Трёхмерная земельная информационная система

Аннотация

Гнучева К.А. Трёхмерная земельная информационная система Земельные ресурсы определяют целостность и составляют базис развития любой страны. Земельная информационная система является представлением в любое время объективной информации о земельных ресурсах, изменении их состояния, качества и структуры, динамики использования земель и землепользования и т.д. При этом трехмерное представление и отображение объектов и территорий в геоинформационной системе значительно расширяет сферы применения ГИС.

Современное высокотехнологическое общество нуждается в системе получения актуальной, оперативной и, самое главное, достоверной информации о состоянии окружающего нас мира в виде информационных систем различного предназначения [1].

Важное место среди всех информационных систем (ИС) занимают земельные информационные системы (ЗИС), в основном применяемые в городском хозяйстве, картографии, земельном кадастре. Отличие ЗИС от других ИС обусловлено особенностями их объекта – земли, т.е. можно сказать, что ЗИС формирует информационную основу управления земельными ресурсами любого уровня с достоверной информацией об объектах и с их необходимой степенью детализации (отображения) [2].

Например, для полноценной и эффективной работы земельного рынка однозначно требуется достоверная информация о границах земельных участков и расположенных на них объектах, а также об их площадях, ограничениях и правах собственности на недвижимое имущество. В этой сфере возрастает роль пространственных информационных систем и необходимости предоставления информации в трехмерном виде. На что подталкивает ст.79 действующего Земельного Кодекса Украины¹: право собственности распространяется не только на поверхностный слой, но и на пространство, находящееся над и под поверхностью участка, на высоту и на глубину, необходимые для возведения жилых, производственных и других зданий и сооружений. Таким образом, образуется вопрос отображения этого пространства, которое находится над и под поверхностью земельного участка.

Трехмерная визуализация является одним из видов предоставления информации о различных объектах, которые нас окружают. При этом существует новое инновационное направление работ, которое связанно с трехмерной обработкой и трехмерным представлением объектов кадастра, что обеспечивает точную привязку участков на местности, положения относительно соседних участков, учет их площади и т.д.

Необходимость в создании объектов в трехмерном пространстве обусловлена тем, что:

• инженерные коммуникации, метрополитен, автомобильные дороги, мосты и туннели, а так же административные и жилые здания, могут находиться на различных высотных отметках одного и того же земельного участка (как под, так и над землей). При этом отсутствие точных сведений о вертикальном делении может привести к имущественным спорам и к конфликтным ситуациям в определении прав;
• отсутствие сведений о точном расположении инженерно-технических сетей и коммуникациях, что вызывает трудности при разделе участков, при определении обременений и ограничений;
• регистрация трехмерных прав на недвижимость подземных объектов и сооружений, расположенных под объектами недвижимости других собственников и т.д.[4]

К сожалению, возникающие потребности не могут быть полноценно решены существующей двухмерной регистрацией недвижимости. До сих пор юридические границы земельных участков, которые используются при регистрации таких объектов, фиксируются в 2D пространстве, но при этом очень сложно отобразить вертикальную составляющую юридического статуса объектов недвижимости, которые в реальности являются трехмерными.

Таким образом, крайне актуальным является установление связи между реальным (трехмерным) миром и юридическими (двухмерными) кадастровыми объектами. А оптимизировать правильное использование пространства поможет регистрация недвижимости и прав на нее в трехмерном измерении, что не сможет обойтись без отображения окружающего мира, а именно, без трехмерной визуализации территории. Ведь трехмерная визуализация местности и объектов, размещенных на ней, значительно расширяет возможности отображения объектов и местности в трехмерном пространстве, что облегчает работу в их управлении, а также это многоцелевое использование поверхностных, надземных и подземных участков земли [3].

Путями перехода к трехмерному представлению объектов и изучение проблем в кадастровых системах учета объектов недвижимости занимаются рабочие группы Международной федерации геодезистов (FIG): Комиссия 3 (Spatial Information Management) и Комиссия 7 (Cadastre and Land Management). Проведены три международных семинара по 3D кадастру (2001 и 2011 годах, в октябре 2012 года), разрабатываются пилотные проекты по кадастровому учету объектов, представленных в 3D модели [6]

Трехмерное изображение любого объекта имеет безусловные преимущества во многих случаях по сравнению с плоской, двухмерной картинкой. Создание таких изображений объектов актуально для дизайна, архитектуры и строительства. Возможность увидеть изображение в объеме значительно облегчает решение многих сложных технологических задач.

Например, при проведении различных строительных работ необходимым является сбор всех имеющихся материалов о подземных сооружениях, а также проведение рекогносцировочных работ с целью обнаружения уже существующих подземных коммуникаций (если таковые имеются). Нельзя не учитывать нормативные расстояния между объектами и охранные зоны инженерных сетей.

Для того, чтобы определить вид инженерных коммуникаций на обследуемом участке необходимо ознакомиться с характером застройки на местности, что может быть достаточно затяжным по времени. А сведения о системе построения, размещения и видах подземных коммуникаций, построенных в трехмерном пространстве, позволяют определить внешние признаки, с помощью которых на местности можно установить местоположение скрытых сетей и их назначение [5].

Наглядным примером этого является начальная попытка создания трехмерной модели ГИС, которая была реализована в программном обеспечении ArcGis, с упором на отображение наземных и подземных коммуникаций.

Создание атрибутивных таблиц (рис.1), по итогам анализа доступной информации, помогает полноценно и быстро собрать все имеющиеся сведения о подземных коммуникациях, которые совершенно различны и могут находиться в разных источниках. А исследование механизмов трехмерной визуализации (рис. 2) привело к определенной трехмерной визуализации.

Отображенные канализация, водопровод и линии электропередач (ЛЭП) имеют свои атрибуты и описание. Если это водопровод, то трубы имеют разный диаметр и материал; все колодцы также описываются достаточно подробно (указываются отметки дна колодца, верх трубы (водопровода), верх колодца, отметка земли и др.).

Если это канализация, то указываются отметка верха колодца и лоток (дно). Так же при изображении данных коммуникаций необходимо проверять, чтобы они были отображены по нормам (правилам), например, при пересечении канализации и водопровода, канализация должна протекать под водопроводом.

Помимо уже имеющихся коммуникаций необходимо учитывать, и отображать подземные электрокабели и телефонные кабели (глубина 70-80 см от поверхности), газопроводы и теплотрассы (как поверхностные, так и подземные) для наглядного представления подземной инфраструктуры и сбора имеющийся информации о данных объектах.

В настоящее время идет постоянное развитие современного оборудования и техники, существует достаточное количество различных программ по обработке и созданию трехмерных объектов, но нет единого подхода и методики. В свете выше всего сказанного, вопрос создания подхода трехмерной информационной системы в сфере земельных отношений является весьма актуальным в связи с активной интенсификацией использования земельных ресурсов и чрезвычайно большим накоплением различных объектов недвижимой собственности и коммуникаций на земельных участках и под их поверхностью, в частности, в рамках крупных городов.

В связи с этим целью данного исследования является разработка научно-методологических подходов формирования технологии трехмерного представления земельной информации на базе геоинформационных систем механизмов решения пространственных задач для повышения качества учета земель.

Для достижения данной цели необходимо изучить и проанализировать различные подходы, а также методы разработки различных технологий трехмерной визуализации для выявления основных проблем и характеристик. Для правильного и быстрого создания трехмерных объектов необходима разработка научно-методологических подходов создания трехмерного представления земельной информации, с помощью которых будет усовершенствована уже имеющаяся реализация трехмерной визуализации.

_______________
¹Согласно Постановлению Совета Министров ДНР №9-1 от 02.06.2014г. О применении Законов на территории ДНР в переходный период: законы и другие правовые акты, действовавшие на территории ДНР до вступления в силу Конституции ДНР (до 14.05.2014г.), применяются в части, не противоречащей Конституции ДНР.

Список использованной литературы

1. О.И. Малыгина Трехмерный кадастр основа развития современного мегаполиса. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/trehmernyy-kadastr-osnova-razvitiya-sovremennogo-megapolisa .
2. 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.
3. 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 .
4. Шепелева А.В., Алиев Т.А., Заболотская Т.А. Трехмерный кадастр недвижимости и развитие современных городских территорий. [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=27355851 .
5. 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.
6. 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 .