Альтернативы определения экономической границы в создании кадастровой системы

Резюме

Эффективность кадастровых и земельных информационных систем являются необходимым условием для безопасности и защиты сделок с землей. Тем не менее, они существуют лишь в половине стран мира. Где их не существует земля является мертвым капиталом. Это имеет два аспекта, во-первых, правовые проблемы регулирования регистрации земельных участков и последующих сделок, основанных на однозначно определенных наземных объектах. Во-вторых, создание геометрии объектов земли, которая является темой статьи.

Создание таких систем может быть дорогим и медленным, если новые технологические достижения, которые были созданы, не используются. К ним относятся: системы GPS-GNSS, используемые в сети как самые точный, но наиболее дорогостоящий и отнимающий время вариант. Другой эффективной возможностью является использование ортофотопланов для того чтобы произвести предварительные границы участка на изображении во время судебных процедур. Хотя этот метод имеет недостатки в точности границ, это не препятствует быстрому выполнению юридических аспектов. Но это дает возможность провести точные GPS-GNSS обследования только в тех сделках, где точность требуется. При правильном оформлении базы геоданных, позволяющей сохранить топологию участка, но изменить координаты граничных точек, когда более точные съемки потребовались, можно ускорить процесс регистрации. Это возможно даже в экстремальных условиях чтобы использовать спутниковые снимки высокого разрешения для этой цели, а не точные и надежные аэрофотоснимки.

Таким образом, страны, которые еще не получают выгодной и надежной регистрации земли, должны быть способны завершить систему за меньшее время, чем одно поколение, в интересах экономики этих стран.

1. Введение

Создание эффективных систем регистрации земель и кадастровых систем в последние десятилетия набрало силу. Эрнандо де Сото, экономист третьего мира, отобразил в своей книге Тайна капитала, что небезопасные земельные права лишают экономику страны способности земли служить залогом для ипотеки. Если эффективная земельная система регистрация не существует в стране, земля становится мертвым капиталом.

Международные финансирующие агентства, и прежде всего Всемирный банк, потратили более 1,2 млрд. долл. США в течение последних 10 лет для введения и возобновления регистрации земли и кадастровые системы в странах с переходной экономикой и развивающихся странах.

Кадастровые обследования и регистрация земли всегда были предметом озабоченности FIG. В Комиссии 3 Юрг Кауфманн пропагандировал Кадастр 2014 как идеальную систему, согласно которой регистрация земли должна осуществляться:

• он гарантировал, что наземные объекты (участки, здания, сервитуты) определены однозначно и пронумерованы на поверхности земли
• как только границы участка однозначно определяются его граничными точками, топологические отношения границ между ними гарантируют, что нет пересечения объектов
• информационные технологии позволяют представлять границы участка в цифровой форме. Эта означает, что каждая граничная точка вдоль границы известна по ее координатам. Геометрическая структура земельного участка ткань может воссоздать в реальности с точностью 1:1, если реальность обследуется с достаточной точностью. Это инженерная задача для землеустроителя.
• все уникально определенные наземные объекты содержатся в реляционной базе данных с большим количество признаков, характеризующих юридический, естественный и экологический статус объекта, такой как право собственности на заявителя, лизинг лица, ипотека между кредитором капитала для лица с земельным объектом, служащим обеспечением, правом доступа. Управление этими атрибутами по существу является юридическим вопросом, и являются обязанностью юристов, нотариусов или земельных регистраторов.

Двойственный характер ответственности часто разделяется в существующих административных структурах в разных странах, но также можно объединить в рамках одной администрации, чем легче управлять.

В любом случае, кадастровая съемка и система управления земельными ресурсами будут действовать только в том случае, если это постоянно поддерживается от транзакции к транзакции.

В своих исследованиях, проведенных Комиссией 3, было показано, что только около 50 стран из 190 в мире имеют действующую кадастровую систему, а около 50 стран находятся в процессе установления. Все еще остаются около 90 стран без кадастровой системы. Хотя в традиционных странах с кадастровыми системами прошло более 100 лет для их создания технологические достижения последних десятилетий позволили создать их в доли времени и стоимости. Это задача для этих 90 стран без кадастра, с тем чтобы они могли совместно использовать геопространственную инфраструктуру с юридической применимостью с остальным миром. Но технологические возможности также позволяют разрабатывать стратегии для существующих кадастровых систем в других 50 страны, которые в настоящее время разрабатывают их (или даже в традиционных 50 странах), чтобы улучшить их точность и разработать инструменты для контроля качества.

Задача по созданию эффективных кадастровых и земельных систем регистрации, конечно, двойственна по природе.

Во-первых, законы должны быть разработаны и приняты законодательным органом для обеспечения регистрации земли, чтобы собирать и управлять соответствующими данными, связанными с землей, на постоянной основе. В этом отношении те, кто разрабатывает законодательство и тех, кто его принимает, несут ответственность за использование современных технологий для обеспечения надежности и экономической эффективности для сбора и поддержания данных, связанных с землей.

Во-вторых, задача профессионалов обследования заключается в выборе адекватных технических процедур для определения геометрии земельных объектов с достаточной точностью, чтобы убедиться, что создание кадастровых систем не задерживается неадекватными процедурами.

Хотя первая задача разработки адекватных законов и правил является важным аспектом, это не является вопросом для этой статьи. Вместо этого статья уточняет, какие современные технические инструменты доступны и рекомендуется для создания адекватной структуры земельных участков, которая может служить геометрической базой для кадастровой системы.

2. Земельные границы

Исторически существует свидетельство владения землей частными лицами уже в вавилонские времена 1200 г. до н.э. В то время как большая часть сельскохозяйственных земель использовалась для посевов в храмах, часть земли была арендована или продана (Baker, Heather D., 2011). Границы этих полей были отмеченные каменными памятниками, примеры которых можно увидеть в Британском музее в Лондоне.

В то время как римские геодезисты, такие как Маркус Витрувий Поллио (20 г. до н.э.) и Секст Юлий Фронтинус (35 - 104 н.э.) были заняты строительными исследованиями, их деятельность также предусматривается демаркация земель, предоставляемых солдатам в качестве награды на оккупированных территориях (Cuomo, Serafina, 2000).

Эта процедура повторялась в Америке, когда земля была предоставлена новым поселенцам. Границы земельных участков были установлены на основе плана, но они были отмечены на местах памятниками, большинство из которых в течение многих лет ухудшались.

В Британии, где поля, используемые для сельского хозяйства, изначально были заполнены камнями, это были накопленные на краях поля за годы для лучшего сельскохозяйственного производства; один говорит тогда о нерезких границах, отмеченных сложенными камнями, которые не могут быть геометрически определены лучше, чем порядка нескольких дециметров.

В то время как памятники смогли определить границы с точностью дециметров на земле, возникли трудности, когда памятники потерялись из-за естественного распада, а иногда из-за жадных соседей.

Даже в странах с традиционным кадастром, например в Германии, границы все еще отмечаются на местах на добровольной основе за счет владельцев. (см. рис.1)

Граничные маркеры, которые можно обследовать с точностью до см, теперь демонстрируют, что возведенные стены и ограждения вдоль границы не совпадают с точными точками съемки, определяющими степень владения. Расхождение находится в порядке дециметра.

В арабских странах новые участки, как правило, устанавливаются в соответствии с планами с относительной точностью см. (Компьютерное планирование может также обеспечить точность см). Граничные точки временно обозначенные железными стержнями (см. рис. 2).

Они часто не размещаются достаточно стабильно, чтобы сохранить точность сантиметров. Когда заборы и стены строятся после разбивки, относительная точность восстановления границ также не лучше, чем в пределах дециметров. Тем не менее, большинство существующих спецификаций предписывают точность сантиметра для фиксации границ. Это явно избыточный показатель.

3. Монументация границ

Монументация границ была классическим способом их описания. Он имел непостоянство из-за изменений в земле водной эрозией, сугробами, вулканической активности или возможного уничтожения людьми. Но это имело то преимущество, что фиксировало границу поверхности земли. Не нужно было привязывать границу к границе, если это не требовало безопасности восстановления памятников.

Эта потребность в восстановлении была самой большой слабостью монументации. Эта слабость была преодолена в прошлых поколениях по состоянию технологии, используемой в эти времена:

• астрономическое позиционирование на новых континентах до 100 м. практикуется в 1700 до 1800 гг.
• наращивание сетей геодезической триангуляции с использованием угловых измерений, используемых в Европе в девятнадцатом и начале 20-го века.
• наращивание траверс-сетей электронными устройствами измерения расстояния в последнем 20-м веке

Даже последние два улучшенных метода не допускают абсолютной геопривязки более чем на 10 м и относительной геопривязки более чем на 1 м.

4. Современные технологические инструменты

4.1. GPS

Глобальная система позиционирования Navstar GPS была разработана с 1970-х годов США, Министерство обороны. Она вступил в действие в 1985 году. Сигналы кодов от не менее 4 из 24 спутников одновременно обеспечивают глобальное позиционирование с точностью 10 м с недорогими приемниками кода. Спутниковые системы расширения (EGNOS, WAAS, MSAS,GAGAN и OMNISTAR) обеспечивают более высокую относительную точность в диапазоне нескольких метров.

Когда несущие фазы сигналов принимаются значительно более дорогой фазой приемника, точность в диапазоне см или даже мм становятся возможными в кинематическом режиме реального времени (RTK) с использованием дифференциального GPS (DGPS). Точность сигналов фазы GPS по существу ограничены во время передачи сигналов через ионосферу и тропосферу и достигают см или даже мм точности. Наблюдения DGPS требуются не только наблюдениями на объектной точки, но также и в сети опорных станций в сетях (предпочтительно непрерывные опорные станции CORS), передающие свои наблюдения или их исправления для ионосферного и тропосферного влияний. Для достижения точной дифференциальной GPS необходимы наблюдения со станциями на расстоянии 50 км друг от друга. В диапазоне точности мм требуются сети с расстоянием 10 км между станциями.

Чтобы достичь абсолютных позиций, сети необходимо подключить к глобальным наблюдательным службам WGS, устанавливая их в отношении Международной земной системы отсчета ITRF.

В настоящее время эта технология устанавливает ограничение на абсолютное глобальное позиционирование на уровне дм до м и на относительное расстояние на уровне см до дм.

Если граничные точки наблюдаются с приемниками фазы несущей GPS, то их монументация не становится необходимой для замены точки, кроме как для удобства использования.

Хотя технические средства для достижения этой точности в настоящее время доступны, по-прежнему остается открытым вопрос о том, требуется ли такая высокая геометрическая точность для регистрации земли. Эта высокая точность больше обслуживает отдельного владельца земли в густонаселенных районах, а не общественную потребность в регистрации собственности с титулом собственности.

Но это было продемонстрировано в кадастровой практике европейских стран, а также в странах с переходной экономикой и развитием, таких как Грузия, Камбоджа и еще несколько, что кадастровые границы установлены для примерно 40 000 км2 за 5 лет (Salukvaze, Joseph, 2006).

4.2. Цифровое ортофото-картографирование

Инструменты авиационного картографирования также быстро продвигались вперед. Аэрофотосъемки теперь возможны с помощью цифровых камер высокого разрешения, таких как DMC LeicaHexagon или ADS 80 или Microsoft Vexcel Ultracam. Полуавтоматические системы обработки для калибровки, антенной триангуляции, генерации цифровых рельефов и ортофотографирования Leica-Erdas, Trimble-Inpho, Microsoft Vexcel Ultramap, Racurs или Socetset и др.стали общедоступными. Были разработаны даже почти полностью автоматизированные системы, такие как EADS-Pixel Factory и его эквивалент в Китае.

Важно то, что аэрофотосъемки могут управляться совместно используемым GPS в полете с IMU с определением экспозиции на уровне дециметров. При включении сигнальных наземных контрольных точек, измеренных DGPS, точность отображаемой точки становится функцией расстояния до земли GSD. В зависимости от высоты полета GSD размером от 10 до 15 см обычно приобретаются для городских районов и 40 см для сельских районов. Конкретная точность изображенного на нем пятна составляет не менее 10-15 см для городских районов и 40 см для сельских районов.

Трудность заключается в том, что для зданий, стен, ограждений или границ культивирования могут быть получены только нерезкие границы. Эти функции можно интерпретировать из ортофотоснимков, но эти интерпретируемые признаки не являются фактическими границами собственности на земле. Они являются лишь признаком предварительной границы.

Тем не менее, идентификация изображения объектов на ортофотопланах в сочетании с полевыми процедурами судебного разбирательства, могут уменьшить стоимость до уровня 1 долл. США за партию и значительно увеличить скорость, при которой может создаваться структура земельных участков. Крупные страны, в которых в настоящее время нет кадастра (например, Саудовская Аравия или страны Африки с сахалинской зоной), никогда не смогут создать кадастровую систему менее чем за поколение.

Далее следует понимать, что ортофотопроизводство может быть эффективным средством контроля качества для кадастровых наземных съемок электронными тахеометрами или даже DGPS. В странах с переходной экономикой, таких как Украина или Российская Федерация, такое наземное обследование было передано местным геодезистам. Суперпозиция Ортофото с основанной на земле цифровой картой привела к 17% -ным ошибкам для наземных обследованных участков в Одесской области Украины, которые необходимо было скорректировать (рис.3 и рис.4)

4.3. Структура цифровой геобазы данных

Разумеется, использование основы с менее точными границами участков требует разработки подходящей структуры реляционной базы данных с адресными граничными точками и граничными линиями, которые в рамках существующей топологической структуры могут быть изменены по их значениям координат путем спорадических точных исследований.

4.4. Спутниковое изображение высокого разрешения

Методология, применяемая для предварительного извлечения границы из аэрофотоплана отображения может быть легко расширена для использования с спутниковыми снимками высокого разрешения, такими как GeoEye, Ikonos, WorldView и другими. Конечно, разрешение этих изображений с GSD от 0,5 м до 1 м еще более ограничено чем получение ортографических изображений ввиду менее благоприятных атмосферных условиях для космических изображений. Но аналогичным образом, земельные объекты могут быть извлечены как предварительные участки с точность около 1m.

Вывод

Технологии систем GPS-DGPS, ортосъемки из самолетов и спутников высокого разрешения, а также правильное проектирование базы геоданных позволяют решать проблему описания сухопутных границ благодаря уникальным техническим возможностям, которые в прошлом мешали странам создать эффективные системы регистрации земли.

Список использованной литературы

1. Baker, Heather D., 2011, “Babylonia land survey in socio-political context” in G. Selz & K. Wagensomer (eds): The Dimension of Ancient near Eastern Studies, Wiener Offene Orientalistik 6, LIT Verlag
2. Cuomo, Serafina, 2000, “Divide and rule: Frontinus and Roman Land.surveying”, Studies in History and Philosophy of Science, Part A 31(2) 189-202
3. De Soto, Hernando, 2000, “The Mystery of Capital”, basic books, New York, ISBN 10 0-465-01615-4
4. Kaufmann, Jurg, 2011, “Development Trends of the Modern Cadastre System”, NSDI Conference 6.-7.10.2011, Baku, Azerbaijan
5. Salukvaze, Joseph. 2006, “Geoinformation technologies in Land management and Beyond: Case of Georgia”, FIG Congress, Munich 2006