Г.П. Радионов (НПК «Бюро кадастра Таганрога»)

В 1986 г. окончил Таганрогский радиотехнический институт по специальности «ЭВМ». Работал в отделе нейрокомпьютерных систем НИИ многопроцессорных вычислительных систем. С 1995 г. работает в НПК «Бюро кадастра Таганрога», в настоящее время начальник проектно-информационного отдела. Участвовал в международных конференциях EUROGI и ESRI. Принимал участие в проекте по программе TACIS «Инвестиционный профиль Таганрога». Проходил стажировку в Нидерландах по проблемам пространственного анализа территорий.
Область интересов факторный анализ и проблемы оптимизации в ГИС.

Научно-производственная компания «Бюро кадастра Таганрога» без сомнения и по праву является признанным лидером в области разработки и реализации ГИС-приложений для решения задач муниципального уровня. За семь лет существования было выполнено около 250 геоинформационных проектов различного назначения, объема и качества. Это были трудные годы, наполненные интересной работой, поиском собственного места в структуре информационного рынка, выбором приоритетных задач и инструментов для их решения.

Данная статья является попыткой изложить личную точку зрения на проблемы создания геоинформационной инфраструктуры современного провинциального города и на основе анализа наиболее интересных решений выявить факторы, позволяющие сделать такие проекты не только экономически целесообразными, но устойчиво развивающимися в обозримом будущем, имеющими высокую социальную значимость и позитивное восприятие общественным мнением. Область применения ГИС в нашем случае задачи управления городом как экономической, социальной и культурной средой.

Важно отметить, что предметом обсуждения статьи являются не отдельные технологии или решения, а создание и развитие городской геоинформационной инфраструктуры совокупности организационных соглашений, политических решений и компромиссов, а также системы данных, знаний и технологий, обеспечивающих конечного пользователя географической информацией и позволяющих решать задачи текущего и перспективного развития города в его интересах.

Наиболее яркими проектами, объективно представляющими работу Бюро кадастра на рынке географической информации, являются:
система земельного кадастра;
интегрирующее адресное информационное пространство;
создание основ открытого информационного и геоинформационного рынка;
система территориального зонирования;
система иерархического управления, созданная из взаимосвязанных административно-территориальных единиц, замыкающихся на избирательную систему.

Анализируя сделанное, пытаясь понять причины успешных решений, многие из которых выдержали испытание временем, зачастую испытываешь легкое замешательство. Экономическая основа таких работ в России, особенно в провинции, очень слаба. Конъюнктурные соображения, позволяющие вызвать интерес к теме, преходящи. Общественная поддержка инерционна и не всегда объективна нет пророка в своем отечестве. Что же вдохновляет на проведение этих работ, придает им устойчивость, общественную значимость и позволяет надеяться на их продолжение?

Схема кадастровых кварталов

Земельный кадастр является перечнем публично декларируемых прав на недвижимость. При этом кадастровые системы западноевропейских стран как правило возникали вместе с бурным ростом капиталистических отношений, в периоды строительства и становления империй, чтобы, с одной стороны, пополнить бюджеты платежами за землю, с другой, расширить социальную базу капиталистической реформации, увеличивая количество собственников и формируя влиятельные слои общества, наиболее лояльные властям.

Земельному кадастру в СССР, в отсутствие собственности на землю, отводилась роль системы учета эксплуатационных характеристик земель, главным образом сельскохозяйственных. Поэтому при создании, а вернее, воссоздании земельного кадастра в России, и в частности в Таганроге, произошла интенсивная эволюция как самого понятия «кадастр», так и задач, методов и средств его создания. Связано это было как с нечеткостью заявляемых целей, так и со слабостью законодательной базы и техническими сложностями, поскольку такие работы требовали значительных стартовых затрат.

На первом этапе, после декларирования права частной собственности на землю, все работы были направлены в русло тотальной инвентаризации земель населенных пунктов, как земель, имеющих максимальную ценность. Учитывались только характеристики земель без расположенных на них строений и иных объектов с целью:
учета технических характеристик (местоположение, площадь, геометрия участка);
выяснения текущего правового состояния, урегулирование противоречий и споров;
закрепления нового правового состояния земель.

Первоначально учетная кадастровая информация воспринималась как сугубо ведомственная. К счастью, и скорее, по закономерности, сведения для земельного кадастра собирались чаще не на средства федерального бюджета, а за счет муниципалитетов и граждан, обеспечивая нормальную, общепринятую информационную основу земельных отношений: публичный характер декларирования гражданином прав собственности перед обществом. В этом смысле земельный кадастр является одним из немногих реальных демократических институтов в нашей стране и, как показывает практика, реальным инструментом в отношении защиты прав граждан.

Однако ведение только учета прав собственности позволяет решать лишь часть задачи гарантировать гражданину, что его право учтено, и информация об этом доступна заинтересованным сторонам, а общество обязуется защищать гражданина в случае возникновения коллизий в отношении его прав. Кадастровая информация в такой схеме не является активной, омертвляется с точки зрения ее общественной значимости и роли, которую она могла бы играть в перспективе развития системы гражданских прав и возможностей административно-экономического управления городом. Такое заключение было сделано после анализа систем кадастра Нидерландов, Финляндии, Великобритании, США.

В результате были сформулированы дополнител
ьные задачи, включенные в систему земельного кадастра Таганрога:
учет объектов, расположенных на земельном участке: строений и элементов инженерной инфраструктуры;
учет экономических характеристик земель для оптимизации взимания платежей;
анализ данных кадастра для выработки эффективной земельной и градостроительной политики.

Обоснованность такого решения была в дальнейшем подтверждена развитием земельных отношений в России:
усилением регистрационного компонента в форме регистрации прав;
комплексным подходом к учету земли и объектов недвижимости;
учетом экономических характеристик земель и планированием объемов платежей за землю;
использованием учетных данных для анализа и выработки эффективной земельной и градостроительной политики.

Произошло важное событие: власти стали получать прямую выгоду от использования данных земельного кадастра в виде интегрированной информации о сложившейся ситуации на рынке недвижимости, некоторый индикатор своей деятельности, ориентируясь на который, можно проводить необходимую социально-экономическую политику. Такое использование кадастровой информации о частной или корпоративной собственности в интересах общества: жителей района, города, страны, позволяет достигнуть баланса частных и общественных интересов, что для России пока является редкостью.

Адресная система

Значение адреса в ГИС для некоординатного позиционирования объектов в некотором смысле можно сопоставить с такими знаковыми открытиями в истории технологий как персональный компьютер, паровой двигатель или колесо. Возможность вовлечь в информационный оборот колоссальные объемы архивной и оперативной информации не только открывает большие перспективы для ее анализа, но и позволяет эффективно объединить практически необъединимое данные, принадлежащие разным организациям с присущими им глубиной и узостью ведомственной специализации. Словно сквозь увеличительное стекло можно взглянуть на проблемы
ведомственных баз данных, увидеть и преодолеть их с тем, чтобы высечь из грубого мертвого материала окаменевших баз данных живую информацию о реальной жизни.

Именно здесь лежит основное достоинство ГИС-технологий возможность интеграции данных, возможность посмотреть на разные задачи под различным углом зрения, привлечь ранее не использовавшуюся информацию и получить на основе анализа новую. Роль адреса заключается в том, чтобы сделать информацию, ранее недоступную из-за чрезмерной специализации или низкого качества, доступной человеку.

Специалисты Бюро кадастра попытались обеспечить публичный и открытый характер для процессов формирования информационного адресного пространства города с помощью выпуска в свет массовыми тиражами открытых справочных изданий: Атласа Таганрога, Телефонного справочника Таганрога, Альбома кадастровых карт, Справочника внутригородских границ.

Успех этой работы зависит не от обладания информацией и сокрытия ее, а наоборот, от максимально широкого предоставления информации пользователям и организации взаимодействия с пользователями. В таком смысле этот рынок максимально широк, поскольку адреса касаются всех.

В определенном смысле этот шаг показал специфичность и парадоксальность информационного рынка: для достижения коммерческой (капиталистической) выгоды необходимо развивать демократические механизмы взаимодействия и содействовать обобществлению пространственной информации как товарного продукта.

Картография для публичного пользования.Создание основы открытого информационного и геоинформационного рынка

Проблема распространения решений на основе пространственных данных является темой отдельного обсуждения. Немногие организации могут позволить себе иметь комплексные геоинформационные системы, включающие специализированные и дорогостоящие программно-аппаратные комплексы. Для подавляющего большинства потребителей наиболее понятной и дешевой формой визуализации пространственной информации являются бумажные карты, тематические планы и информационно-справочные материалы.

Проблема чрезмерной секретности в отношении картографических работ в России в большей или меньшей степени известна всем. В совокупности с отсутствием качественных картографических материалов она практически доведена до абсурда: от населения за счет его налоговых платежей защищается информация о территории проживания. Однако существует разрушительное средство воздействия на систему, создающую ограничения, прогресс и осознание пользователем-гражданином собственного интереса в получении открытой достоверной информации. Можно воздержаться от перечисления многочисленных примеров, иллюстрирующих рынок предложения географической информации в мире (об ассортименте западных картографических отделов в магазинах лучше умолчать). Важно другое этот сектор рынка в России уже существует. И как любой сектор рынка он формирует человеческие потребности: знать, исследовать, искать, созидать.

Создаваемые ограничения по сути являются формой борьбы за рынки сбыта, в которой монопольные предприятия, прикрываясь государственными интересами, защищают собственные монопольные интересы. К сожалению, монополизированные рынки во всем мире демонстрируют низкий динамизм, невысокое качество и пренебрежение интересами пользователей.

Опыт Бюро кадастра свидетельствует, что работать на рынке географической информации можно и нужно. Существующие ограничения преодолимы, необходимо формировать рынок спроса, предоставляя пользователям разнообразные формы пространственной информации. Рынок предложения, который стимулирует конкуренцию, ведет к повышению качества и поэтому полезен всем заинтересованным сторонам, подтянется следом. Важно то, что при этом создается открытое информационное пространство, в котором преступным становится сокрытие информации, что уравнивает гражданина и государство в обязательствах друг перед другом.

Территориальное зонирование

Известно, что эффективный метод управления территорией ее структурирование, зонирование и создание на этой основе нормативно-правовых и экономических механизмов управления. Опыт зонирования территории Таганрога показывает, что положительный эффект достигается при наличии тщательного обоснования, законодательного закрепления, максимального учета интересов разных групп населения и позитивного восприятия общественным мнением.

Важно, чтобы такая работа основывалась на разнообразных факторах с доказанным уровнем достоверности и учитывала существующие границы и ограничения. Поэтому зонирование территории не может осуществляться в рамках отдельного ведомства или частной задачи. В Таганроге выполнен (или находится в стадии выполнения) цикл работ по структурированию и зонированию территории, проведенных по заказу разных служб и ведомств (см. таблицу).

Виды территориального зонирования

Элементы зонирования	Метод	Целевая функция	Ограничения
Административное зонирование
Избирательная система, границы административных районов	Оптимизация численности населения при наличии внешних ограничений	Численность населения в локальных областях	Существующая схема административного деления
Экологическое зонирование
Водоохранные зоны, охраняемые археологические территории	Гидрологический анализ на 3D модели территории с учетом факторов природного и индустриального воздействия на среду	Экологическая нагрузка на территорию	Существующие конкретные условия застройки и перспективы в соответствии с генеральным планом развития
Экономическое зонирование
0-й уровень статическое	Экспертная (балльная) оценка локальных областей. Зонирование, основанное на выделении морфологических особенностей территории	Равновесные расстояния от центров притяжения территории	Существующие морфологические, градостроительные, экономические и другие свойства территории
1-й уровень динамическое	Зонирование, основанное на анализе экономических данных и динамике их изменения	Объем платежей за землю, рост оборота на вторичном рынке недвижимости	Существующие морфологические, градостроительные, экономические и другие свойства территории
Градостроительное зонирование
Генеральный план и градостроительные регламенты	Анализ с учетом конкретных условий застройки	Объем капитальных вложений в градостроительную деятельность	Существующие морфологические, градостроительные, экономические и другие свойства территории
Инвистиционный профиль территорий
Инвестиционная привлекательность территории	Факторный анализ	Объем предложений мобильных инвестиций, повышение конкурентоспособности территории	Конкурентные отношения со смежными регионами

Основой любого зонирования является решение задачи оптимизации целевой функции, определяющей специфику такой задачи. Для экономического зонирования такими функциями выступают сумма взимаемых платежей за землю и положительная динамика их поступления в ближайшие годы, для административного баланс численности жителей, проживающих на локальной территории.

Поставленная цель достигается в результате композиции (кластеризации) структурных элементов территории, оптимизирующей целевую функцию в многомерном пространстве параметров и ограничений, описывающих городскую среду в экономических, социальных, культурных, природных и иных аспектах.

Фрагмент схемы Таганрога (границы города, внутригородских территорий административного управления, деятельности комитетов территориального общественного самоуправления, избирательных участков)

Кроме достижения локального оптимума в рамках решения конкретных задач следует учитывать влияние глобальных факторов, что достигается использованием общей для разных задач структурированной основы для кластеризации и введением в систему ограничений внешних границ и ограничителей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд прикладных задач:
осуществить сбор и анализ исходных данных;
провести нормализацию и повышение достоверности данных путем применения процедур получения максимально достоверной информации из наборов неполных и малодостоверных данных;
провести факторный анализ и анализ чувствительности исходных данных;
сформировать системы функциональных признаков и ограничений;
сформулировать целевую функцию;
выполнить сегментацию территории на структурные элементы;
осуществить кластеризацию структурных элементов территории по функциональным признакам, оптимизирующую целевую функцию при наличии системы ограничений.

При решении поставленных задач используются методы математической статистики, факторного анализа, повышения достоверности данных (data mining), пространственного анализа, в том числе с использованием геокодирования для данных, имеющих атрибутивное (непространственное) описание, объектного анализа, многомерной оптимизации, кластерного анализа и нейронных сетей.

Данные, необходимые для решения поставленной задачи, описывают территорию по нескольким функциональным группам: морфологические (топографические), градостроительные, экономические, транспортная и инженерная инфраструктура, социальные, административно-политические, природные (экологические).

Проведение зонирования потребовало выполнения следующих работ:
создание ГИС начального уровня, в том числе цифровых пространственных данных и базовой карты;
создание Адресного реестра, в том числе сети улиц для геокодирования с точностью до квартала и словарей улиц;
сбор и обработка исходных данных, нормализация и data mining, в том числе ввод данных, создание электронных баз данных, приведение адресных ссылок в базах данных к словарным значениям, факторный анализ и анализ чувствительности;
сегментация территории и построение базисного плана;
кластеризация элементов территории.

Желательно выполнить факторный анализ, который позволит определить критичные факторы и разработать систему мер экономического, социального, политического характера на этой территории для компенсации наиболее негативных из них. После проведения экономического, административного и экологического зонирования можно определить экономическую состоятельность отдельных районов (кварталов) города, ответив на вопросы: какой объем бюджетных и внебюджетных средств инвестируется в локальную территорию; каковы объем, перечень и качество предоставляемых услуг, какой объем воды и количество электроэнергии потребляется; каковы стоимость недвижимости, регулярность выплаты пенсий; динамика миграционных процессов, активность участия в выборах и отдача от инвестирования? Такие задачи хороши тем, что их заказчиками и потребителями выступают политические силы власть, которая на этой основе, определив наиболее значимые параметры, может формировать предвыборные предложения и последующую политику. В Нидерландах, например, такие предложения связываются циклами в два выборных срока. В первый политик входит с предложением проекта, во второй с итогами его реализации и предсказанным положительным эффектом. Разработанная система регулирующих воздействий максимально быстро может быть встроена в контур управления городом. Ее эффективность основывается на высокой степени открытости и достоверности информации, а также демократическом характере обсуждения и принятия решений.

Выборы

Работы, связанные с информационным обеспечением избирательного процесса, ведутся в Таганроге с 1995 г. Постепенно они стали носить более общий и комплексный характер по проектированию всей территориальной инфраструктуры власти через:
разбиение территории на избирательные участки: локальные территории на которых происходит формирование и демонстрация властям проблем горожан, волеизъявление и формирование власти, способной решить эти проблемы;
структурирование территории для формирования новых органов территориального самоуправления, в которых возможно решение локальных территориальных проблем;
объединение их между собой в более крупные административные и избирательные единицы, в которых из хора проблем возможно определить и отреагировать на наиболее критичные тенденции;
создание системы иерархически взаимосвязанных административно-территориальных единиц;
замыкание всей системы управления городом на территории общественного самоуправления и избирательную систему, при котором основным критерием качества управления становится мнение горожан, выражаемое на выборах.

Такие работы инициировались тем, что постепенно произошло изменение структуры власти от советского типа с жесткой иерархичностью и директивностью к более мягкой форме с элементами самоуправления горожан и их представительством в органах власти различного уровня через институт демократических выборов.

Ряд административных образований города исчезли, а границы многих оставшихся из-за изменения численности и структуры проживающего населения потребовали коренного пересмотра. Границы этих частей города устанавливались в разное время, без взаимосвязи, по различным критериям, не образуя целостной системы. Очевидной проблемой административных образований была несогласованность границ. Зачастую районы имели общую территорию, на которую распространялась юрисдикция нескольких административных и представительских органов власти, либо наоборот, не имели четко определенной юрисдикции.

Постепенно система городской власти выстроилась в стройную иерархическую структуру, состоящую из 122 избирательных участков, 41 территории общественного самоуправления, 11 округов, избирающих депутатов в городскую Думу, 5 территориальных управлений, 3 округов, избирающих депутатов в Областное законодательное собрание, и территории в границах города, осуществляющих выборы главы администрации (мэра города) и депутата в Государственную Думу.

Итогом работ, инициированных руководством городской администрации, стало проведение коренной реконструкции границ территориальных управлений, избирательных округов, территорий общественного самоуправления и избирательных участков.

Главным инженерным достижением работы явились успешное извлечение достоверных данных из наборов неполных и противоречивых источников, придание им устойчивости в результате закрепления их статуса как эталонных фактически, а после актуализации и юридически.

В последнее время в печати стали появляться публикации об использовании «грязных» избирательных технологий для влияния на результат выборов, группируя избирателей под определенные интересы кандидатов. Цель работы Бюро кадастра по проблеме «Выборы» усилить мотивацию использования демократических инструментов и регуляторов, обеспечив условия для максимальной явки избирателей в центры для голосования: минимальное расстояние и удобство подходов, общественная значимость и привлекательность выбранных мест для голосования и пр.

Сотрудникам Бюро кадастра удалось создать уникальную геоинформационную систему для проектирования внутригородских территориальных образований, интерес к которой проявили российские и зарубежные специалисты. За эту работу в июле 1998 г. на 19-й ежегодной международной конференции пользователей ESRI в Сан-Диего (США) НПК «Бюро кадастра Таганрога» впервые как представители России получили высшую премию «За особые достижения в области ГИС».

Разработанная схема деления города рассчитана на долговременное использование и должна послужить прочной основой для конструктивного взаимодействия органов управления администрации, депутатов, общественных организаций и жителей города. В конечном итоге система поможет более полно обеспечить избирательные права граждан, повысить активность комитетов территориального общественного самоуправления, усиливая роль реальных демократических институтов в повседневной жизни.

Итак, городская геоинформационная инфраструктура Таганрога демонстрирует реальную силу и динамизм новых технологий, компетентность персонала, позитивный подход к решению сложных неразрешимых ранее проблем. Для этого оказалось необходимо следующее.

1. Наличие некоторого титульного ГИС-проекта с самостоятельной в экономическом плане организацией, в котором можно достичь высокой экономической эффективности за короткий срок (земельный кадастр, анализ и управление бюджетными ресурсами, направленными на коммунальную инфраструктуру и пр.).

2. Быстро получить максимально полный первичный набор цифровых пространственных данных (ЦПД).

3. Быстро выстроить технологичную систему сбора и обновления пространственных данных, позволяющих корректировать и актуализировать полученные ЦПД.

4. Заручиться политической поддержкой местных властей и реализовать некоторые проекты социально-политического свойства (выборы, социальное обеспечение, безопасность населения) для укрепления этой поддержки.

5. Очень важно приступить к созданию массового рынка пространственных решений в наиболее доступной и дешевой форме (карты, планы, информационно-справочные системы, буклеты). Этому направлению нужно уделять пристальное внимание с самого начала работ, поскольку кроме финансовой устойчивости, такие проекты формируют позитивное представление о предмете в массовом сознании.

6. Интегрировать разнородные информационные источники предприятий и ведомств города на основе единого адресного пространства.

Конечно, нельзя сказать, что ГИС является единственным или универсальным инструментом для разрешения всех городских противоречий. Но, несомненно, можно утверждать, что ГИС в городе может стать мощным интегрирующим средством объединения разнородных данных, средством для извлечения достоверной информации из некачественных наборов данных, средством, которое стимулирует неповерхностную мыслительную деятельность, заставляя искать закономерности и делать обобщения там, где казалось, какая-либо наука неприменима.

С автором можно связаться по тел (86344) 6-30-83 или e-mail: Radionov@bkt.ttn.ru.