Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Введение

Сучасне високотехнологічне суспільство потребує системи отримання актуальної, оперативної та, найголовніше, достовірної інформації про стан навколишнього нас світу у вигляді інформаційних систем різного призначення [1, 2, 3].

Інформаційна система (ІС) – взаємопов'язана сукупність технічних засобів, методів, документів, а також програмного забезпечення, які використовуються операторами для зберігання, обробки та видачі необхідної інформації. При цьому ведення такої системи немислимо без оператора, але її метою використання є повна автоматизація прийняття рішень, тобто зведення ролі людини до мінімуму. Для графічної візуалізації просторових даних і пов'язаної з ними інформацією про певні об'єктах застосовується геоінформаційна система (ГІС).

Важливе місце серед всіх ІС займають земельні інформаційні системи (ЗІС), в основному застосовуються в міському господарстві, картографії, земельний кадастр. Відмінність ЗІС від інших ІС обумовлено особливостями їх об'єкта – землі, тобто можна сказати, що ЗІС формує інформаційну основу управління земельними ресурсами будь-якого рівня з достовірною інформацією про об'єкти і з їх необхідним ступенем деталізації (відображення).

Раціональне використання земельних ресурсів є найважливішим фактором економічного розвитку будь-якої країни, її підвищення рівня життя і затвердження в світовому співтоваристві. При вивченні стану земель отримують дані, які в подальшому стають орієнтиром по розробці нормативних правових актів, схем землеустрою, визначення і планування раціонального використання земель та їх охорони, і т.д. Для оперативного і швидкого вирішення завдань управління, контролю і оцінки змінюються процесів потрібні володіння новими засобами обробки просторової інформації [4, 5, 6].

1. Актуальність теми

Тривимірне зображення будь-якого об'єкта має безумовні переваги в багатьох випадках в порівнянні з плоскою, двомірної картинкою. Створення таких зображень об'єктів актуально для дизайну, архітектури і будівництва. Можливість побачити зображення в обсязі значно полегшує вирішення багатьох складних технологічних завдань.

3D-кадастр був досліджений з багатьох точок зору (в тому числі юридичних, організаційних і технічних). Однак на сьогоднішній день мало досліджень було зосереджено саме на візуалізації пов'язаних аспектів, незважаючи на доданий третій вимір. Однак, шляхами переходу до тривимірного поданням об'єктів і вивчення проблем в кадастрових системах обліку об'єктів нерухомості займаються робочі групи Міжнародної федерації геодезистів (FIG): Комиссия 3 (Spatial Information Management) и Комиссия 7 (Cadastre and Land Management). Комісія 3 (Spatial Information Management) і Комісія 7 (Cadastre and Land Management). Проведено 5 міжнародні семінари по 3D кадастру (2001, 2011, 2012, 2014, 2016) [7].

В даний час йде постійний розвиток сучасного обладнання і техніки, існує достатня кількість різних програм по обробці та створенню тривимірних об'єктів, але немає єдиного підходу і методики. Тому питання створення підходу тривимірної інформаційної системи у сфері земельних відносин є досить актуальним у зв'язку з активною інтенсифікацією використання земельних ресурсів і надзвичайно великим накопиченням різних об'єктів нерухомої власності і комунікацій на земельних ділянках і під їх поверхнею, зокрема, в рамках великих міст.

Тривимірна візуалізація місцевості і об'єктів, розміщених на ній, значно розширює можливості відображення об'єктів і місцевості в тривимірному просторі, що полегшує роботу в їх управлінні, а також це багатоцільове використання поверхневих, надземних і підземних ділянок землі [8].

2. Мета та задачі

Метою даного дослідження є розробка науково-методологічних підходів формування технології тривимірного представлення земельної інформації на базі геоінформаційних систем, механізмів вирішення просторових задач для підвищення якості обліку земель.

Для досягнення мети дослідження необхідно вирішення низки задач:

  1. аналіз існуючих підходів і методів розробки різних технологій тривимірної візуалізації для виявлення основних негативних та позитивних характеристик;
  2. розробка науково-методологічних підходів створення тривимірного представлення земельної інформації для Донецької Народної Республіки;
  3. реалізація і апробація розроблених підходів створення тривимірного представлення земельної інформації.

3. Сутність роботи

Якщо говорити про ринок нерухомості, який висуває основне завдання – формування відкритої, достовірної та надійної системи кадастру. Згідно п.1 ст. 193 чинного Земельного Кодексу України1 державний земельний кадастр передбачає єдину державну геоінформаційну систему, яка містить в собі відомості про землі на території держави, їх цільове призначення, оцінці, обмеження, характеристику земель і про їх розподіл між користувачами і власниками. При цьому згідно з п.1 ст. 181 чинного Цивільного Кодексу України до нерухомого майна належать земельні ділянки і об'єкти, розташовані на них, переміщення яких є неможливим без зміни їх призначення, тобто все те, що міцно пов'язане із землею.

Для повноцінної і ефективної роботи земельного ринку однозначно потрібно достовірна інформація про межі земельних ділянок та розташованих на них об'єктах, а також про їх площах, обмеження і права власності на нерухоме майно. У цій сфері зростає роль просторових інформаційних систем і необхідності надання інформації в тривимірному вигляді. На що підштовхує ст.79 чинного Земельного Кодексу України: право власності поширюється не тільки на поверхневий шар, але і на простір, що знаходиться над і під поверхнею ділянки, на висоту і на глибину, необхідні для зведення житлових, виробничих та інших будівель і споруд. Таким чином, утворюється питання відображення цього простору, яке знаходиться над і під поверхнею земельної ділянки.

Тривимірна візуалізація є одним з видів надання інформації про різні об'єкти, які нас оточують. Вона використовується в науці і техніці, архітектурі і будівництві, для створення об'ємних макетів інтер'єру і екстер'єру, фільмів і комп'ютерних ігор із застосуванням тривимірної графіки. Сучасні ГІС і 3D-технології також застосовуються і в землевпорядкуванні та кадастр з метою зберігання, збору, відображення даних, на основі яких отримують нову інформацію і знання про просторово-координованих явищах.

Стрімкий розвиток міської інфраструктури призводить до того, що двовимірної реєстрації явно не достатньо для відображення багаторівневої забудови і рішення складних ситуацій, до яких можна віднести багаторазове використання простору, наприклад, якщо будівля розділене на кілька квартир і належить різним власникам [9, 10].

У зв'язку з цим існує нове інноваційний напрямок робіт, яке пов'язане з тривимірною обробкою і тривимірним поданням об'єктів кадастру, що забезпечує точну прив'язку ділянок на місцевості, положення щодо сусідніх ділянок, облік їх площі і т.д.

Необхідність у створенні об'єктів в тривимірному просторі обумовлена тим, що:

  1. інженерні комунікації, метрополітен, автомобільні дороги, мости і тунелі, а так само адміністративні і житлові будівлі, можуть перебувати на різних висотних відмітках одного і того ж земельної ділянки (як під, так і над землею). При цьому відсутність точних відомостей про вертикальному розподілі може привести до майнових суперечок і до конфліктних ситуацій у визначенні прав;
  2. відсутність відомостей про точне розташування інженерно-технічних мереж і комунікаціях, що викликає труднощі при розділі ділянок, при визначенні обтяжень і обмежень;
  3. реєстрація тривимірних прав на нерухомість підземних об'єктів і споруд, розташованих під об'єктами нерухомості інших власників і т.д. [11, 12].

На жаль, виникають потреби не можуть бути повноцінно вирішені існуючої двомірної реєстрацією нерухомості. До сих пір юридичні межі земельних ділянок, які використовуються при реєстрації таких об'єктів, фіксуються в 2D просторі (а саме, в системі плоских координат Х, У), але при цьому дуже складно відобразити вертикальну складову юридичного статусу об'єктів нерухомості, які в реальності є тривимірними , а реєструються двомірними.

Таким чином, вкрай актуальним є встановлення зв'язку між реальним (тривимірним) світом і юридичними (двомірними) кадастровими об'єктами. А оптимізувати правильне використання простору допоможе реєстрація нерухомого майна та прав на неї в тривимірному вимірюванні, що не зможе обійтися без відображення навколишнього світу, а саме, без тривимірної візуалізації території. Показати і встановити цей зв'язок може 3D кадастр, який вимагає від кадастрових систем підтримку 3D геометричних і топологічних моделей. Тривимірне відображення поверхні землі і розташованих на ній об'єктів могло б значно розширити можливості кадастрового обліку та механізми забезпечення прав власності, планування і проектування [2, 13, 14].

Термін 3D кадастр можна інтерпретувати по-різному, починаючи від повного 3D кадастру, який містить об'ємні об'єкти нерухомості до існуючої системи кадастру з фрагментарним включенням описаних в тривимірному вигляді об'єктів. Існує прийнятна класифікація кадастрових систем, тобто видів 3D кадастру:

  1. повний 3D кадастр – тривимірний простір розбито на обсяги або тривимірні ділянки без накладень і проміжків (3D власність і права; зміна правової структури; 3D уявлення об'єктів);
  2. гібридний кадастр – збереження 2D-кадастру і додаткова реєстрація тривимірних об'єктів (2D власність і права; збереження правової структури; 3D уявлення об'єктів);
  3. 3D ознаки в чинній кадастрової системі (існуюча система 2D реєстрації; зовнішні посилання на необхідну інформацію).

У зв'язку з цим можна сказати, що 3D кадастр не може здійснюватися без зберігання просторових даних об'єктів земельної нерухомості [14, 15, 16].

Також активно тривимірне представлення даних використовується в великих містах всього світу, де більшої актуальності набуває діяльність з освоєння підземного і надземного просторів, що дозволить створити сприятливе середовище для життєдіяльності населення. Однозначно всі підземні та наземні об'єкти повинні бути взаємопов'язані між собою і з існуючої чи планованої забудовою на поверхні, а при проектуванні і будівництві нових споруд і об'єктів необхідно брати до уваги особливості розміщення та просторові характеристики вже існуючих об'єктів. При цьому відсутність просторової інформації або її неактуальність призводять до зниження ефективності управління розвитком міського простору, помилок в прийнятті управлінських рішень в області земельно-майнових відносин та ін.

При проведенні різних будівельних робіт необхідним є збір всіх наявних матеріалів про підземні споруди, а також проведення рекогносцирувальна робіт з метою виявлення вже існуючих підземних комунікацій (якщо такі є). Не можна не враховувати нормативні відстані між об'єктами і охоронні зони інженерних мереж.

Для того щоб визначити вид інженерних комунікацій на обстежуваному ділянці необхідно ознайомитися з характерів забудови на місцевості, що може бути досить затяжним за часом. А відомості про систему побудови, розміщення і видах підземних комунікацій, побудованих в тривимірному просторі, дозволяють визначити зовнішні ознаки, за допомогою яких на місцевості можна встановити місце розташування прихованих мереж і їх призначення. З метою збереження і безпечної експлуатації інженерних комунікацій, необхідна перевірка достовірності технічної документації, чітка система обліку підземних споруд і регулярне оновлення планів [17, 18].

Наочним прикладом цього є початкова спроба створення тривимірної моделі ГІС, яка була реалізована в програмному забезпеченні ArcGis, з упором на відображення наземних і підземних комунікацій.

Рисунок 1 – формування атрибутивних таблиць

Рисунок 1 – формування атрибутивних таблиць

Створення атрибутивних таблиць (рис.1), за підсумками аналізу доступної інформації, допомагає повноцінно і швидко зібрати всі наявні відомості про підземні комунікації, які абсолютно різні і можуть перебувати в різних джерелах. А дослідження механізмів тривимірної візуалізації (рис. 2) призвело до певної тривимірної візуалізації.

Відображені каналізація, водопровід і лінії електропередачі (ЛЕП) мають свої атрибути і опис. Якщо це водопровід, то труби мають різний діаметр і матеріал; всі колодязі також описуються досить докладно (вказуються відмітки дна колодязя, верх труби (водопроводу), верх колодязя, позначка землі та ін.).

Дослідження механізмів тривимірної візуалізації

Рисунок 2 – Дослідження механізмів тривимірної візуалізації
(анімація: 5 кадрів, 134 кілобайт)

Якщо це каналізація, то вказуються відмітка верху колодязя і лоток (дно). Так само при зображенні таких комунікацій необхідно перевіряти, щоб вони були відображені по нормам (правилам), наприклад, при перетині каналізації і водопроводу, каналізація повинна протікати під водопроводом.

Крім уже наявних комунікацій необхідно враховувати, і відображати підземні електрокабелі та телефонні кабелі (глибина 70-80 см від поверхні), газопроводи і теплотраси (як поверхневі, так і підземні) для наочного уявлення підземної інфраструктури та збору наявний інформації про дані об'єкти.

Висновки

Подальший розгляд в роботі різних підходів і методів розробки технології тривимірної візуалізації дозволить проаналізувати і виявити основні характеристики тривимірного відображення об'єктів. А також розробити науково-методологічні підходи для створення тривимірної земельної інформації, на чому і буде засновано подальший розвиток науково-дослідницької роботи.

Під час написання даного реферату магістерська робота ще не має завершеного статус. Остаточне завершення планується на липень 2018 р Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати. Звертатися можна за допомогою електронної пошти: asuskris94@gmail.com

_______________
1Згідно з Постановою Ради Міністрів ДНР №9-1 від 02.06.2014г. Про застосування Законів на території ДНР в перехідний період: закони та інші правові акти, що діяли на території ДНР до вступу в силу Конституції ДНР (до 14.05.2014г.), застосовуються в частині, що не суперечить Конституції ДНР.

Перелік посилань

  1. К.Ф. Байрактар Трехмерный кадастр недвижимости в России // Программные продукты, системы и алгоритмы. 2015. №2. С. 1-4.
  2. О.И. Малыгина Трехмерный кадастр основа развития современного мегаполиса. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/trehmernyy-kadastr-osnova-razvitiya-sovremennogo-megapolisa.
  3. Н.А. Николаев, А.В. Чернов Трехмерный кадастр недвижимости как новая ступень развития кадастровых систем. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/trehmernyy-kadastr-nedvizhimosti-kak-novaya-stupen-razvitiya-kadastrovyh-sistem.
  4. Г.А. Стеклова, В.С. Федотова Направления использования ГИС-технологий в землеустройстве и земельном кадастре. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/napravleniya-ispolzovaniya-gis-tehnologiy-v-zemleustroystve-i-zemelnom-kadastre.
  5. Середович, В.А. С32 Геоинформационные системы (назначение, функции, классификация) [Текст] : монография / В.А. Середовия, В.Н. Клюшниченко, Н.В. Тимофеева. – Новосибирск : СГГА, 2008. – 192 с.
  6. Кулибекова Р.Д. Земельные информационные системы (курс лекций) – Махачкала, 2012. – 76 с.
  7. Jacynthe POULIOT, Frederic HUBERT, Canada, Chen WANG, China Claire ELLUL, UK and Abbas RAJABIFARD, Australia 3D Cadastre Visualization: Recent Progress and Future Directions. [Электронный ресурс]; Режим доступа: http://www.gdmc.nl/3DCadastres/literature/3Dcad_2016_28.pdf.
  8. В.А. Попов, И.В. Ильиных, А.В. Забекин, А.М. Олейник. Разработка и применение 3D модели территории для принятия оптимальных управленческих решений. // [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-i-primenenie-3d-modeli-territorii-dlya-prinyatiya-optimalnyh-upravlencheskih-resheniy.
  9. Николаева Т.В., Никитин В.Н. Кадастр в формате 3D. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/kadastr-v-formate-3d .
  10. Євсюков Т.О, Поліщук І.П. Перспективи впровадження 3D-кадастру в Україні // Збірник матеріалів всеукраїнського круглого столу на тему: Екологічні та соціально-економічні особливості управління природними ресурсами в умовах децентралізації влади. 2015. С. 66-71.
  11. Гаврюшина Н.В. Аналитический обзор систем 3D-кадастра недвижимости. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/analiticheskiy-obzor-sistem-3d-kadastra-nedvizhimosti .
  12. Шепелева А.В., Алиев Т.А., Заболотская Т.А. Трехмерный кадастр недвижимости и развитие современных городских территорий. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://pure.spbu.ru/ru/publications/-------(a1525c83-b8c2-4cab-818c-c21a38171dd7).html.
  13. Гермонова Е.А., Митрофанова Е.И. – Методологические основы построения 3D-кадастра недвижимости. [Электронный ресурс]; Режим доступа: http://ea.donntu.ru:8080/jspui/bitstream/123456789/10850/1/Mitrofanova.pdf.
  14. Колчина Н.В., Зюзева М.Ю. Применение 3D технологий для учета объектов недвижимости. [Электронный ресурс]; Режим доступа: http://eledition.ru/magazine/innovation/201605/15-24.pdf.
  15. Н.В. Шайман Анализ видов 3D кадастра. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26101058.
  16. Чернов А.В. Трехмерный кадастр – основной вектор развития успешной кадастровой системы. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/trehmernyy-kadastr-osnovnoy-vektor-razvitiya-uspeshnoy-kadastrovoy-sistemy.
  17. В.Л. Беляев, В.М. Романов Опыт и перспективы применения 3D кадастра при управлении градостроительным развитием подземного пространства. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-i-perspektivy-primeneniya-3d-kadastra-pri-upravlenii-gradostroitelnym-razvitiem-podzemnogo-prostranstva.
  18. Алексеев Ю.В., Беляев В.Л. Подземные здания и сооружения как системный элемент взаимодействующих пространственных сред развития городской территории // Вестник МГСУ. 2012. №2. С. 6-10.