POSOBIE_GIS-2003-2004-1

1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ Учебно-методическое объединение по образованию в области землеустройства и кадастров

Центр дистанционных методов обучения

TEMPUS-SWARP-ICT 21051

Разработка учебных программ по управлению почвенными ресурсами с использованием информаци- онно-коммуникационных технологий

Т.В. Папаскири

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ

Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ и дипломных

проектов

Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 560600 - Землеустройство и земельный кадастр и специальностям 310900 - Землеустройство, 311000 - Земельный кадастр,

311100 - Городской кадастр

Москва 2003 г.

2

УДК: 332.3:681.3 ББК 65.9 (2)32 П17

Одобрено и рекомендовано к изданию кафедрой землеустройства Государственного университета по землеустройству (протокол № 12

от_02.07.2003_)

Одобрено и рекомендовано к изданию советом землеустроительного факультета Государственного университета по землеустройству

(протокол № 1 от 20.09.2003_).

Одобрено и рекомендовано к изданию советом заочного факультета Государственного университета по землеустройству (протокол № 3

от_01.10.2003_).

Т.В. Папаскири. Геоинформационные системы и технологии автоматизированного проектирования в землеустройстве: Учебно-методическое пособие – М.: Изд-во ГУЗ, 2003. – 180 C.

ISBN 5-9215-0089-5

Излагаются научно-методические основы современной технологии землеустроительного проектирования на примере фрагмента территории сельскохозяйственного предприятия с применением современных вычислительных средств. Рассмотрены вопросы применения геоинформационных систем (ГИС) и технологий САПР для решения землеустроительных задач. Описаны особенности построения территориальной модели для землеустройства. Приведены варианты решения практических задач при составлении элементов проекта внутрихозяйственного землеустройства.

Издание предназначено для специалистов, занимающихся внедрением новейших технологий САПР и ГИС при решении землеустроительных задач, а также для студентов, аспирантов, преподавателей землеустроительных вузов.

РЕЦЕНЗЕНТЫ: С.И.Носов, Заслуженный землеустроитель РФ, профессор ГУЗ; Миненко А.В., д.б.н., ведущий научн.сотр. ФГУП "ВНИИАгроэкоинформ"; В.С.Красницкий, к.т.н., доцент кафедры вычислительной техники ГУЗ;

АВТОР: К.Э.Н., К.С.-Х.Н., доцент Т.В. ПАПАСКИРИ

В авторской редакции

ISBN 5-9215-0089-5

ISBN 5-9215-0089-5

©Т.В. Папаскири, 2003

©Государственный университет по землеустройству, 2003

©TEMPUS 21051, 2003

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

3.6. СОЗДАНИЕ ПРОЕКТНОГО ЧЕРТЕЖА – "ПРОЕКТ УСТРОЙСТВА ТЕРРИТОРИИ СЕВООБОРОТОВ КРЕСТЬЯНСКОГО

6.2. ТЕХНОЛОГИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ПРОЕКТА ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕРРИТОРИИ ХОЗЯЙСТВА 64

7.ЗАДАНИЕ 6. ГИС И ИНТЕРНЕТ. РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПУБЛИКАЦИИ ГЕОДАННЫХ

5

ВВЕДЕНИЕ Необходимость управления земельными ресурсами в склады-

вающихся социально-экономических условиях требует широкого применения принципов формирования и организации исследований

ипроектного дела, а также создания единого информационного поля в землеустроительной отрасли.

Развитие современного землеустройства определяется методами и средствами исследований, совершенствующихся в настоящее время, особенно в связи с использованием системного подхода, развитием математической картографии, вычислительной техники и компьютерных технологий.

Землеустройство неразрывно связано с новой прогрессивной сферой исследований - геоинформатикой, возникшей на стыке картографии, информатики, географии, математики, и др. наук.

Задачи геоинформации выходят за рамки картографии, делая ее основой для интеграции различных дисциплин из разных областей знаний для комплексных системных исследований.

Целью данного курса является ознакомление студентов с основами геоинформатики, ее связи со смежными науками, главным образом с землеустройством и применение данных геоинформатики в землеустроительном проектировании, а также – формирование у студентов целостной картины современной технологии землеустроительного проектирования; овладение практическими навыками работы с геоинформационными системами (ГИС) на уровне, необходимом для решения практических задач анализа, проектирования

ипринятия решений в областях связанных с информацией, имеющей пространственную привязку.

Настоящие методические указания "Геоинформационные системы и технологии автоматизированного проектирования в землеустройстве" предназначены для проведения занятий в рамках федерального компонента общепрофессиональных дисциплин по дисциплине ОПД.Ф.13. – "Географические и земельноинформационные системы".

Изучение курса базируется на приобретенных студентами знаниях по геодезии, высшей математики, вычислительной техники, картографии, землеустройству и др.

По окончании изучения курса студент должен знать основы геоинформатики и ее применения в землеустройстве и земельном кадастре, уметь использовать средства вычислительной техники и полученные знания при выполнении курсового и дипломного проектирования. Результатами работ должны стать: создание проектных чертежей, таблиц: трансформация угодий и проектная экспликация полей севооборотов, проектов организации территории сельскохо-

6

зяйственного предприятия средствами и технологией геоинформационных систем.

Работа состоит из четырех заданий, рассчитана на 48 академических часов.

Все задания предусматривают использование ЭВМ и соответствующих периферийных устройств.

Студент работает в часы основных занятий и в часы самоподготовки в классах оснащенных вычислительной техникой под руководством преподавателя. При работе над заданиями используются рекомендуемые кафедрой литературные источники, инструктивные и нормативные материалы.

Учебно-методическое пособие подготовлено под общей редакцией к.э.н., к.с.-х.н, доцента кафедры землеустройства ГУЗ Папаскири Т.В.

Внаписании отдельных разделов учебно-методического пособия принимали участие:

Введение – доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В.; Задание 1-2, 6 – доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В.;

Задание 3 – доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В.; к.т.н., доцент Лагутина Н.В. (университет Природообустройства), ст.преподаватель Совалев А.В.; Задание 4 – доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В.; ст.преподаватель Со-

валев А.В., асс. Федоринов А.В.; Задание 5 - доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В., Шаймарданов Ю.Р.;

Приложения 1, 4-9 - доц.,к.э.н., к.с.-х.н. Папаскири Т.В.;

Внаписании приложений 2 и 3 принимали участие профессор Раклов В.П., доц. Папаскири Т.В., О.Н. Данилевский. Автор программ "Экспликация" и "Построения" - профессор Раклов В.П.. Авторы программы "АСР ЭОЗ" – доц. Папаскири Т.В., Шаймарданов Ю.Р.

7

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Применение математических методов и моделирования в

землеустройстве, совершенствование средств и методов вычислений связано с внедрением в землеустроительное производство географических информационных систем.

Географическая информационная система (ГИС – GIS) – это специальная вычислительная система, включающая в себя определенные технические средства, программное обеспечение и совокупность процедур, предназначенных для сбора, хранения, обработки и воспроизведения большого объема графических и тематических данных, имеющих пространственную привязку.

Основу ГИС составляют электронные карты (планы) местности, базирующиеся на цифровых моделях рельефа (ЦМР), характеризующих трехмерное расположение объектов в пространстве.

ГИС – это и особая информационная система. Пространственные данные используются и во многих других компьютерных программах, например в системах автоматизированного проектирования (AutoCAD, Surfer). Но только ГИС обладают дополнительными возможностями для обеспечения процесса принятия различных управленческих решений.

Для этого ГИС позволяет собирать новую информацию и обновлять уже имеющиеся данные, манипулировать накопленной информацией, производить пространственный и временной ее анализ, моделировать и размещать различные объекты в пространстве, а также выдавать полученные результаты, как в компьютерном, так и

втрадиционном виде в форме карт, таблиц, графиков.

Вземлеустроительном проектировании расширяется применение методов графического компьютерного проектирования. При этом общая технология работ, независимо от применяемых программных средств будет состоять из следующих главных элементов:

1)Ввод изображения планового материала объекта землеустройства в компьютер.

2)Редактирование (при необходимости) введенного изображения для получения хорошего растра.

3)Цифрование растра с вводом семантики по слоям.

4)Получение интегрированных или преобразованных слоев.

5)Вывод на экран или принтер необходимой информации по объекту (Например: изображение объекта, его характеристики, площади контуров, другую семантическую информацию и т.д.).

8

6)Редактирование оцифрованных объектов (Например: изменение внешних границ объектов, полей, севооборо-

тов, трансформация угодий и др.).

Ввод изображения объекта производится по стандартным программам посредством сканера, дигитайзера или цифровой фотокамеры.

Редактирование изображений можно проводить с помощью про-

грамм Paint, Imaging, Photoshop и др.

Оцифровку лучше осуществлять с помощью программ MapInfo, AutoCAD, MicroStation. На их основе выполняется и само проектирование. Эти программы позволяют рассчитывать площади контуров электронным способом, изменять границы контуров и перевычислять их площади, длины линий, площади групп контуров, составлять экспликации, проводить зонирование по необходимым признакам и др.

1.1. Общая технологическая схема создания цифровых карт в

MapInfo.

Выделим три основных этапа создания цифровой карты с последующим выводом на печать. Это сбор данных, формирование цифровой карты и вывод информации в файл, на принтер или плоттер.

Процесс сбора данных можно выполнять тремя путями: используя данные полевых или других измерений, методом дигитализации по планшету или методом векторизации растрового изображения.

При векторизации планшета сразу получается векторная модель, которая затем конвертируется в MapInfo.

При векторизации растрового изображения необходимо предварительно отсканировать планшет, получить растровое изображение, отредактировать его, а затем уже выполнять векторизацию.

Однако при кажущемся удлинении процесса, данный метод наиболее эффективен потому, что, во-первых, полученное растровое изображение затем используется в MapInfo в качестве растровой подложки, как на этапе формирования, так и на этапе использования цифровой карты, во-вторых, как показывает опыт, векторизация растрового изображения для оператора легче, чем дигитализация, при этом уменьшается процент ошибок при сборе данных, и в третьих, дл целей землеустроительного проектирования этот метод вполне приемлем (в силу допуска погрешностей, которые имеют место при традиционной "ручной" подготовке землеустроительных планов).

9

После сбора данных выполняется конвертация информации в MapInfo. После чего в MapInfo производится редактирование данных и формирование цифровой карты.

Этот процесс включает привязку растровой подложки, разнесение данных по слоям, сшивку планшетов, проверку полноты и редактирование данных, создание объектов в условных знаках, создание атрибутики объектов, формирование зарамочного оформления.

После создания цифровой карты можно вывести информацию в файл, для дальнейшей конвертации в другие системы, на принтер или плоттер.

1.2. Сбор данных

При сборе данных используется метод растровой дигитализации, т.е. векторизации растрового изображения. Процесс сбора данных делится на следующие этапы:

•подготовительные работы;

•сканирование;

•редактирование растра;

•векторизация;

•конвертация данных в MapInfo.

1.3. Формирование цифровой карты

Процесс формирования карты в MapInfo включает следующие этапы:

•привязка растровой подложки;

•импорт данных;

•разнесение информации по слоям;

•сшивка планшетов;

•проверки полноты и редактирование данных;

•описание объектов в условных знаках;

•создание атрибутики объектов;

•формирование зарамочного оформления.

Привязка растровой подложки выполняется по точкам с известными координатами, которые будут располагаться в таблице

MapInfo.