Статья

Как ГИС помогают строить города

Геоинформатика
мобильная версия

О том, какую роль играют ГИС при строительстве города Дзержинска, в интервью CNews рассказал Виктор Панарин, директор муниципального бюджетного учреждения «Градостроительство».

CNews: В 2008 г. для решения задач городского планирования города Дзержинска была внедрена информационная система обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД) с использованием в качестве основы геоинформационной системы (ГИС). Можно ли подвести итоги ее использования. Какие преимущества уже продемонстрировала ГИС?

Виктор Панарин: Основной целью создания ИСОГД является оперативное обеспечение Администрации города, граждан и организаций градостроительной документацией и сведениями по земельным участкам и объектам капитального строительства.

С помощью ГИС мы можем оперативно анализировать градостроительную ситуацию в городе, предоставлять услуги населению, в том числе в электронном виде, в виде различной градостроительной документации. Проекты градостроительной документации, например, градостроительных планов земельных участков, ситуационных схем, схем направления выбора трасс коммуникаций, актов установления адресов в городе теперь готовятся автоматически.

Удалось автоматизировать также производственные процессы Управления архитектуры и градостроительства Администрации города и подчиненных ему учреждений, а также вести документы и учет сведений по ним согласно постановлению Правительства РФ от 9 июня 2006 г. N 363 «Об информационном обеспечении градостроительной деятельности».

ИСОГД была создана в 2006 г. на базе существовавшего электронного дежурного плана города при непосредственном участии компании «Совзонд». В рамках договора по модернизации системы компанией «Совзонд» был разработан первый вариант геопортала. Усовершенствованный его вариант успешно функционирует в составе ИСОГД по настоящее время.

Наличие в ИСОГД ГИС и геопортала на ее основе позволяет в реальном масштабе времени предоставлять геопространственные данные по более чем 200 слоям, включая картографические материалы разного масштаба, границы земельных участков и сведения об их трансформации на разных этапах: от заявки инвестора до кадастровых данных, сведения о регламентах, «красных линиях», охранных зонах.

Единый геопортал для всех подразделений Администрации города позволяет анализировать разнородную информацию, сбор и предоставление которой в традиционном виде занимает многие дни, а то и месяцы. Исключается непроизводительная работа по специализированной подготовке данных для подразделений и сотрудников Администрации по их запросам, экономится время, людские и материальные ресурсы и, в конечном итоге, бюджет города.

CNews: Какую роль в качестве геопространственного обеспечения ГИС играют космические снимки?

Виктор Панарин: Упоминание космического снимка как одного из видов градостроительной документации или, по крайней мере, исходных данных для подготовки этой самой градостроительной документации, в органах архитектуры местного самоуправления на сегодняшний день, как правило, не понятно для сотрудников и разработчиков этой документации. В лучшем случае, снимки используются для визуального уточнения местоположения или наличия объектов градостроительной деятельности.

Однако, в реальности, они могут давать огромный пласт информации для корректировки и контроля градостроительной документации и экономить значительные средства при ее создании. У нас обработка космических снимков проводится на базе программного продукта ENVI, настройка и обучение специалистов работе с которым также проводилась специалистами компании «Совзонд».

 Единый геопортал для всех подразделений Администрации города позволяет анализировать разнородную информацию, сбор и предоставление которой в традиционном виде занимает многие дни, а то и месяцы
Единый геопортал для всех подразделений Администрации города позволяет анализировать разнородную информацию, сбор и предоставление которой в традиционном виде занимает многие дни, а то и месяцы

Использование спектрального анализа снимков и их разновременных вариантов на одну и ту же территорию позволяет решать множество задач. Это контроль материалов геодезических исследований; определение реального размера и конфигураций зон лесов и лесопарков, водных объектов, болот, лугов, газонов, сельхозугодьев, транспортных магистралей и коридоров, пустошей, застроенных территорий и прочих природных и искусственных объектов, а также местоположения и проектных охранных зон наземных коммуникаций. Кроме того, можно создавать цифровые модели рельефа и местности; векторные планы территорий, определять зоны, требующие восстановления. Для выделения таких зон по данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) требуется использование снимков с наличием видимого, ультрафиолетового, инфракрасного и радиодиапазонов. Этим же методом могут быть уточнены реальные СЗЗ, созданы схемы территорий экологических загрязнений. Появляется возможность мониторинга карстовых явлений, который проводится по разновременным снимкам с определением колебаний точек поверхности территории города на основе радарной съемки.

CNews: В чем особенности вашей подсистемы ведения топографических планов города ИСОГД? Какой экономический эффект принесло ее внедрение? Приведите примеры решения сложных/необычных задач.

Виктор Панарин: Порядок ведения топографических планов различного масштаба определен нормативными документами. Во многих городах используются электронные планшеты (представление в цифровом векторном или растровом виде) вместо «бумажных», у многих установлен полный цикл обновления планшетов от выдачи выкопировки из него на участок проведения геоизысканий, через передачу результатов проведенных геодезических или кадастровых работ в цифровом или бумажном виде, с последующим внесением изменений в планшеты до выдачи актуальных выкопировок.

Особенными являются порядок применения этих этапов ведения и контроля топографических планшетов, технологии обработки, применяемые программные средства и т.д. Но это очень обширная тематика. Скажу лишь, что у нас на каждом этапе работ применяются различные программные продукты, различные СУБД, которые в целостную технологию объединяются комплексом программных средств компании Bentley Systems. Учитывая, что в целом комплекс программных средств компании Bentley Systems насчитывает не одну сотню программ и отраслевых решений, имеет достаточно развитую базу обменных форматов, позволяет нам говорить о бесконечности развития системы и уверенности в обменах данными с различными внешними системами, включая федеральные и региональные ГИС, направленные на решение задач предоставления электронных услуг населению.

Определенным новшеством обладает возможность предоставления планшетов в электронном виде на геопортале, что позволяет сократить время предоставления планшета до нескольких минут от момента заявки до работы с ним заказчика. Конечно, это цифра означает наличие соответствующего доступа и прав у заказчика.

Одной из целей развития системы является создание муниципальной информационной системы как единого комплекса. В качестве примера эффективности решения сложных задач могу привести задачу по предварительной трассировке и анализу возможностей строительства объездной дороги в городе. Оценка и варианты трассировок были выданы за несколько дней силами нескольких сотрудников Администрации без привлечения специализированных организаций и затрат бюджета. Естественно, дальше должны быть проведены профессиональные предпроектные и проектные исследования. При наличии хороших, актуальных, точных и разномасштабных карт, а также всех данных по охранным зонам, данная задача не представляет труда. Но приемлемые карты имеются только на 30% территории города, отсутствуют сведения о почвенном составе, не полные сведения о коммуникациях и прочие проблемы затребовали бы колоссальные вложения бюджета на предпроектные исследования.

CNews: Можно ли в цифрах обозначить выгоды, которые принесла геоинформационная система обеспечения градостроительной деятельности г. Дзержинска?

Виктор Панарин: Вопрос сложный, т.к. нет определенных одинаковых методик расчета экономической выгоды. Но попробую ответить. Начнем с того, что разработка и внедрение системы стоила примерно в два раза дешевле, чем аналогичные типовые решения под ключ. Одной из ключевых позиций этой экономии является установка у большинства пользователей терминальных рабочих мест вместо полноценных компьютеров, что дает не только экономию на программных и технических средствах, но и на обслуживающем персонале.

С помощью ГИС можно оперативно анализировать градостроительную ситуацию в городе, предоставлять услуги населению, в том числе в электронном виде, в виде различной градостроительной документации
С помощью ГИС можно оперативно анализировать градостроительную ситуацию в городе, предоставлять услуги населению, в том числе в электронном виде, в виде различной градостроительной документации

Разработка велась и ведется (это процесс бесконечный, как бесконечен прогресс) постепенно с подключением новых блоков в течение нескольких лет, что обеспечивает незначительную нагрузку на бюджет. Полная обработка всего цикла ведения топографических планшетов, а это порядка 1 тыс. различных геодезических отчетов в год, результаты которых необходимо отразить на планшетах, осуществляется всего 4 сотрудниками. Площадь города 420 кв.км, отсюда можно определить количество топографических планшетов на территорию города при том или ином масштабе. Количество запросов только на выкопировки, включая и электронный вид, составляет не менее 10 тыс. в год. А кроме этих документов готовится еще много различных типов градостроительной документации, о которых я уже говорил. В денежном отношении система полностью окупает себя и позволяет экономить несколько миллионов рублей бюджетных средств в год. Условный экономический эффект можно оценить в несколько сотен миллионов рублей.

CNews: Насколько востребованы данные геопортала населением города, коммерческими организациями?

Виктор Панарин: Вопрос почти риторический с точки зрения востребованности сведений ИСОГД, особенно в электронном виде, при подготовке или обработке любой градостроительной, и не только, документации. Востребованы всегда. Технически доступ может быть обеспечен неограниченному кругу лиц. Другое дело, насколько возможен доступ через геопортал заказчику и нужен ли он ему?

Предоставление собственно сведений ИСОГД заказчику напрямую практически не требуется. Чаще всего сведения нужны для передачи разработчикам документов, по запросам органов власти или для различного рода изысканий в целях получения какого-то конкретного результата, отличного от сведений ИСОГД. Часть этих проблем решается в рамках межведомственного взаимодействия, а часть в режиме получения сведений по запросам непосредственных исполнителей. И в том, и в другом случае доступ к геопорталу нужен исполнителям проектов, а не заказчикам, коими являются горожане и организации города.

Кроме этого, имеется ряд законодательных ограничений на прямое предоставление неограниченных сведений населению города и коммерческим организациям. Поэтому доступ к порталу ограничен непосредственными исполнителями и теми, кому необходимо проводить анализ градостроительной ситуации. Это, практически, все подразделения Администрации города и ее подчиненные учреждения. Остальным заказчикам, согласно законодательству, сведения выдаются по запросам в официальном порядке в юридически значимом виде.

CNews: С какими сложностями пришлось столкнуться при переходе на новую систему, как их удалось решить (какие не удалось до сих пор)?

Виктор Панарин: Внедрение таких масштабных систем всегда очень непростая задача. Сложностей огромное количество, начиная от выбора структуры и программного обеспечения системы, сложности финансирования, и заканчивая сопротивлением сотрудников при внедрении высокотехнологичных методов работы.

Главный принцип, заложенный при внедрении ИСОГД, это принцип востребованности технологий и максимальное соответствие уже существующим сложившимся технологическим цепочкам при подготовке, анализе либо обработке документации. Автоматизировались отдельные процессы по мере их готовности с сохранением форм и, по возможности, методик подготовки документов. Знаю, какое количество критики это может вызвать, но настаиваю на таком подходе.

В результате система состоит из многих модулей, разнородных программ, внедрявшихся в разное время. Ряд программ вошли в ИСОГД еще со времен внедрения электронного дежурного плана города, а это 2002 год. Постепенно сами программы заменялись на более современные и модернизировались технологические процессы, что позволило плавно закрепляться изменениям (сейчас никто уже не мыслит работы без ИСОГД), позволило сотрудникам без особых усилий осваивать новые и достаточно сложные технологии, давало плавную нагрузку на бюджет, что способствовало поддержке руководства.

Все это, при определенном ущербе оптимальности разработки с точки зрения классических систем, позволило внедрить и поддерживать ИСОГД, включая ежегодную модернизацию. Если бы система разрабатывалась с нуля под ключ внешними разработчиками в установленные временные рамки, скорее всего, не удалось бы найти столько средств и преодолеть все проблемы внедрения, а затраты оказались напрасными. Это мое глубокое убеждение как соавтора ни одной уже информационной системы.

Кроме всего вышесказанного, такой подход обеспечивает относительную независимость от автора или программного средства. Совершенно не важно, кто обслуживает и развивает систему. Она существует, и без нее работа уже неэффективна. Естественно, что для развития системы нужен автор и воля руководства, но в определенном виде она будет существовать и без этих факторов. Проще и дешевле ее поддерживать, чем остановить. Это очень важно – жизнеспособность системы в условиях муниципального управления.

CNews: Планируется ли в ближайшем времени введение новых сервисов на основе ГИС-технологий (электронных систем геопривязанных обращений граждан, сервисы вызова служб и т.п.)?

Виктор Панарин: Конечно. Обязательно. Как я уже говорил, процесс создания и внедрения систем такой сложности бесконечен. Каждый год в бюджет закладываются средства на модернизацию модулей системы и ее совершенствование.

В зависимости от обстановки и наличия бюджета, а также требований законодательства, такие сервисы вполне возможны. Технически проблем практически нет. Но требуется четко представлять себе экономический эффект таких разработок, т.к. затраты на систему идут из кошелька горожан и организаций. Кроме этого, вопросы обращений граждан в рамках электронных услуг контролируются, в том числе и по техническим решениям, государством. Для внесения такой услуги как вызов служб, необходимо взаимодействие и нормативные решения для нескольких ведомств, которые не все подконтрольны Администрации города. Так что, пока такой услуги как вызов служб не планируется, но вполне возможно.

CNews: По вашему мнению, какие возможности спутниковой съемки и геоинформатики должны быть реализованы в Дзержинске (создание трехмерных карт коммуникаций, краудфандинговых систем экологического мониторинга и т.п.)?

Виктор Панарин: Если кратко, то те, которые позволяет бюджет города и жизненно необходимы или дают реальную прибыль. Вопрос не относится напрямую к назначению ИСОГД, однако, если система будет успешно развиваться как муниципальная ГИС в целом, то, по моему личному мнению, в первую очередь, городу необходима система экологического и карстового мониторинга.

Вопрос очень сложный и, ни в коем случае не подразумевает, что сейчас этого мониторинга нет. Он есть и действует. Но его возможно перевести на более высокий технологический уровень, который дает использование космической съемки и ГИС анализа. Это дает очень большой условный экономический эффект, но, одновременно, нужны большие реальные бюджетные вложения. Пока это проблема.

Возможно создание трехмерных моделей города и, более того, упрощенные модели на часть территории уже есть. Но реальный прорыв в технологиях и мониторинге дает трехмерная модель с учетом подземных коммуникаций. Технически это вполне реализуемо, но практически – голубая мечта. Поясню почему. Первое. Любая система должна иметь в своем составе данные. На сегодня нет эффективных и недорогих механизмов сбора информации о вертикальной координате городских объектов, особенно коммуникаций. Высотная составляющая - не самоцель, она должна быть востребована кем-то, иметь юридический статус, давать реальную выгоду при строительстве или в производстве. Пока этого нет.

Теоретически всем хочется видеть трехмерную модель города, хочется иметь информацию о глубине закладки каждого кабеля или трубы. Можно даже привести аргумент, что из-за аварий при разрыве коммуникаций теряются огромные деньги. Но это все перекрывается стоимостью получения такой модели, проблемами межведомственного взаимодействия (владельцы коммуникаций – частные организации), отсутствия законодательной базы по обязательности точного определения и предоставления вертикальных координат объектов и коммуникаций, наличие ограничений на ее использование и т.д.

Но даже если предположить, что кто-то создаст такую карту, возникает вопрос о ее потребителях. На сегодня, кроме красивого представления данных, она, по большому счету, никому в целом не нужна. Конечно, она нужна архитектору, который оценивает перспективу, освещённость и прочее, но он ее получает другими способами и на ограниченном пространстве для создания конкретного объекта. Интересна карта коммуникаций для застройщиков, но и сейчас, если коммуникации точно и правильно нанесены на топографические планшеты (а это требования закона), этой информации вполне достаточно.

Например, можно привести пример города Хельсинки, где трехмерную карту создают и ведут, включая коммуникации. Во-первых, объем отмеченных на карте коммуникаций далеко не 100% (даже для этого города это очень дорого и сложно). Во-вторых, реальное ее применение – это демонстрация 3D моделей при проведении публичных слушаний по новым проектам. Согласитесь, далеко не первой значимости вопрос для наших городов. К массовому потреблению трехмерных карт общество еще не готово. Но мечта, конечно, есть.

CNews: Каких, по вашему мнению, данных спутниковой съемки сегодня не хватает градостроительству? Насколько востребована съемка сверхвысокого разрешения, например 30-см World View-3?

Виктор Панарин: Фактически очень нужны съемки сверхвысокого разрешения. Обновление картматериалов крупного масштаба напрямую зависит от этого. Очень будут востребованы такие снимки службами благоустройства, дорожного хозяйства.

Но вот юридический статус таких материалов у нас не определен и их использование осложнено. Допустим, вы видите границу дороги на снимке и у вас есть подписанный документ - справка о границах дороги, не совпадающей со снимком. Что будет? Естественно, только справка имеет юридический статус и Вы еще долго подумаете, а поднимать ли вопрос о неточности данных.

Получение новых легитимных данных о границах дороги – это дополнительные затраты. Доказательство в виде снимка не имеет ни юридического, ни методологического основания (расчет точности). А вот стоимость данных сверхвысокого разрешения достаточно высока. Поэтому повторюсь, данные сверхвысокого разрешения нужны, но для их эффективного использования градостроительство пока не готово.

Мировая группировка спутников дистанционного зондирования земли (ДЗЗ)

СОБЫТИЯ