Наскрізні геоінформаційні технології грошової оцінки земель населених пунктів

Відомчі ГІС-технології в екології

З розвитком цивілізації життя стає все небезпечнішим. Окрім природних людині загрожують і техногенні катастрофи — як неминуча розплата за допитливість і прагнення до комфорту. Все нові небезпеки підстерігають нас буквально зі всіх сторін. Щонайменші порушення технології і техніки безпеки, недбалість, недогляд, нарешті, горезвісний «людський чинник» — все це і багато що інше може привести і дуже часто приводить, до страхітливих наслідків як для самої людини, так і для навколишнього його світу: проривам гребель, вибухам на атомних електростанціях викидам в атмосферу отруйних газів, тоннам нафти, що розлилася, — всього не перелічити.

Якщо заздалегідь з'ясувати, коли і де найбільш вірогідне виникнення екстремальної ситуації, тобто знайти «слабке» місце, звідки прийде небезпека, то шансів впоратися з нею а може, і зовсім їй запобігти було б невимірно більше. Як мовиться «знати б, де впасти, — соломки б підстилати». Саме таку можливість дає розробка ГІС-технологій досліджень екстремальних ситуацій.

Сучасні системи управління вимагають нових підходів до аналізу

інформації, що поступає, і відповідного аналітичного забезпечення. Одним з таких аналітичних засобів, що розвиваються, є геоінформаційні системи

(ГІС), що застосовуються для роботи с просторово розподіленою інформацією. ГІС традиційно використовується при аналізі екологічної ситуації, що має просторове розподілення.

Приклади сучасних відочих ГІС – технологій доводять ефективність та перспективність цього наукового напрямку.

Грошова оцінка земель відноситься до однієї з найактуальніших задач у здійсненні земельної та економічної реформ в Україні. Вона виступає інтегральною характеристикою кількісних, якісних, економічних, правових, регіональних та інших показників земельних ділянок і слугує основою єдиного механізму оподаткування земель та справляння інших платежів в процесі цивільного обігу земельних ділянок.

За своїм змістом грошову оцінку земель можна віднести до задач геоінформаційного (просторового) аналізу, оскільки її виконання потребує врахування впливу факторів регіонального, зонального та локального місцерозташування земельних ділянок на території населеного пункту, які мають кількісні характеристики, просторову прив’язку та просторові відношення.

-Геоінформаційні технологіі грошової оцінки земель. Виходячи з практики грошової оцінки земель населених пунктів з застосуванням технології ГІС, можна виділити п’ять основних етапів:

1) створення цифрової картографічної основи на територію міста;

2) визначення базової вартості;

3) економіко- планувальне зонування;

4) грошова оцінка земель за категоріями та визначення системи і зон впливу локальних факторів;

5) грошова оцінка земельних ділянок.

Перші чотири етапи складають зміст робіт проектних і науково-дослідних організацій, які виконують проекти грошової оцінки земель населених пунктів. П’ятий етап відповідає використанню результатів попередніх етапів в регіональних та місцевих органах управління земельними ресурсами для розрахунку вартості земельних ділянок конкретних землекористувачів та визначення розмірів платежів за землю. Далі для кожного етапу коротко розглядаються основні зміст і результати та методи застосування ГІС.

-Створення баз цифрових картографічних даних на території міста. База цифрових карт проекту створюється в складі шарів цифрової векторної карти М 1:10 000 або М 1:5 000, растрового плану М 1: 2 000.

За матеріалами генплану міста створюються тематичні шари функціональних зон, головних споруд та магістралей інженерних мереж, зон планувальних обмежень, тощо. Важливим для ГІС грошової оцінки земель і кадастрового зонування є створення цифрової моделі планувального каркасу території, який називають базовим планом або топоконтуром міста. Базовий план визначається як сукупність каркасних елементів території. До таких елементів відносяться: межа населеного пункту, магістралі загальноміського та районного рівнів, осі вулиць, межа смуги землевідведення, залізниці, природні перешкоди (ріки, струмки, канали, яри, рівчаки, тощо), в окремих випадках - межі ділянок виробничих підприємств, зелених та рекреаційних зон.

Доцільно відмітити, що подібна модель під назвою топоконтур міста на території Києва в традиційному (паперовому) виконанні створюється і чергується управлінням генплану міста в Київпроекті та періодично затверджується міською радою. Попередня цифрова модель базового плану як окремий шар створюється на основі цифрової карти М 1:10 000, остаточна модель каркасних елементів створюється з використанням растрового топографічного плану М 1:2 000. Для економіко-планувального зонування виділяються земельнооціночні одиниці (оціночні райони) - територіально виражені та функціонально визначені утворення, в межах і на множині яких здійснюється оцінка споживчих властивостей земель міста. Крупність одного оціночного району визначається територіальним поширенням (неперервністю) домінуючого типу функціонального використання земель.

Цифрова модель меж оціночних районів створюється засобами ГІС з використанням каркасних елементів моделі топоконтуру та цифрових шарів генплану міста. Екологічна якість районів оцінюється з застосуванням оверлейного аналізу (перекриття) території районів з зонами забруднення середовища. Підвищенню якості результатів сприяє також застосування ГІС для оцінки проміжних і кінцевих результаті на основі побудови різноманітних тематичних карт розподілу оціночних районів за рівнем вихідного показника або розрахованої характеристики.

Грубі помилки або алогічні тенденції виявляються просто, завдяки

наглядному просторовому уявленню результатів.

-Грошова оцінка земель за категоріями та визначення системи локальних факторів. Грошова оцінка земель різного функціонального призначення виконується в розрізі економіко-планувальних зон та земель сільськогосподарського призначення в межах населеного пункту. З застосуванням ГІС на цьому етапі творюються:

-цифрові карти бонітування грунтів та відповідна база даних грошової оцінки земель сільськогосподарського призначення за категоріями угідь (рілля, багаторічні насадження, сіножаті та пасовища);

-цифрові карти зон впливу територіально - планувальних, інженерно - геологічних, історико - культурних, природно - ландшафтних, санітарно - гігієнічних та інженерно –інфраструктурних локальних факторів та база даних відповідних коефіцієнтів для диференціювання грошової оцінки земельних ділянок в межах економіко-планувальних зон.

ГІС на цьому етапі використовується в режимі системи автоматизованого проектування, оскільки за допомогою ГІС засобів проектуються межі зон впливу локальних факторів. Для цього застосовуються методи побудови буферних зон навколо відповідних об’єктів, наприклад, для створення зон пішохідної доступності, санітарно-захисних або охоронних зон, методи моделювання рельєфу місцевості для автоматизованого визначення зон з ухилом більше 20%, тощо. Якість результатів та ефективність роботи в ГІС на декілька порядків вище порівняно з традиційними методами. А головне полягає у тому, що застосування ГІС на цьому етапі дозволяє створити геоінформаційний ресурс на комп’ютерних носіях, який є ключовим для автоматизації заключного етапу - практичного використання результатів попередніх етапів для грошової оцінки десятків тисяч конкретних земельних ділянок в середніх і великих містах.

Вартість земельної ділянки певного функціонального використання визначається з урахуванням локальних коефіцієнтів на основі просторового аналізу місцерозташування земльної ділянки в межах економіко - планувальної зони по відношенню до зон вливу локальних факторів.

Застосування ГІС на цьому етапі найбільш ефективне, оскільки мова йде про виконання грошової оцінки тисяч земельних ділянок в кожному населеному пункті, оперативну передачу результатів в органи державної податкової адміністрації для управління процесом справляння землекористувачами платежів за землю. Об’єктивно, що тільки з застосування ГІС для грошової оцінки земельних ділянок можливе практичне виконання Закону “ Про плату за землю”. Важливим для цього етапу є створення особливого геоінформаційного ресурсу – геокодованого адресного реєстру міста у вигляді бази даних вулиць, номерів будинків (землевідведень), координат центроїдів для просторового визначення адреси. За умов трудомісткості проведення суцільної інвентиризації земельних ділянок та створення бази даних координат їх меж, наявність геокодованого адресного реєстру дозволяє з достатньою точністю проводити грошову оцінку земельних ділянок засобами ГІС.

- Геоінформаційні системи земельного кадастру, лісового реєстру і теріторій, що особливо охороняються: У державному управлінні і регулюванні існує безліч кадастрів, реєстрів і фондів, покликаних вести поточний інформаційний потік і його обробку по об'єктах обліку для прогнозів на майбутнє. Особливе значення для багатих природними ресурсами територій суб'єктів отримують інформаційні потоки в системах земельного кадастру, лісового реєстру і кадастру природних територій, що особливо охороняються. Між ними існує взаємний обмін як в текстовій складовій кадастрів і реєстрів, так і, координатною прив'язкою, що характеризується, до місцевості.

Розглядаючи структури кадастрів, реєстрів і фондів існуючих потоків інформації пропонується наступна схема рівнів опису природних і природнотехногенних об'єктів і їх взаємозв'язків. Базовий рівень в рамках агентства геодезії і картографії визначає кордони суб'єктів, населених пунктів, за допомогою введення регіональних картографо-геодезичниих фондів, державного каталога географічних назв, а також географічних інформаційних систем (ГІС) державного та регіонального призначення. Перший рівень державної агенції кадастру об'єктів нерухомості передбачає координатну прив'язку і оцінку земель і об'єктів нерухомості на базі державного земельного кадастру, державного містобудівного кадастру і системи технічного обліку будівель і споруд.

Другий рівень - Міністерство природних ресурсів через агенцію водних ресурсів веде державний водний реєстр, Державна агенція лісового господарства - державний лісовий реєстр. Державна агенція по надровикористанню організовує ведення державного кадастру родовищ і виявів корисних копалин і державного балансу запасів корисних копалин, забезпечення в установленому порядку постановки запасів корисних копалини на державний баланс і їх списання з державного балансу; Третій рівень – кадастри в сфері екології і моніторингу довкілля, а саме ведення Червоної книги, кадастру природних територій, що особливо охороняються, соціально-гігієнічного моніторингу, єдиного державного фонду даних про стан навколишнього природного середовища, його забруднення.

Ієрархічна різноманітність потоків кадастрової інформації передбачає наступну класифікацію типів інформації і їх опис: фонд даних – впорядкована, постійно поповнювана сукупність документованої інформації про об'єкти обліку або явища в динаміці; кадастр даних – зведення документованих відомостей про об'єкти обліку або явища, їх опис і оцінка; каталог даних (книга) – систематизована і рубрифікована підбірка відомостей про об'єкти або явища кадастрового обліку; реєстр або реєстр даних – перелік (список, опис) врахованих об'єктів або явищ в кадастрі;облікова картка (форма, бланк) – окремий аркуш паперу або картону стандартного розміру, розграфлений для потреб кадастрового обліку.

Типово-ієрархічний зв'язок в потоці кадастрової інформації є структурою рівнів формування в єдине ціле безліч розрізнених характеристик об'єктів обліку (облікових карток), такий, що характеризується на певних етапах, як кадастр, каталог, реєстр і фонд даних. В той же час, якщо потік кадастрової інформації включає просторову прив'язку даних, то необхідне вживання засобів географічної або графічної інтерпретації даних. При цьому розрізняють наступні програмні засоби обробки: векторизатор, база даних, ГІС. Застосування ГІС в кадастровому потоці у багатьох випадках необхідно,тому що сприяє проведенню просторового аналізу даних, прогнозуванню явищ і процесів, стеженню за динамічними змінами кордонів

об'єктів, обліку тощо. Все це передбачає нерозривний зв'язок між веденням кадастрів (реєстрів) різної спрямованості через геоінформаційні системи.

Стосовно унікальних територіальних особливостей природних об'єктів необхідно розрізняти будову геоінформаційних систем (ГІС), що приводить до необхідності аналізу смислового вмісту наступних термінів:

Географічна інформаційна система (ГІС) – апаратно-програмний комплекс + база даних), що забезпечує збирання, обробку, відображення, зберігання і поширення просторово-координованих даних, інтеграцію даних і знань про територію для ефективного вирішення певних завдань, пов'язаних з інвентаризацією, аналізом, моделюванням, прогнозуванням і управлінням.

-Географічне інформаційне середовище (ГІСР) – географічна інформаційна система с програмуємим модулем рішення поступаючих науково-виробничих задач, що вимагає від користувача навиків програмування та дозволяє розробляти множини вузькоспеціалізованих ГІС на її основі (платформі).

Таке смислове багатоваріантне трактування терміну «ГІС» сповна виправдано і засновано на тому, що необхідність поєднання потоків інформації від різних кадастрів, реєстрів і банків (фондів) даних обумовлена наступними причинами:

1) як правило, будь-який окремий банк даних з картографічною прив'язкою в різних галузях природокористування формується на різних ГІС, а інколи і із застосуванням вузькоспеціалізованих ГІС;

2) взаємообмін інформаційними потоками між різними галузями природокористування, завдяки сильним відомчим бар'єрам, практично затруднений і технологічно вимагає додаткового опрацювання. Таким чином, в процесах державного ведення різних видів кадастрів і реєстрів необхідно базуватися на єдиній ГІС-платформі, а її детальне опрацювання слід проводити конкретно у відповідних галузях природокористування, але дотримуючись чітко розробленої єдиної технології уніфікації (спеціалізації) ГІС. Багато в чому уніфікація інформації різних кадастрів і реєстрів передбачає розробку, як галузевих баз даних, так графічного представлення об'єктів облік.

Створення на основі ГІС -технологій і геоекологічних представлень єдиної системи реєстрів і кадастрів дозволить чітко зв'язати один з одним приватні інформаційні потоки по галузях і відомствах територіального природокористування. У результаті з'явиться можливість обміну інформацією між різними структурами державного, регіонального і муніципального управління.

Для цього необхідне картографічне представлення різних галузевих фондів інформації в одній (єдиній) геоінформаційній системі. Причому обмін або конвертація даних з однієї системи в іншу вимагає певних налаштувань і аналізу взаємодії інформаційних потоків, що розрізняються, як в графічній складовій |, так і базах даних (текстових масивів даних).

Деталізація інформації в рамках галузевих фондів даних повинна здійснюватися за допомогою уніфікації (доопрацювання) ГІС по конкретним завданням цього напрямку.

- Геоінформаційна система «Екстремум »: Її завдання — прогнозувати вірогідність виникнення надзвичайних ситуацій і, по можливості, запобігати їм, а якщо на це нема змоги, планувати роботу по ліквідації наслідків аварій або стихійних лих так, щоб звести до мінімуму заподіяний ними збиток. Для цього в ГІС є блок бази даних. У ньому сполучені бази даних двох типів: картографічна, така, що має цифрові карти різного масштабу, і семантична, така, що містить опис об'єктів. Це, природньо, топографічні карти, а також карти, на які нанесені відомості про рослинний покрив, грунти, населені пункти, населення і його розподіл, дороги, джерела природної і техногенної небезпеки і безліч іншої інформації, необхідної для вирішення того або іншого практичного завдання. Всі відомості зберігаються в базі даних ГІС у вигляді інформаційних шарів, кожен з яких можна при необхідності викликати, активізувати і доповнити. Наприклад, при рішенні задачі прогнозування і запобігання лісовим пожежам потрібна інформація про рельєф, про рослинність (який в даному районі ліс, хвойний або листяний), про грунт, про погоду (денні і нічні температури, вологість, скільки днів тому був останній дощ, прогноз гідрометеоцентру на найближчі дні і так далі). В результаті ГІС може вказати місця, в яких в найближчий тиждень виникнення пожежі найбільш ймовірно, передбачити, як вона, в випадку біди, поширюватиметься і які заходи потрібно зробити, аби не допустити пожежі або звести її (а також наслідки від неї) до мінімуму. Таку розробили для Московської області. Крім того, в ГІС є і ще дуже важливий блок — математичні моделі, з допомогою яких можна вирішувати спеціалізовані задачі.Вони дозволяють прогнозувати обстановку оцінювати небезпеку природнього або техногенного походження, розраховувати поля цих дій, шкоду від них, нарешті розробляти план конкретних дій, які дозволять з найменшими затратами досягати найбільшого ефекту при ліквідації наслідків різних аварій та стихійних лих.

До недавнього часу не було методик прогнозування наслідків землетрусів. Ті, які були, дозволяли визначити поля дії та бальність землетрусу в тому чи іншому пункті. Але самого головного|: якого саме збитку завдадуть стихійні лиха населению і забудовам, які заходи безпеки необхідно прийняти - попередні| моделі підказати не могли. А інших моделей в світі просто не було.

Застосовання комп'ютерів, оперативна пам'ять яких складає 1 Гбт. вирішують всі такі завдання.

Окрім блоків бази даних і математичних моделей в ГІС є блоки оцінки наслідків — для оптимізації заходів щодо ефективному реагуванню і блок вихідних даних і документування. Простіше кажучи, один блок дає рекомендації, а інший — робить їх зрозумілими. Саме наявність третього блоку —блоку реагування — в більшості випадків і визначає неповторність цієї системи.

Геоінформаційна система «Екстремум», дозволяє оцінювати наслідки землетрусів, паводків, лісових пожеж, аварій на АЕС, викидів хімічно та радіаційно небезпечних забруднюючих речовин, руйнації нафтопроводів.

Треба сказати, що частина систем, розроблених на базі ГІС «Екстремум», вже прошла перевірку життям. Про одну з систем, призначеної для аварійних розливів нафти, розповімо детальніше.

-Моделі аварійних розливів нафти на суші і малих річках із застосуванням ГІС-технологий. Що таке нафтопровід? Це труби і так звані площадкові об'єкти — насосні перекачуючі станції, нафтобази і нафтосховища. Нашу країну, ліси, долини і річки вздовж і поперек пересікають сотні кілометрів нафтопроводів. На дорогах нафтопроводів — десятки річок|. У будь-якій точці лінійної частини нафтопроводу може статися аварійний розлив; в цьому випадку нафта з нього розтечеться по суші і потім|, через особливості рельєфу в районі річок, потрапить в річки. Як же працює система в такому разі?

Припускаємо що, на одній з ділянок нафтопроводу сталася аварія: у трубі утворилася тріщина і нафта через неї виливається на землю. Зрозуміло, перше, що потрібно зробити, — це знайти місце прориву і перекрити трубопровід. Але аби щонайшвидше і ефективніше впоратися з наслідками аварії, необхідно заздалегідь знати її масштаби.

Таким чином, потрібно знати, куди саме спрямується потік нафти і скільки її вильється. Завдання це якраз для гарного комп'ютера, оснащеного

спеціалізованою ГІС-програмою, а рішення складається з декількох етапів.

Спочатку потрібно з'ясувати, скільки ж саме нафті вилилося і ще виллється з труби. Це само по собі не просто. Деякий час неминуче піде на те, аби виявити витік. Потім трубу треба перекрити, природно, як можна ближче до місця прориву. До тих пір, поки це не зроблено, нафта хльостатиме з пошкодженої ділянки під напором — адже по трубопроводу вона йде під тиском в декілька десятків атмосфер. Але| маслянистий потік не припиниться і після того, як трубу перекриють спеціальним затвором або заслінкою. Той об'єм нафти, який залишився в трубі після цього, теж витече — але вже з| меншою швидкістю. Слід враховувати, що нафта —це в'язка рідина, а в'язкість її залежить від складу. Фахівці всі ці, що насилу піддаються обліку, чинники, «загнали» у вигляді змінних в «триповерхові» рівняння і вивели на їх основі математичну модель. З її допомогою можна дізнатися, скільки саме нафті виллється на землю за той або інший час.

Зрозуміло дізнатися, який об'єм аварійного розливу, — це ще не головне. Найважливіше — знати: куди вся нафта, що пролилася, подінеться? Як далеко вона добереться? Де проходить основне русло? Можливо, нафта заллє автомагістраль, і тоді машини будуть ковзати по дорозі, як по катку? А що, якщо вона спрямується до річки, на березі якої стоїть наприклад, дитячий табір? Лише знаючи відповіді на цих і багато інших питань, можна щонайкраще підготуватися: вислати аварійну бригаду точно в місце аварії, послати потрібну кількість людей і техніку і або запобігти майбутнім катастрофам, або звести до мінімуму збиток від них. Вочевидь, що нафта розтікатиметься по місцевості. Ясно і те, що в гору вона не потече — буде струмочками або річками, залежно від інтенсивності потоку, прагнути в низини. На швидкість потоку неминуче зроблять вплив рельєф місцевості і рослинний покрив: із скелястого обриву гірська річка потече з однією швидкістю, а по заливному лугу — з іншою, набагато меншою. При цьому по дорозі вода стане з| більшою або меншою швидкістю всмоктуватися в грунт і одночасно випаровуватися. Швидкість випаровування залежатиме від температури повітря і складу нафти, а швидкість вбирання в грунт — від самого грунту: одна справа —песок, інше — глина, а третє — наприклад, гравій. Нарешті, у момент аварії може йти дощ — і тоді нафта потече разом з потоками води. Ще чого одна складна система рівнянь з безліччю змінних. Вирішити її змогли, зрозуміло, із застосуванням технології ГІС. В першу чергу об'єднали бази даних, що роблять найістотніший вплив на результат, — на площу, контури і координати нафтової плями, яка виникне зрештою завдяки аварії на нафтопроводі. В результаті автори отримали цифрову топографічну модель місцевості. До неї увійшли абсолютні висоти місцевості, інформація про водотоках — струмки і річки, що протікають поблизу нафтопроводу, про водоймища із стоячою водою, про грунти, про рослинні покриви, а також усереднені дані про мікрорельєф. Кожна з цих баз даних і була одним з декількох інформаційних шарів моделі. Крім того, треба було створити математичну модель, яка б повністю описувала розлив нафти. Вчені це роблять наступним чином. Місцевість навколо нафтопроводу розбивають на множину гіпотетичних стовбців з певною площею та висотою(площа залежить від масштабу а висота відповідає абсолютній висоті майданчика над рівнем моря). Потім вони розраховують поведінку, потужність і інші характеристики потоку, виходячи з того, що накопичується нафта на кожному елементі площі за рахунок припливу при позитивному градієнті, а убуває — при негативному (простіше кажучи, тече з ділянок верхніх на нижні). Заповнюється один майданчик — нафта починає перетікати на наступну. Правильність розрахунків комп'ютер регулярно перевіряє, звіряючи загальну кількість нафти, що витекла, і кількість її в басейні з врахуванням припливу і спаду від фільтрації і випарювання.Врешті-решт програма видає, по-перше, напрями основних потоків нафті, а по-друге, остаточну площу, контури і координати нафтової плями. Зрозуміло, всі складні розрахунки підтверджені практикою.

Дата добавления: 2014-01-04