Каталог Данных Каталог Организаций Каталог Оборудования Каталог Программного Обеспечения Написать письмо Наши координаты Главная страница
RSS Реклама Карта сайта Архив новостей Форумы Опросы 
Здравствуйте! Ваш уровень доступа: Гостевой
Навигатор: Публикации/Наши издания/Управление развитием территории/№2_2010/
 
Rus/Eng
Поиск по сайту    
 ГИС-Ассоциация
 Аналитика и обзоры
 Нормы и право
 Конкурсы
 Дискуссии
 Наши авторы
 Публикации
 Календарь
 Биржа труда
 Словарь терминов
Проект поддерживают  














Авторизация    
Логин
Пароль

Забыли пароль?
Проблемы с авторизацией?
Зарегистрироваться


width=1 Rambler_Top100

наша статистика
статистика по mail.ru
статистика по rambler.ru

Реклама на сайте
Новостные ленты

Классификационные системы в градостроительной геоинформатике

В.Г. Горбачев (ЦСИ «Интегро», Уфа)

В современных экономических условиях планирование развития территорий приобрело особое значение. Действующая нормативная база заставляет властные структуры разных уровней в массовом порядке разрабатывать градостроительную документацию (ГД). Но почему это становится похожим на национальное бедствие?

Несогласованность документации разных уровней

Абстрагируясь от качества проектных работ как таковых, зафиксируем общеизвестный факт: градостроительные документы разного масштабного уровня практически невозможно сопоставить. Например, схемы территориального планирования (СТП) уровня субъекта Федерации настолько не согласованы с СТП уровня муниципальных районов, а последние — с уровнем генпланов населенных пунктов, что все попытки их «увязки» для совместного анализа и разработки интегрированной многоуровневой модели развития территории обречены на неудачу. Более того, СТП смежных территорий одного уровня (например, муниципальных районов), созданные разными коллективами, тоже отличаются друг от друга как небо от земли. Немудрено, что территории развиваются по принципу «каждый сам за себя», а границы между соседними районами похожи на границы между разными галактиками.

Причин несогласованности проектной документации разных уровней немало:
— СТП субъекта Федерации в силу объективных обстоятельств значительно отличается от, например, генерального плана населенного пункта;
— в ГД каждого уровня состав объектов, правила их именования и группировки в классы весьма сильно зависят от градостроительной школы, к которой относится коллектив разработчиков тех или иных документов;
— ГД на разные территории создавалась в разное время, часто в отличных экономических, политических и нормативных условиях;
— даже один и тот же проектный коллектив (особенно молодой) каждые три-четыре года может создавать разные примеры ГД, что понятно: с течением времени накапливается опыт;
— вследствие нормативно установленных сжатых сроков разработки ГД спрос на проектные услуги столь велик, что их оказание ставится на поток. Многие проектные группы переходят в режим конвейерного принципа изготовления документов, не «вникая в территорию» и стремясь быстро заработать деньги: фиксируется существующее функциональное зонирование территории, расставляется несколько «предлагаемых к строительству» объектов, внести которые проектировщиков убедительно попросили представители местного строительного бизнеса, — и ГД готова! Градостроительные регламенты тоже строятся подобным образом: функциональным зонам «по просьбе» приписываются некие регламенты. В результате надолго закрепляется существующая или конъюнктурная ситуация;
— из-за высокого спроса на проектную документацию и возможности освоения больших денег «градостроителями» очень быстро стали коллективы геодезистов, топографов, а то и строителей коттеджей, дополненные двумя-тремя архитекторами, недавно окончившими вузы. Эти команды создают безупречно оформленные тематические карты (схемы), но к градостроительной перспективе это имеет весьма отдаленное отношение.

Кроме идеологических и межуровневых причин несогласованности ГД существуют и технологические:
— проектные коллективы для создания цифровых карт используют ГИС с разными функциональными возможностями и составом картографических слоев, объекты которых имеют порой несовместимую геометрию, не говоря уже о стилевом оформлении;
— многие ГИС, представленные на российском рынке, несмотря на возможность обмениваться данными с помощью широко известных обменных форматов, делают это с заметными отступлениями от них, и при обмене теряется важная информация. Развитый формат позволяет гораздо легче сделать неправильно.

Навести порядок в отрасли призван единый классификатор (классификационная система) объектов, отображаемых на картах (схемах) градостроительного содержания. Такой классификатор (далее — КЛФ) должен стать своеобразным языком для общения специалистов разных предметных областей, которые интегрированы в рамках градостроительной задачи, а также предоставить единую понятийную основу для градостроительных моделей территории и обеспечить возможность согласования различных градостроительных документов между собой. Образцы таких КЛФ уже создаются во множестве.

Перед разработчиком конкретного КЛФ встают трудности формирования «революционной» классификационной системы:
— в каждом субъекте Федерации, муниципальном районе и городе уже существует градостроительная документация, причем часто созданная на основе ранее действовавших подходов. Создавать КЛФ, вводящий «методологически правильные», но сильно отличающиеся от зафиксированных в этой документации классы, было бы неправильным;
— имеются утвержденные государственные стандарты, в которых приведены КЛФ объектов цифровых топографических карт. Они разработаны профессиональными картографами бывшей Роскартографии. Достаточно объективная критика таких КЛФ дана Ю.А. Кравченко1. Однако корректировать стандарты по понятным причинам сейчас неудобно, поэтому придется их учитывать.

Многие огрехи традиционных КЛФ картографических объектов перекочевали и в градостроительство. К сожалению, некоторые градостроители, почему-то считающие себя «методологами», недалеко ушли от топографов и картографов, фактически переняв их принципы разработки КЛФ. Если результат их деятельности будет закреплен стандартами на общероссийском уровне, это может стать катастрофой.

Кратко перечислим очевидные недостатки существующих классификационных систем, в том числе появившихся совсем недавно:
— использование весьма ограниченной, несистемной модели территории. Модель одноуровневая, и КЛФ получаются такими же — классы даются линейным списком или представлены максимум двумя уровнями. В реальности модель территории многоуровневая, а потому и КЛФ должен быть многоуровневым (но не иерархическим!);
— выделение единственного доминирующего функционального назначения объекта, хотя подавляющее большинство объектов на территории многофункциональны, и известный набор карт (схем) в градостроительстве это отражает;
— отсутствие гибкости и многоаспектного представления объектов: если класс введен в КЛФ, то перенести его невозможно, не изменив код, т. е. то, что обязано быть неизменным;
— зависимость способа представления (оформления) объектов на карте от их класса, что порождает псевдоклассы. Например, в известных КЛФ статусы объектов в рамках их жизненного цикла (существующий, строящийся, проектируемый, ликвидируемый и т. п.) почему-то вводятся как отдельные классы. Так, существуют классы «Выгреб» и «Выгреб (проект)». Со временем проект станет реальностью, и объект надо будет переклассифицировать лишь потому, что его достроили? Изменчивая структура данных негативно скажется на функционировании информационных систем, опирающихся на такие классификаторы. Надземные и подземные (подводные) объекты почему-то также объединяются в разные классы. Оказывается, трубы, идущие под и над землей, относятся к разным классам! Такая классификация допустима для дежурного топоплана масштаба 1:500 (который никто не отменяет), но не для градостроительной документации;
— наличие методологически неверных формулировок, например, «Границы муниципального образования», «Границы зон допустимого размещения зданий, строений, сооружений». Нужно понимать, что классифицируются объекты, а не их границы. Поэтому в КЛФ вместо упомянутых выше должны быть представлены классы «Муниципальные образования», «Зоны допустимого размещения зданий, строений, сооружений». Соответствующие изменения должны быть внесены в Градостроительный кодекс РФ;
— закрепление за объектом определенного геометрического типа (полигональный, линейный, точечный, полосный), тогда как на схемах различных тематики и масштабов представления геометрия одного и того же объекта может быть разной. ТЭЦ на уровне проекта планировки может отображаться земельным участком, на уровне генплана — символом в пространственных координатах, на уровне района или субъекта Федерации — символом вблизи точечного населенного пункта. И это все один и тот же экземпляр класса ТЭЦ. Причем на «энергетической» схеме ТЭЦ изображается одним символом, а на экологической — другим;
— иерархическая, а не многоуровневая структура КЛФ, что создает проблемы с их развиваемостью. Вообще, правильнее для градостроительства было бы строить фасетные КЛФ, а не иерархические, но до понимания этого надо еще дорасти;
— кодирование классов, когда в полях кода (жестко заданного и ограниченного формата) прописывается место каждого класса в КЛФ. Понятно, что перенос класса по каким-либо причинам в другую классификационную ветвь будет сопряжен с большими проблемами. Рассматривать нахождение класса одновременно в разных (аспектных) классификационных ветвях даже не приходится;
— стремление авторов КЛФ учесть абсолютно все, что может быть изображено на градостроительных картах (схемах). Итогом являются крайне громоздкие и неприменимые на практике КЛФ.

Архитектура классификатора

Градостроительное развитие территории является комплексной предметной областью, в рамках которой «уживаются» многочисленные частные предметные области. Поэтому для ее упорядочивания наиболее эффективным видится применение системного подхода (общая теория систем) как междисциплинарной методологии.
Интерфейс пользователя ГИС «ИнГЕО»


Принципы системного подхода позволяют сформулировать основные требования к современному классификатору в сфере градостроительной картографии:
— в КЛФ должна быть представлена развитая многоуровневая модель территории, что позволит сформировать классы с ясным обоснованием;
— хотя не существует единственно правильного описания (модели) предметной области, при разработке архитектуры КЛФ необходимо избрать базовый понятийный каркас (производные классы лишь расширяют его);
— КЛФ, являясь важнейшей компонентой модели территории, должен быть интегрирован с системами адресации объектов (причем имеется в виду не только и не столько почтовая адресация);
— КЛФ должен охватывать все масштабы градостроительных моделей в единстве;
— классы (понятия) в КЛФ должны отражать существующие объекты (реальные и идеальные, логические) и отношения в предметной области, а не быть навязанными презентационными вопросами;
— КЛФ должен отражать основные аспектные взгляды на территорию, что необходимо для эффективного использования модели, объединяющей десятки предметных областей;
— КЛФ должен сохранять работоспособность при модификации классификационной системы, если требуется отразить новый опыт проектирования и моделирования территории;
— в КЛФ должна отражаться история изменений классов во времени. Удалять устаревшие классы из КЛФ нельзя, так как они прописаны в действующей и юридически утвержденной градостроительной документации и нормативной базе;
— классы объектов могут быть подклассами нескольких метаклассов (надклассов). Это так называемое множественное наследование, которое выражается в том, что некоторые типы объектов могут встречаться в классификаторе в разных местах, хотя такие ситуации следует минимизировать;
— разработка КЛФ — итеративный процесс, предполагающий развитие системы понятий вместе с развитием территории, а также системных и специальных знаний о ней.

Исходное множество классифицируемых объектов

При разработке классификатора понятий предметной области возникает задача выявления исходного множества объектов классификации. Поскольку градостроительная модель территории интегрирует множество частных предметных областей, то необходимо проанализировать состав объектов (представляющих интерес для градостроительного развития территории) каждой из них.

После этого необходимо упорядочить составляющие предметные области и минимизировать их число, опираясь на анализ градостроительных документов разного уровня. Подобный анализ позволяет сформировать следующий набор главных разделов КЛФ:
— административно-территориальное деление;
— экономическое зонирование;
— строительство, земельные ресурсы и землеустройство;
— общественно-деловые, коммерческие и коммунально-бытовые объекты;
— демографические ресурсы территории;
— объекты промышленности;
— объекты сельского хозяйства и пищевой промышленности;
— транспортная система и объекты транспортной инфраструктуры;
— объекты инженерно-технической инфраструктуры;
— инженерная подготовка территории;
— экологическая и промышленная безопасность;
— природные ландшафты, геосистемы, объекты;
— рекреационно-оздоровительные ресурсы;
— туристические зоны и объекты;
— объекты культуры и культурного наследия;
— градостроительное проектирование (линии регулирования застройки и связанные с ними построения);
— зоны с особыми условиями использования территорий;
— зоны действия градостроительных регламентов.
Эти разделы задают так называемые макрослои (метаклассы) объектов. Все остальные классы должны «укладываться» ниже по классификационной иерархии, образуя многоуровневую классификационную систему.

Классификационные уровни

Поскольку уровни, составляющие модель территории, в основном известны, и именно для них создаются различные виды градостроительной документации, можно предложить соответствующий набор уровней «градостроительного» КЛФ:
1. Уровень топографических объектов, классы которых представлены в существующих государственных стандартах и различных КЛФ. За базовый уровень топографических объектов необходимо принять уровень дежурного плана населенного пункта масштаба 1:500. Для градостроительной документации районов и субъекта Федерации используются топографические карты масштабов 1:10 000 –1:25 000 и 1:100 000 –1:500 000. Уровень топографических объектов образует базовое недекомпозируемое множество картографических объектов, которое можно назвать топографическим универсумом. На этом уровне никакие правки не вносятся — какие классы утверждены стандартами, такие и существуют.
2. Уровень «градостроительной» коррекции топографического универсума. На этом уровне из объектов топографического уровня формируются картографические объекты с «градостроительной окраской», а также вводятся классы, которые не представлены на городских топопланах, но входят в сферу интересов градостроительства.
3. Уровень градостроительной модели городского кластера (и/или микрорайона). На нем формируются проекты планировки.
4. Уровень градостроительной модели населенного пункта (генплан, регламенты).
5. Уровень градостроительной модели муниципального района, входящего в состав субъекта Федерации или агломерации (схема территориального планирования, регламенты территории).
6. Уровень градостроительной модели субъекта Федерации.
7. Уровень Российской Федерации (здесь не рассматривается).
Важным является то, что классификаторы указанных уровней должны быть согласованы как по наименованиям классов, так и по характеру классифицируемых объектов, чтобы нивелировать понятийные различия, вносимые разными модельными уровнями и проектными коллективами, специализирующимися на разработке градостроительной документации определенных уровней.

Технологические вопросы разработки классификатора

Разумно принять технологические решения, основанные на базовых принципах и практике системного проектирования информационных систем:
— базовыми процедурами формирования классов принимаются: агрегирование (кластеризация), композиция объектов и наследование свойств (дифференциация);
— допускается синонимия имен классов: синонимы одного и того же имени класса не представляют различные классы, а являются лишь разными именами понятия;
— в КЛФ должен учитываться «историзм» изменений классификационной структуры;
— в КЛФ изначально различаются базовые классы и классы представлений (отделение объекта от его презентационного представления), что позволяет вводить автономную семантику и стилевое оформление для разных схем;
— присвоение кодов и ведение содержательной части классификационного словаря должно осуществляться централизованно, желательно центральной автоматизированной системой;
— код класса объекта уникален для каждого класса и присваивается ему на постоянной основе;
— в структуре кода класса должны отсутствовать любые классификационные признаки и смысловая информация для обеспечения возможности миграции классов между ветвями КЛФ при его перестройках и поддержания многоаспектности модели территории. Другими словами, в коде, присваиваемом классу, не должны содержаться ни номер уровня в классификационной системе, ни номер класса в надклассе, ни его функция, ни какая-либо другая информация;
— возможно пополнение классификационного словаря новыми классами, но физическое удаление классов из КЛФ не допускается (для потерявших актуальность классов может вводиться соответствующий статус, например, «устаревший»).

Именование классов

Каждый класс имеет текстовое имя. В качестве примера можно привести некоторые соглашения по именованию классов:
— имена классов начинаются с прописной буквы и пишутся во множественном числе, тогда как экземпляры классов (объекты) начинаются со строчной буквы и пишутся в единственном числе;
— имена классов могут содержать буквы, цифры, символы «(», «)», «-», «/», «,», «.», а также одиночные апострофы. Все эти символы являются значащими и обязаны употребляться во всех случаях, когда записывается имя класса;
— все пробелы в именах классов, если они используются в рамках автоматизированной информационной системы, должны быть заменены на символ подчеркивания «_». Внутри имени класса не должно встречаться более одного символа подчеркивания между отдельными словами (отсутствие избыточных разделителей);
— концевые пробелы, а также символы табуляции (в любом месте) не допускаются;
— к именам классов не допускается применять префикс «класс»;
— не допускается сокращать слова в рамках имен классов;
— желательно, чтобы имя надкласса не входило ни в одно имя его подклассов;
— допускается наличие обоснованных синонимов наименований классов, тем не менее одно из имен выбирается в качестве настоятельно рекомендуемого. Наличие синонима имени класса допускается в том случае, если имеет место относительно широкое распространение синонимичного термина.

Кодирование классов

Каждый класс в рамках классификационной системы имеет уникальный идентификатор (код), который присваивается ему при внесении в КЛФ и сохраняется, пока класс зарегистрирован в классификаторе.

К идентификатору класса предъявляется обязательное требование быть уникальным системным именем объекта, обеспечивающим его обособленное различение среди других классов, представленных в классификаторе, в течение всего времени существования. Формат системного идентификатора класса является простым, не содержит смысловых сегментов (как, например, в кадастровом номере земельного участка) и должен иметь достаточно большое количество разрядов, чтобы исчерпать их в обозримое время было невозможно. Занесение нового класса в КЛФ приводит к тому, что ему назначается идентификатор, никогда ранее не выделявшийся. С выбытием класса из КЛФ его идентификатор никогда не должен присваиваться другому классу из этого КЛФ.

Представления (карты, схемы) градостроительной информации

Выше речь шла о классификационной системе градостроительных объектов, размещаемых на картах (схемах) в составе ГД. Эти объекты могут представляться в различных комбинациях и с разным стилевым оформлением, характерным для тех или иных тематических карт (схем). Это означает, что стили отображения объектов могут меняться не только от класса к классу, но и от схемы к схеме. Это вполне целесообразно, поскольку схемы используются не только для селекции объемов анализируемой информации тематического содержания, но и для общения градостроителей со специалистами частных предметных областей, которые привыкли к собственным обозначениям объектов.

На стилевое оформление картографических объектов может влиять масштаб их представления. Так, на уровне крупных масштабов объекты могут иметь достаточно детальную геометрию, на уровне более мелких — вырождаться в точку, а то и вообще не отображаться. Сказанное означает, что объект одного и того же класса может отображаться разными стилями оформления.

В стилевом оформлении задается набор признаков, связанный с особенностями отображения объекта некоторого класса: 1) временные статусы объекта: существующий, существующий недействующий, предлагаемый к строительству, планируемый, проектируемый, строящийся (реконструируемый), предлагаемый к ликвидации, ликвидируемый; 2) проложение (размещение) объекта относительно земной поверхности: воздушный, наземный, подземный (подводный).

Эти статусы могут отражаться в стилевом оформлении объектов, но не определяют самостоятельные классы.

Дополнительные тезисы

1. Объекты градостроительных карт целесообразно передавать из одной ГИС в другую без стилевого оформления. Геометрические объекты при экспорте «очищаются» от стиля в ГИС-источнике, а при импорте в другую ГИС должны автоматически получать стилевое оформление принимающей стороны. При этом необходимо, чтобы для обеих ГИС были согласованы имена или коды классов.

2. Возможно, в КЛФ должны классифицироваться и зоны действия градостроительных регламентов. Но тогда в соответствующем разделе должны содержаться только классы зон, так как классы объектов уже представлены в других разделах КЛФ.

3. В КЛФ не нужно создавать раздел «Функциональные зоны». В многоуровневом классификаторе какой-либо из метаслоев и является классом функциональных зон, а его подслои — функциональными объектами, характеризующими такую зону.

Специалисты ЦСИ «Интегро» в конце 2009 г. разработали классификатор объектов градостроительных карт (схем) для всех уровней, кроме уровня Российской Федерации. В ближайшее время функционал ГИС «ИнГЕО» будет развит для поддержки градостроительных карт (схем) с многоуровневыми слоями (классами) объектов. Надо отметить, что созданию классификатора предшествовали плодотворные дискуссии со специалистами уважаемого нами коллектива ФГУП «Уралгеоинформ», которые по праву могут считаться соавторами этой разработки.

В статье затронута лишь часть вопросов построения «градостроительного» КЛФ. Через некоторое время — после оценки дружественными коллективами — мы планируем представить его на сайте www.integro.ru на суд общественности. Хочется верить, что этот акт умерит пыл некоторых групп, которые норовят стандартизировать некачественные классификаторы на федеральном уровне. Это та сфера деятельности, где лучше семь раз подумать, прежде чем стандартизировать, чтобы потом не было мучительно стыдно за совершенное.

1 Кравченко Ю.А. Основы конструирования систем геомоделирования: В 2 кн. Кн. 2. Информационное геомоделирование: модели и методы. Ч. 2. — Новосибирск: СГТА, 2008. — 316 с.


См. также:
Каталог Организаций:
   - ЗАО «ЦСИ «Интегро»
Каталог Авторов:
   - Горбачев В.Г.

Разделы, к которым прикреплен документ:
Страны и регионы / Россия
Тематич. разделы / Технологии
Тематич. разделы / Картография, ГИС
Тематич. разделы / Градоустройство
Публикации / Наши издания / Управление развитием территории / №2_2010
 
Комментарии (0) Для того, чтобы оставить комментарий Вам необходимо авторизоваться или зарегистрироваться




ОБСУДИТЬ В ФОРУМЕ
Оставлено сообщений: 2


Источник: УРТ №2_2010
Цитирумость документа: 1
19:21:36 17.06 2010   

Версия для печати  

© ГИС-Ассоциация. 2002-2016 гг.
Time: 0.022094011306763 sec, Question: 100