созданы базы данных историкоархитектурных памятников, учета льготного налогообложения, учреждений образования и здравоохранения, торговли и бытового обслуживания, судебных дел юридического управления, строящихся жилых объектов, жилищного фонда города (муниципального и ведомственного). К этой базе в качестве пользователей подключены администрации районов города, МУП «Смоленсктеплосеть», МП «Жилищник», Главное управление ГО и ЧС. Все это позволило службам администрации иметь «под рукой» необходимые данные для принятия более быстрого и обоснованного решения. Внедрена

программа оперативной трансляции хода выборов и подведения итогов в Интранет сети области. В апреле 1999г. создан и установлен официальный Интранет-сервер, а в сентябре

2003г.

при

поддержке

Фонда

Евразия

зарегистрирован

официальный интернет-сервер администрации города Смоленска по адресу www.admcity.smolensk.ru (рис.11), общая информация сайта переведена на английский язык.

Рис.11. Официальный Интернет-сервер администрации города Смоленска

Администрация города Смоленска первой среди муниципалитетов разместила в сети Интернет открытую геоинформационную систему, включая адресный план, ценовое зонирование земли по четырнадцати видам использования

более

чем

двух

тысячах

кварталов,

объекты

здравоохранения, образования, почты и торговли, кадастровую оценку

земель города Смоленска, проект Правил землепользования и застройки города Смоленска с соответствующей информацией о них. Таким образом, любой желающий имеет возможность оперативно познакомиться с ценовым зонированием земли, размещением объектов наружной рекламы и ценообразованием на их установку, правилами землепользования и застройки, адресным планом, схемой транспорта. • Все базы данных организованы на сервере баз данных MS SQL Server 2000 с автоматическим поддержанием уникальности объектов системы. • Цифровая электронная карта города выполнена в формате MapInfo, в местной системе координат, векторная , на основе аэрофотосъемки. • Пользователи МГИС работают на платформе Windows , доступ к атрибутивным

данным

по

технологии

«Клиент-Сервер»,

картографическим – «Файл-Сервер». • Средства разработки: MS SQL Server, Delphi, MapInfo, Map Basic, MS Office, Web сервер - Apache.

Рис.12. технология работы с МГИС

Пользователи МГИС: • Городской Совет; • Аппарат администрации города и районных администраций; • Муниципальные предприятия и учреждения; • Субъекты единого информационного пространства области; • Федеральные службы, расположенные на территории города;

• Предприятия всех форм собственности на территории города; • Население. 3.4. Существующие и использующиеся ГИС в городе Смоленске Активно идет работа по созданию МГИС , ведь 50-70% всей информации

является

территориально

привязанной.

Целью

создания

является повышение эффективности деятельности всей системы управления муниципальным хозяйством города для наиболее полного и качественного удовлетворения потребностей жителей, реализации их прав и свобод. Работы по

созданию

цифровой

картоосновы

выполняет

Новгородское

государственное аэро-геодезическое предприятие. В основе создаваемой в г.Смоленске МГИС лежит электронная цифровая карта М 1:500, даже не сама карта, а электронные планшеты 250х250 м, т.е. 6,25 га, которые уже сшиты в один массив. Работы начались весной 1998 г. Был заключен договор со Смоленской топографо-геодезической

экспедицией Новгородского

государственного

аэро-геодезического предприятия на создание электронной карты г. Смоленска. 28, 29 апреля и 1 мая 1998 года производилась аэрофотосъемка города. Впервые в мире картографические планы 500-го масштаба были выполнены на основе аэрофотосъемки. Создание карт, даже с учетом новых современных технологий, когда экономия доходит до порядка, дело весьма дорогостоящее, а т.к. это дело государственное,

то

финансирование

идет

на

паритетных

основах,

госбюджет и городской бюджет. Нынешняя карта содержит более 40 слоев: геодезические пункты, сооружения,

промышленные

объекты,

железные

дороги,

автодороги,

гидрография, рельеф, растительность, грунты, ограждения, сельхоз угодья, трубопроводы, электросети, здания, подземные коммуникации, раскопки,

уборка города, экология, геомониторинг, реклама и другие. Практически все слои площадные и линейные. Созданные в администрации электронные базы данных жилищного фонда,

образовательных

учреждений,

учреждений

здравоохранения,

торговых точек и др. «привязываются» к электронной карте. Для практической работы и удобства разработана и развивается информационнопоисковая система города Смоленска, которая предоставляет возможность пользователям производить быстрый поиск жителей города, зданий и других объектов по адресу, материалу фундамента, стен, кровли, наличию лифта и другим характеристикам. Поиск объектов ведётся на цифровой карте масштаба М1:500 и М1:10000. Система позволяет получать характеристики отдельных строений,

общую и жилую площадь, количество этажей и

квартир здания, количество жильцов и др. характеристики. Поисковая система позволяет

производить алфавитный поиск

объектов различного назначения: образовательных учреждений, больниц и поликлиник, аптек, магазинов и торговых точек и получать развёрнутую информацию

по

каждой

выборке.

ВУЗах

представлен

перечень

факультетов и специальностей, вступительные экзамены и сроки их проведения, в лечебных учреждениях показаны дома, относящиеся к району обслуживания данного лечебного учреждения, и его характеристика. В системе производятся измерения на карте с высокой точностью. Предусмотрена возможность вывода карты на печать в любом заданном масштабе с разбивкой на страницы. В таком же ключе предполагается проводить работы с подземными коммуникациями, хотя ведение соответствующих слоев предполагается отдать владельцам, с тем, чтобы на общем плане города были бы, в конце концов, нанесены и уточнены все коммуникации. Районные администрации также работают с электронной картой. Их интересуют расположение объектов мелкорозничной торговли, зоны уборки

территорий и, естественно, прохождение подземных коммуникаций. Это только

начало.

Каждая

администрация

получила

уже

разрезанную

электронную карту – свой район. Возникают

уже

возникли

многие

вопросы,

связанные

конфиденциальностью информации. Их стараются решать и организационно, и технически. Необходимо реально поработать в этом направлении технически и нормативно, чтобы можно было работать со всем массивом картографической информации (убрать какие-то объекты, слои, сделать ее открытой для

работы). Отчасти

в связи

с этим

в комитете

по

информационным ресурсам и телекоммуникациям (КИРиТ) ведутся работы с открытой офисной цифровой картой г. Смоленска М1:10000. Это карта на всю территорию г. Смоленска более 166 кв. км, которая, в настоящее время, и является основой МГИС. Данная карта будет также содержать правовое зонирование города и имеет слой ценовой характеристики земель города. При поддержке Фонда Евразия офисная карту размещена на Интернетсервере, там же можно будет ознакомиться с документами по приобретению и обмену жилья с учетом средних ценовых показателей и экологической обстановки, выбору земельных участков под индивидуальное жилищное строительство, размещения промышленных объектов с учетом единого генерального плана застройки, плана развития транспортной сети и сетей инженерных коммуникаций, размещению торговых точек и т.п. Мировой опыт показывает, что в рыночных условиях стоимость участка земли со строениями, зарегистрированными и описанными должным образом в информационной системе, с юридическим подкреплением прав владельца возрастает на 70% по сравнению с таким же участком, не имеющим соответствующего описания в системе, а налогооблагаемая база возрастает

при

полномасштабном

использовании

создаваемой

муниципальной географической информационной системы до 30-40%.

Данные меры позволят привлечь инвестиции в город из разных источников, оживить первичный и вторичный рынки жилья и развивать земельные правоотношения на территории города. В первую очередь, была осуществлена привязка к графическим объектам цифровой карты атрибутивной информации, имеющейся на сервере баз данных. Затем создана МГИС «Смоленск-Справка» (рис.13), функции, которой будут использоваться в большинстве проектов.

Рис.13. МГИС «Смоленск-Справка»

Программа позволяет найти ответ на два основных вопроса ГИС: Что это? и Где это? и предоставляет пользователям возможность производить быстрый поиск жителей города (рис.14), зданий, объектов социальной и культурной сфер и других по различным критериям поиска (рис.15). Осуществлять удобную навигацию по карте города. Поиск объектов ведется на цифровой карте как масштаба М1:500, так и на открытой офисной карте М1:10000.

Система позволяет получать характеристики отдельных строений, общую и жилую площадь, количество этажей и квартир здания, количество жильцов и прочие характеристики (рис.16).

Рис.14. поиск жильцов

Рис.15. поиск жилых зданий по различным задаваемым критериям

Рис.16. основные характеристики строения

Позволяет производить алфавитный поиск объектов различного назначения: образовательных учреждений, больниц и поликлиник, магазинов и торговых точек и получать развернутую информацию по каждой выборке. В ВУЗах представлен перечень факультетов и специальностей, вступительные экзамены и сроки их проведения, в лечебных учреждениях показаны дома, относящиеся к району обслуживания данного лечебного учреждения и его характеристика. Она позволяет производить поиск кратчайших расстояний между двумя точками на карте, поиск оптимального пути проезда с учётом качества дороги. В программе предусмотрена возможность расстановки знаков запрещающих проезд по данному участку, фиксации точки старта и точки финиша.

В 2002 году разработан проект и передан в опытную эксплуатацию программы МГИС: «Смоленск-Благоустройство», «Раскопки» (рис.13).

Рис.13. МГИС «Благоустройство»

Целью первого являются, повышение эффективности мониторинга территории

города

Смоленска

части

уборки

благоустройства;

документированное закрепление участков уборки территории города за конкретными хозяйствующими субъектами (рис.2); точное определение границ и площади территории уборки и соответственно потребности в финансировании; создание автоматизированной системы выдачи ордеров на раскопки с привязкой к цифровому плану М 1:500. Внедрение программы позволит: • графически разграничить весь город на участки уборки территории на цифровом плане города М 1:500; • произвести точный расчет площади закрепленной территории; • вести базы данных объектов уборки и ответственных за ее выполнение;

• создать различные графические слои территорий уборки для летнего и зимнего периода; • получать точную информацию по данному участку территории; • вести графический слой открытых раскопок на цифровом плане города М 1:500, базы данных выданных ордеров на производство работ; • графически отображать просроченные ордера на плане; • производить поиск в базе данных ордеров по различным атрибутивным признакам,

выборку

печать

списка

организаций/ордеров

по

раскопкам с использованием любых критериев выборки; • автоматизировать оформление заявки и ордера на производство работ; • автоматически выполнять расчет площади вскрываемой поверхности и объема выемки грунта; • вести архив выдаваемых ордеров; • организовать картографический слой контейнерных площадок на цифровом плане города; • вести базы данных по изготовлению, ремонту и замене мусорных контейнеров; • вести базы данных по нарушениям правил вывоза мусора и отходов; • вести

картографический

слой

несанкционированных

свалок

на

цифровом плане города; • получать различные, как текстовые, так и графические отчеты и сводки по этим вопросам, вести расчеты ресурсов. После внедрения в работу перечисленных задач предполагается последующее развитие проекта. В дальнейших планах администрации Смоленска: мониторинг проведения ремонтов кровли и фасадов зданий, асфальтирования автодорог и дворовых проездов; регистрация домашних животных и площадок для их выгула; планировка благоустройства дворовых территорий; мониторинг ремонта инженерных сетей, находящихся на муниципальном балансе.

И конечно, координация работ по заполнению слоев подземных коммуникаций и созданию соответствующих баз данных. Во всех случаях вся работа будет проводиться и проводится в информационно-поисковой системе, позволяющей пользователю, не имеющему специальных знаний и навыков работы с картографической информацией и базами данных свободно получать любую информацию. В 2000-2002гг. была проведена работа ещё над двумя проектами: МГИС «Экология» и «Эколого-геологическая обстановка» (рис.14). МГИС

«Экология»

подразумевает

проведение

мониторинга

промышленных предприятий, атмосферного воздуха, водного бассейна. Создана база данных для наблюдения за объектами, оказывающими вредное воздействие на окружающую среду. Предприятия,

не

укладывающиеся

установленные

лимиты

воздействия на окружающую среду, на электронной карте в слое «Экология» подсвечиваются красным цветом. При подводе курсора и нажатии на «мышку» выдается таблица по предприятию с данными о превышении допустимых значений и график. По ним можно судить о процессах, происходящих на предприятии. Тоже самое относится и к атмосфере в определенных местах города, и к водному бассейну. Два слоя эколого-геологической обстановки сформированы на основании данных, представленных ТЦ «Геомониторинг – Смоленск», и содержат информацию об инженерно-геологических условиях территории городской застройки и развитии экзогенных геологических процессов, в значительной степени определяющих эколого-геологическую ситуацию в городе. Обозначены

районы,

характеризующиеся

различной

степенью

устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям, а также выделены участки неблагоприятной эколого-геологической обстановки, требующие инженерной защиты.

Рис.14. МГИС «Экология» (превышение ПДС в водный бассейн города для одного из выбранных предприятий города)

I-й

слой

содержит

инженерно-экологические

характеристики

территории городской застройки. На нем выделены районы, отнесенные к трем зонам: 1 – зоны устойчивые с точки зрения инженерных экологогеологических характеристик; 2 – зоны, требующие дополнительного исследования, связанного с подземными грунтовыми водами; 3

–

зоны

неблагоприятными

инженерно-экологическими

характеристиками. II-й

слой

–

участки

неблагоприятной

эколого-геологической

обстановки, требующие проведения мероприятий по инженерной защите. «МГИС-Реклама» разработана для отдела наружной рекламы и дизайна городских территорий (рис.15). Основные функции программы:

Рис.15. «МГИС-Реклама»

• визуальное определение мест расположения рекламных точек (РТ); • быстрое получение характеристик отдельной РТ (рис.16); • поиск РТ по критериям; • определение допустимых зон размещения РТ; • учёт сумм и сроков оплаты за РТ; • печать разрешений и договоров на РТ; • получение отчёта по задолженности за оплату РТ; • разные виды рекламных мест на карте изображаются разными значками.

Рис.16. Просмотр характеристики рекламной точки

Программа позволяет формировать отчёты для печати по различным критериям (рис.17):

Рис.17. Отчёты для печати по различным критериям

• список рекламных мест;

• отчёт по задолженности; • справки о платежах по договорам; • печать разрешений. Система позволяет автоматически подготовить и распечатать паспорт объекта рекламы, содержащий все его характеристики, а также фрагменты из дежурного плана города М1:500, цифровой карты и фотографию (рис.18).

Рис.18. Паспорт объекта рекламы

В 2003 году создана МГИС «Смоленск-Архитектура» (рис.19), а с 2004 года на основе созданной цифровой карты города и геоинформационной системы

проводится

инвентаризация

земельных

участков

прочно

связанных

ними

объектов

недвижимости

указанием

правоустанавливающих документов и данных по их правообладателям. В результате многотомные бумажные архивы заменены постоянно обновляемым и пополняемым банком данных в цифровом виде. Были выявлены неиспользуемые или документально не оформленные земли, поднята на качественно новый уровень система управления земельными и градостроительными

ресурсами

города,

повышена

достоверность,

целостность, доступность документированных информационных ресурсов городского

кадастра,

обеспечена

соответствующая

безопасность.

Рис.19. МГИС «Смоленск-Архитектура»

Решаемы задачи:

информационная

• Учет и контроль существующих и вновь предоставляемых земельных участков (рис.20); • Создание проектов (планов) границ земельных участков (рис.21); • Контроль за соблюдением градостроительных ограничений (красные линии, линии застройки и т.д.); • Учёт договоров аренды земельных участков; • Контроль платежей по договорам аренды земельных участков; • Учет проводимых в городе инженерно-изыскательских работ (геодезия, геология); • Обновление

топографической

основы

(электронной

карты)

коммуникации, здания и сооружения; • Подготовка и вывод на печать паспорта земельного участка (рис.22).

Рис.20. Поиск и показ на карте земельных участков по любым характеристикам

–

Рис.21. Получение всех метрических и атрибутивных характеристик земельных участков

Рис.22. Автоматическая подготовка и вывод на печать паспорта земельного участка

«Открытая ГИС». Администрация города Смоленска первой среди муниципалитетов

разместила

сети

Интернет

открытую

геоинформационную систему, включая адресный план, ценовое зонирование земли по четырнадцати видам использования более чем в двух тысячах кварталов, объекты здравоохранения, образования, почты и торговли, кадастровую

оценку

земель

города

Смоленска,

проект

Правил

землепользования и застройки города Смоленска с соответствующей информацией о них (рис.23).

Рис.23. Открытая МГИС» размещена на web сервере администрации города Смоленска

Основные характеристики: • 18 тематических слоёв; • масштабирование;

• быстрая навигация по карте; • получение информации об объектах; • измерение расстояний; • включение и выключение слоёв карты; • поиск на карте по заданным критериям. Решаемые задачи: • Адресный план (рис.24); • Кадастровые кварталы с 2006 года (рис.25); • Рекламные зоны; • Проект правил Землепользования и Застройки (рис.25); • Транспорт города.

Рис.24. Поиск по адресу

Рис.25. Кадастр города (кадастровая стоимость земли и правила землепользования и застройки)

В 2005 году создаётся МГИС «Газораспределительная сеть города Смоленска» (ГРС) (рис.26). В феврале-июне 2006 г. под руководством комитета

по

информационным

ресурсам

телекоммуникациям

Администрации города Смоленска внедрены в промышленную эксплуатацию первые очереди ГИС ОАО "Смоленскоблгаз": "Газораспределительная сеть города Смоленска" и "Металподземзащита газораспределительной сети города Смоленска". Разработка

внедрение

геоинформационной

системы

«Газораспределительная сеть г. Смоленска» позволили в электронном виде создать

модель

эффективность

газораспределительной мониторинга

газовой

сети сети

города обеспечить

повысить получение

оперативной, полной и достоверной информации об объектах сети и потребителях газа.

Рис.26. Фрагмент газовой сети города

ГИС реализовала выполнение следующих функций: • Ведение реестра объектов газораспределительной сети (ГРС); • Ведение реестра договоров, балансовых документов ГРС; • Нанесение всех объектов ГРС на цифровую электронную карту города; • Печать более 20 видов справок, ведомостей и прочих отчётов; • Составление графиков технического обслуживания ГРС; • Моделирование режима подачи и отключения газа;

• Режим диспетчера, с возможностью перекрытия газовых кранов и локализации аварийной ситуации на газопроводе с выводом списка отключенных потребителей (рис.27).

Рис.27. Локализация аварии на участке ул.Черняховского , д.3 показ кранов требующих закрытия, фрагментов отключенных газопроводов и вывод списка отключенных потребителей.

По мере нанесения объектов газораспределительной сети на цифровую карту города, Администрация г.Смоленска, районные администрации и предприятия коммунального хозяйства города будут иметь полную схему ГРС города для оперативной работы. ГИС позволяет вести графическую схему и базы данных объектов системы электрохимической защиты (подземметаллзащита): станций защиты от коррозии, контрольных пунктов, заземлений, параметров измерений.

Графическая часть и базы данных легко интегрируются в единую геоинформационную систему Администрации г.Смоленска. [9]

Заключение На территории города и области действуют органы исполнительной власти федерального уровня и уровня субъекта РФ, которые фактически монополизировали процессы оформления сделок с землей и недвижимостью в процессе выполнения государственных функций: регистрационная палата, кадастровая палата, бюро технической инвентаризации. Осуществляя взимание значительных финансовых средств с населения, они совершенно не заинтересованы в информационном обмене и решении задач, стоящих перед органами

местного

самоуправления,

поскольку

соответствии

действующим законодательством не несут ответственности за решение этих вопросов. Земельный, градостроительный, экологический, водный и прочие кадастры, комитет по управлению имуществом, БТИ - каждый имеет свою законодательную и информационную структуру. Среди важнейших условий экономического и социального развития города и региона, необходимо произвести интеграцию всех информационных ресурсов, создать единую информационную среду, использующую новые информационные технологии в бизнесе, науке, производстве и управлении. Применения ГИС и МГИС позволяет сделать вывод, что возможности МГИС г. Смоленска и ГИС области при существующей общей концепции их создания и развития не могут быть реализованы в полной мере, и причина этого – традиционный подход: “ГИС – закрытая система”, предназначенная, в основном, для информационного обеспечения муниципальных учреждений. То есть в рамках традиционной концепции системы информационные ресурсы ГИС не будут

доступными для большинства населения г.

Смоленска и области, что существенно снижает эффективность их использования. В то же время, данные некоторых тематических разделов ГИС, в первую очередь, территориально-зависимая правовая информация, необходимы

в повседневной деятельности социально и экономически

активной части общества, например, такие разделы как:

• приобретение и обмен жилья с учетом средних ценовых показателей и экологической обстановки в различных районах города; • выбор участков под индивидуальное строительство с учетом единого плана

застройки

городской

территории

(разрешенных

или

рекомендуемых под индивидуальную застройку районов), плана развития транспортной сети и сетей инженерных коммуникаций; • размещение объектов торговли с учетом таких факторов, как плотность населения, ограничение на их размещение вблизи рекреационных зон, возможные маршруты транспортировки грузов, наличие в этом районе сдаваемых в аренду складских помещений и т.д. Основной идеей концепции:

“ГИС – открытая система” является

расширение числа и категорий пользователей путем привлечения к участию в проекте экономически и социально активной части населения. ГИС является мощным информационным ресурсом, непосредственный доступ к которому позволит

частным лицам, предпринимателям и предприятиям малого

бизнеса в первую очередь получать: • оперативную информацию о нормативно-правовых актах; • регулирующих землепользование, приватизацию жилья и земельных участков, индивидуальное жилищное строительство; • прокладку

ответвлений

от

инженерных

коммуникаций

телекоммуникаций в частный жилой сектор; • размещение торговых точек в черте города. Поскольку применение многих законодательных актов связано с территориальным расположением объектов правового регулирования, то возможность

получения

привязанной”

правовой

конкретной

информации,

территории,

крайне

“отображенной, необходима

для

самостоятельного принятия частными лицами решений о выборе участков для строительства жилья, торговых точек, гаражей, о приватизации квартиры и т.д. Например, знание точных границ исторической части города, рекреационных зон и ведомственных территорий позволит избежать

многократных обращений в органы власти и судебные инстанции по согласованию проекта строительства какого-либо сооружения (торговая точка, дом, гараж, автостоянка и т.д.).

Информация о дифференциации

арендной стоимости земли и средней стоимости квадратного метра жилья в различных частях территории

города

необходима для совершения

коммерческих операций, обмена жилья, выбора места размещения офисов и производственных

зданий.

Дополнительно

получить

доступ

картографическим моделям, например, транспортной сети, туристических маршрутов, зон отдыха, сети организаций здравоохранения и т.д. Среди важнейших условий перехода к устойчивому социальноэкономическому развитию города и области администрация должна видеть учёт и соблюдение интересов всех жителей муниципального образования. Я считаю, что широкое внедрение информационных технологий принесёт

несомненную

пользу

жителям,

повыситься

оперативность

обслуживания населения, даст ощутимый экономический эффект и, в конечном итоге, повысится наполняемость бюджета города и области, а также повысится инвестиционная привлекательность региона в целом.

Список литературы 1. Электронная версия журнала ARCREVIEW (номера 18, 33, 38) http://www. www.dataplus.ru/Arcrev/ 2. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов // Ю.Б.

Баранов, А.М. Берлянт, Е.Г. Капралов и др. — М.: ГИС-Ассоциация, 1999. — 204 с. 3. ГИС среди информационных технологий http://www.all-for-tourist.com/gis-sredi-informacionnyxtexnologij/default.htm 4. Составные части ГИС. Электронный справочник по математическому моделированию http://geomod.rsu.ru/GIS/parts.htm 5. Задачи,

которые

решает

ГИС.

Учебно-научно-инновационный

комплекс "Математика, механика и компьютерные науки" Южный Федеральный Университет г.Ростов-на-Дону http://www.math.rsu.ru/crdf/education/conf_1std/Polovyanov/Doclad.htm 6. Отчет Главного управления информационных технологий и связи Смоленской области о проделанной работе. 7. Реализация

проекта

"Создание

ГИС

Смоленской

области"

Смоленской области в рамках ФЦП "Электронная Россия" 8. Анализ работы Главного управления информационных технологий и связи Смоленской области за 2000-2009гг. 9. Доклад на Международном экономическом форуме - 2004. Хорватия, Загреб. // Ялов, В. П., председатель комитета по информационным ресурсам и телекоммуникациям.