Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 3 (38) | 2006 ArcGIS в системах муниципального и государственного управления

    Дмитрий Мозжухин, Татьяна Купецкая,
    Геннадий Радионов, Александр Рудов, ДАТА+

    Интерес к внедрению ГИС в практику государственного и муниципального управления во всем мире остается высоким многие годы. В России и странах СНГ проектам с применением ГИС также уделяется довольно большое внимание. И если раньше в реализации таких проектов большую активность демонстрировали органы государственного управления (министерства, агентства и т.п.), то в последнее время серьезную заинтересованность проявляют и органы местной власти: областные и муниципальные органы управления. Это связано со значительными изменениями в законодательстве, существенно изменяющими экономическую основу регионального управления. Муниципалитетам предоставляются большие возможности и, одновременно, на них возлагается ответственность за управление землей и недвижимостью, обслуживание инфраструктуры, сохранение экологической среды и обеспечение безопасности населения.

    Геоинформационные системы давно и широко используются для решения задач государственного и муниципального управления. Имеется масса примеров успешного и не очень успешного внедрения ГИС в практику работы соответствующих органов. Конечно, эффективность использования ГИС определяется множеством факторов, и, наверное, не только выбором программного обеспечения от того или иного поставщика. Однако сама возможность реализовать требуемые функции, построить полноценную информационную систему, интегрировать ее в существующую информационную инфраструктуру, внедрить и обеспечить техническую поддержку решений, существенным образом зависит от свойств и качества программного обеспечения ГИС.

    Компанией ДАТА+ и нашими партнерами накоплен большой опыт внедрения продуктов ArcGIS во многих областях деятельности различных органов власти. В настоящей статье приведены примеры проектов, реализованных с участием нашей компании, в области государственного, регионального и муниципального управления:

    • Информационно-аналитическая система мониторинга ФЦП восстановления Чечни;
    • Web компонента Автоматизированной системы Государственного земельного кадастра г. Москвы;
    • Единая цифровая ГИС Челябинска.

    Проекты, описываемые в настоящей статье, реализованы с помощью разных продуктов ArcGIS: ArcGIS Desktop, ArcIMS, ArcGIS Server. Опыт реализации этих проектов показывает, что платформа ArcGIS обладает всеми необходимыми свойствами, позволяющими проектировать и создавать системы управления с высокой эффективностью:

    • ArcGIS – это мощная платформа, в которой уже реализовано большое количество функций, необходимых пользователям;
    • Возможность настраивать систему с помощью встроенных средств (Visual Basic for Application) или вести разработку с использованием других стандартных сред (com, .net, C++, C#);
    • Возможность масштабировать решения, развивая их от локальных настольных к распределенным серверным системам;
    • Поддержка современных методов интеграции систем, работа с xml;
    • Возможность работать с данными из разных источников, разных форматов, картами в разных проекциях и системах координат;
    • Хорошая техническая поддержка, качественное документирование продуктов и возможность получать консультации с сайтов ESRI.

    Теперь довольно кратко рассмотрим упомянутые выше проекты.

    Web компонента Автоматизированной системы государственного земельного кадастра г. Москвы

    Разработка информационно-справочной подсистемы Автоматизированной системы земельного кадастра города Москвы (Web компоненты АС ГЗК) выполнена по заказу Департамента земельных ресурсов Правительства Москвы, в сотрудничестве с компаниями Прайм-Груп и UVS–Soft.

    Департамент земельных ресурсов (ДЗР) является структурным подразделением Правительства г. Москвы. ДЗР отвечает за реализацию государственной политики в области земельных отношений и использования земельных ресурсов на территории города. Информационное обеспечение деятельности ДЗР осуществляется с помощью АС ГЗК. АС ГЗК представляет собой комплекс информационных систем, каждая из которых обеспечивает поддержку определенного направления работ департамента. Для работы с пространственными данными используется приложение на базе Microstation Bentley.

    В силу ряда объективных причин, АС ГЗК в настоящий момент не в полной мере обеспечивает растущие потребности ДЗР в использовании пространственных данных. В связи с этим было принято решение провести модернизацию системы в части работы с пространственной информацией и перевести ее на платформу ESRI ArcGIS. Первым этапом этой работы является разработка Web компоненты АС ГЗК.

    Целью разработки является обеспечение поиска и просмотра данных АС ГЗК в Интранет для сотрудников подразделений ДЗР и других департаментов Правительства Москвы.

    Серьезными ограничениями, оказавшими влияние на архитектуру системы и выбор базового программного обеспечения ГИС, стали следующие факторы:

    1. АС ГЗК в настоящее время находится в состоянии реконструкции. Это означает, что изменяются технические решения, форматы и структуры данных, которые использует система.
    2. Основные бизнес-процессы, связанные с пространственными данными, в которых занято большое число сотрудников Департамента и его территориальных подразделений – формирование объектов учета, подготовка и публикация документов – выполняются с использованием ГИС Microstation Bentley. Внедрение Web-компоненты должно быть проведено так, чтобы не изменять существующую технологию работ и не останавливать производственный процесс.
    3. Вся информация АС ГЗК, включая информацию о пространственных объектах, хранится в единой базе данных в СУБД Oracle. Эта база данных должна быть источником информации для Web-компоненты. Информация о пространственных объектах ведется как списки координат. Формирование объектов должно сопровождаться операцией создания пространственных данных из этих списков.
    4. Часть пространственных данных поступает в Департамент из сторонних организаций в формате Microstation Bentley: топографические материалы, городские планы разных масштабов.
    5. Для работы с Web компонентой пользователи должны использовать только Internet Explorer.
    6. В развитие проекта планируется расширять функциональность Web компоненты. На ее основе будут реализованы приложения для ввода и редактирования пространственных данных, подготовки и публикации документов.

    Архитектура Web компоненты

    С учетом перечисленных выше особенностей и ограничений, были реализованы следующие положения:

    1. Web компонента реализована как приложение на базе ArcGIS Server.
    2. Web компонента реализована в сервисно-ориентированной архитектуре.
    3. Организовано централизованное хранение всех пространственных данных АС ГЗК в формате базы геоданных ArcGIS в СУБД Oracle с использованием ArcSDE.
    4. Для обмена данными и запросами c компонентами АС ГЗК используется XML.

    Функции Web компоненты

    Приложение предназначено для использования в Интранет-сети ДЗР и реализует следующие функции:

    1. Отображение на карте г. Москвы объектов учета АС ГЗК: земельных участков, кадастровых кварталов, служебной информации.
    2. Функции управления картой – навигация, масштабирование, управление содержанием карты.
    3. Поиск объекта по адресу из адресного реестра БТИ.
    4. Поиск объекта по кадастровому номеру.
    5. Отображение информации из АС ГЗК о выбранном на карте объекте – содержание документов, сведения о субъекте права, дополнительная информация АС ГЗК.
    6. Интеграция с АС ГЗК – формирование запросов к БД АС ГЗК, отображение на карте результатов поиска объектов средствами АС ГЗК.

    Внешний вид приложения.

    Результат поиска объекта по адресу.

    Поиск объекта по данным АС ГЗК.

    Отображение семантической информации
    АС ГЗК об объектах, выбранных на карте.

    Сервисно–ориентированная архитектура решения

    Сервисно–ориентированная архитектура решения позволила легко реализовать интеграцию Web компоненты с АС ГЗК. Компоненты приложения разбиты на четыре группы: сервисы доступа к данным, сервисы логики, сервисы представления, сервисы конфигурации.

    Сервисы доступа к данным обеспечивают приложение механизмами создания, чтения (выполнения запросов), редактирования и удаления данных. В группу сервисов данных включены следующие компоненты:

    • сервисы, обеспечивающие доступ системы к семантическим данным, используя web-сервис АС ГЗК;
    • сервисы, обеспечивающие доступ системы к пространственным данным, используя компоненты ArcGIS Server .NET ADF (Application Developer Framework).

    Сервисы логики включают в себя компоненты, обеспечивающие основную логику работы системы: компонент сервисов управления пользовательским интерфейсом и компонент сервисов поиска, обеспечивающий систему функциями поиска объектов по точке на карте, по адресу и по атрибутам.

    Сервисы представления обеспечивают отображение данных и интерактивное взаимодействие с пользователем. В группу сервисов представления входят компоненты пользовательского интерфейса, такие как элементы управления и web-страницы, а также компоненты, обеспечивающие взаимодействие на уровне интерфейса с системой АС ГЗК.

    Сервисы конфигурации обеспечивают три остальные группы сервисов возможностями гибкой настройки и предоставляют им функции доступа к параметрам конфигурации приложения.

    Формирование БГД Web компоненты

    Публикация карт в Интранет/Интернет осуществляется базовыми средствами ArcGIS Server. При этом карты настроены на источники данных в СУБД, поэтому пользователь в каждый момент времени имеет доступ к актуальной информации.

    Для конвертирования пространственных данных АС ГЗК в формат базы геоданных и загрузки БГД Web компоненты используется дополнительный модуль ArcGIS Data Interoperability. Процесс конвертирования и загрузки 2,5 миллионов единиц хранения АС ГЗК в БГД занимает порядка 4 часов.

    Информационно-аналитическая система мониторинга восстановления Чеченской Республики

    (Описание прототипа)

    Проект «Система мониторинга процессов восстановления экономики и социальной сферы Чеченской Республики» по заказу Департамента территориального развития Министерства экономического развития и торговли (МЭРТ) выполнялся ГНИУ СОПС и ООО «Дата+» в 2004 году в течение одного месяца (ноябрь-декабрь).

    Предпосылки проведения работы

    Министерство экономического развития и торговли РФ (МЭРТ) на момент начала создания системы являлось куратором Федеральной целевой программы (ФЦП) «Восстановление экономики и социальной сферы Чеченской Республики». В рамках данной программы задачи восстановления объектов возложены на 28 государственных заказчиков (федеральные министерства, службы, агентства, Правительство ЧР).

    Государственные заказчики отчитывались перед МЭРТ о ходе выполнения работ на объектах восстановления с помощью форм статистической отчетности и копиями первичных документов о параметрах объектов и работ (проектная, конкурсная документация, фотографии объектов на различных этапах работ и пр.).

    С целью выполнения мониторинга объектов восстановления (контроля изменения состояния объектов во времени), хода работ на объектах, финансирования работ и других параметров, позволяющих определять состояние ФЦП в целом и по отдельным группам объектов, была поставлена задача разработать информационно-аналитическую систему мониторинга. Это позволило бы автоматизировать деятельность госзаказчиков и куратора ФЦП по формированию электронной базы данных документов, оперативному анализу и созданию отчетов о ходе реализации ФЦП.

    Описание проблемы

    Качество аналитических отчётов, оперативность анализа, а также достоверность сведений мониторинга сильно зависят от количества и корректности собранных исходных данных. Однако, качество и полнота собираемых данных вызывали сомнения. В ходе выполненного анализа были выявлены следующие проблемы, которые вновь создаваемая система должна была помочь решить:

    • большое количество объектов восстановления – 447, разнесённых по территории Чеченской Республики;
    • большое количество и большой объём отчётных материалов по каждому объекту, подаваемых с определённой периодичностью или по запросу;
    • отсутствие квалифицированного персонала для массового ввода и первичной экспертизы данных;
    • ошибки в данных могут появиться при формировании отчетов, при копировании/передаче материалов, при вводе данных с бумажных носителей;
    • ответственность за ошибки ложится на орган, осуществлявший ввод данных в систему;
    • очень сложно установить природу ошибок (ошибка ввода, опечатки в отчете, результат неправильного расчета, намеренное искажение).

    Предложения

    Для решения выявленных проблем заказчику были сделаны следующие предложения:

    1. Контроль необходимо основывать на существующей системе показателей (отчеты в Росстат, отчеты в налоговые органы, документы Казначейства), это избавит от дополнительного ввода данных.
    2. Ввод данных в электронную базу данных осуществлять в подразделениях, ответственных за формируемые показатели: Госзаказчик, или Заказчик-застройщик, или генеральный подрядчик, или подрядчики (субподрядчики). Это позволит выявлять ответственных за ошибки ввода данных.
    3. Ввод данных осуществлять унифицированным образом, что позволит избежать большого числа ошибок на стадии ввода.
    4. Ввод данных осуществлять с помощью упрощенных интерфейсов или средств MS Office. Это позволит осуществлять ввод данных привычным, не требующим специальной квалификации, способом.
    5. Информационно-аналитическую часть системы оформить в виде картографического web-портала, интегрированного с сайтом Федеральных целевых программ. Это позволит следить за ходом выполнения ФЦП на территории республики, а также просматривать отчёты из веб-браузера, без установки специализированного программного обеспечения.

    Что было сделано

    В ходе работы над прототипом системы проведено моделирование и анализ деятельности, связанной с выполнением проектов, включенных в ФЦП, разработаны наборы показателей, позволяющих контролировать ход выполнения работ, регламент и процедуры их сбора. Была определена концепция системы, разработана архитектура, структура базы данных, спроектированы компоненты и их размещение в системной инфраструктуре. Компоненты системы были реализованы и установлены в Департаменте территориального развития МЭРТ. Проведена интеграция прототипа системы с информационным сайтом Федеральных целевых программ.

    Описание и задачи системы

    Разработку можно охарактеризовать как систему управления проектами, одновременно решающую задачи документооборота и оперативного анализа.

    Основными задачами системы являются:

    • Сбор и консолидация данных госзаказчиков в основную базу данных, формирование основной базы данных, а также базы данных госзаказчика.
    • Предоставление сведений о ходе восстановительных работ в ЧР пользователям в сетях Интранет и Интернет.
    • Предоставление информации о географическом расположении объектов восстановления на территории ЧР и основных сведений о них (паспорт объекта, фотографии, отсканированные документы).
    • Предоставление сводных картографических, табличных и графических отчетных материалов о ходе восстановительных работ по запросам пользователей.

    Архитектура системы

    Система реализована на базе СУБД Microsoft SQL Server 2000 с функциями Reporting Services, позволяющими создавать, управлять и доставлять как традиционные бумажные, так и интерактивные веб-отчеты, с функциями Analysis Services, предназначенными для быстрого и гибкого комплексного анализа больших сложных наборов данных, использующих многомерные хранилища. Для публикации картографических отчётов и обзорных карт используется ArcIMS. В качестве картографической основы использованы карта Чеченской Республики миллионного масштаба с административным делением и населёнными пунктами, карты крупных городов десятитысячного масштаба.

    Ввод первичных данных осуществляется на рабочих местах с помощью Microsoft Office InfoPath, передача материалов – по сети Интернет или на носителях в формате XML.


    Архитектура системы мониторинга восстановления Чеченской Республики.

    Интерфейс системы

    Разработанная система представляет собой сайт, интегрированный в портал Федеральных целевых программ МЭРТ. Интерфейс системы включает в себя область элементов управления и область карты, созданную при помощи стандартных средств ArcIMS.


    Веб-сайт системы.

    В области карты пользователю доступны стандартные функции ГИС: масштабирование карты, навигация по карте, идентификация объектов, выполнение запросов и др. С помощью элементов управления можно задавать параметры и получать различные тематические отчёты о ходе восстановительных работ на карте, а также в виде таблиц и графиков.

    Также пользователь может получать другие сведения о ФЦП: сведения о госзаказчиках, курируемых ими объектах восстановления, расположении объектов восстановления на картах ЧР и различных городов, паспорта объектов, фотографии объектов, отсканированные копии документов.


    Пример отчёта «Объёмы финансирования по районам ЧР по годам».


    Пример сводного отчёта «Информация о ходе выполнения работ по ФЦП».


    Паспорт объекта восстановления на карте г. Грозного.

    Разработка специализированного программного обеспечения на платформе ArcGIS для учета и управления земельными участками г. Челябинска

    Разработка специализированного программного обеспечения выполнялась ДАТА+ совместно с ЗАО «Гео-Надир» в рамках проекта по созданию единой цифровой геоинформационной системы г. Челябинска.

    Необходимость создания единой муниципальной ГИС Челябинска была вызвана рядом типичных проблем, например:

    • Наличие «лоскутной» автоматизации. Учет земельных участков в различных подразделениях в разных, не связанных между собой, базах данных. Ввод одних и тех же данных в каждую БД вручную. В результате – повышенные трудозатраты, появление ошибок ввода и усложнение администрирования системы.
    • Наличие разночтений в одних и тех же цифровых пространственных данных (ЦПД) в разных органах муниципальной власти. Отсутствие механизма автоматизированного обмена, взаимного согласования и доступа к ЦПД, обеспечивающего их целостность.
    • Плохая структурированность объектов учета, крайне усложняющая управление данными. Например, наличие разных «исторически сложившихся типов» земельных участков, которые отличаются по произвольному набору атрибутов, статусу и присутствуют в слоях ГИС одновременно.
    • Многочисленные наложения пространственных объектов друг на друга, отсутствие контроля топологии.
    • Неполнота атрибутивной информации, в числе прочего связанная со слабым взаимодействием муниципальных органов управления землепользованием и органов кадастрового учета. Например, в муниципальной БД учета договоров аренды нами было выявлено, что примерно 50% кадастровых кварталов не имеют кадастровых номеров. По земельным участкам этот процент оказался еще большим.

    Специализированное программное обеспечение единой ГИС г. Челябинска создавалось для информационной поддержки управленческих решений и анализа городских территорий на предмет учета и сбора платы за землю – арендной платы и земельного налога, рассчитываемого на основе кадастровой оценки.

    Объектами автоматизации на этом этапе создания единой ГИС г. Челябинска стали Комитет по управлению имуществом и земельным отношениям (КУИЗО) и Главное управление архитектуры и градостроительства (ГУАиГ).

    В ходе реализации проекта были решены следующие задачи:

    1. Создание расчетно-аналитического программного обеспечения на базе ArcGIS для решения задач по расчету платы за землю – арендной платы и кадастровой стоимости земельного участка.

    В условиях неполноты атрибутивной информации, необходимой для расчета платежей по большому количеству земельных участков (ЗУ), единственной альтернативой оказалось использование функций пространственного анализа, предоставляемых ArcGIS.

    Для каждого ЗУ дифференцированная ставка арендной платы автоматически определяется с помощью пространственного анализа – в зависимости от расположения центра полигона ЗУ внутри одной из оценочных зон (всего 128 зон).

    Кадастровая стоимость ЗУ определяется в зависимости от его площади и удельного показателя кадастровой стоимости земель (УПКСЗ), с учетом одного из 14 видов целевого использования ЗУ. К каждому кадастровому кварталу, имеющему кадастровый номер, была привязана таблица УПКСЗ по 14-ти видам целевого использования земель. С помощью пространственного анализа система определяет расположение центра полигона ЗУ внутри одного из кадастровых кварталов. После того, как оператор вводит из словаря целевое назначение, система присваивает ЗУ нужный УПКСЗ из таблицы атрибутов кадастрового квартала.

    2. Отображение на автоматизированных рабочих местах цифрового адресного плана города в сочетании со специализированными слоями – границами земельных участков, оценочных зон, кадастрового деления. Поиск адресов и земельных участков на территории города. При этом земельный участок может быть найден как по точному адресу, так и в заданном радиусе от указанного адреса.

    3. Автоматизированное создание документов на земельные участки с возможностью их редактирования, сохранения и распечатки на бумажном носителе.

    Специализированное ПО ГИС включает в себя ArcGIS ArcEditor 9.1 с установленным .NET Support и тремя дополнительно созданными модулями: расчета платы за землю, адресного поиска, печати документов. Дополнительные модули были реализованы на языке С# в среде разработки Microsoft Visual Studio 2005.


    Автоматизированный расчет арендной платы и кадастровой стоимости земельного участка. Зонирование территории г. Челябинска по размеру базовых ставок арендой платы (разные цвета на карте).


    Поиск адресов и земельных участков на территории г. Челябинска.


    Автоматизированное создание документов на земельные участки.

    В результате проекта на основе продуктов ESRI было создано специализированное ПО ГИС, реализующее более эффективную информационную поддержку функций управления и анализа землепользования такого крупного города, как Челябинск. Также проведенное в ходе выполнения проекта обследование и анализ позволили определить области для дальнейшего улучшения бизнес-процессов органов муниципальной власти за счет оптимизации работы с пространственными данными.




    Версия для печати