Разработка методики автоматизации решения задач оперативного управления территорией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.26, кандидат технических наук Атаманов, Сергей Александрович

• Атаманов, Сергей Александрович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Атаманов, Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1 Современное состояние и перспективы развития территориального управления.

1.1 Современные концепции и организация управления территориями

1.1.1 Понятие «управление территорией».

1.1.2 Муниципальные образования.

1.1.3 Состав и использование земель находящихся в муниципальной собственности.

1.1.4 Собственность муниципальных образований в городе Москве

1.1.5 Деление территории муниципального образования в целях организации управления.

1.2 Система органов управления территорией.

1.3 Задачи органов управления территорией.

1.3.1 Уровни управления территорией и функции управления.

1.3.2 Задачи оперативного управления территорией.

1.3.3 Управа и ее задачи.

1.3.4 Задачи Управы по размещению объектов и планированию процессов на территории.

1.4 Анализ существующих системных решений и подходов в области оперативного управления территорией.

1.5 Выводы.

2 Анализ тенденций развития систем управления территорией.

2.1 Изменения в требованиях к процессу управления территорией.

2.2 Современные пути развития систем управления территорией.

2.3 Компьютеризация решения задач муниципального управления.

2.4 Создание единых хранилищ информации.

2.5 Использование единого описания пространственных данных.

2.6 Информационные системы для поддержки управления территориями.

2.7 Требования к информационной безопасности.

2.8 Выводы.

3 Теоретические аспекты автоматизирования решения задачи размещения пространственных объектов.

3.1 Решение задачи поиска оптимального места расположения ОВ.

3.2 Необходимая исходная информация.

3.2.1 Пространственно-картографическая основа.

3.2.2 Требования к электронной карте.

3.2.3 Преимугцества визуализации.

3.2.4 Информационные хранилища.

3.3 Выводы.

4 Реализация концепции «Объектов внимания» на базе геоинформационной системы.

4.1 Общая схема информационных ресурсов системы.

4.2 Проектирование базы данных.

4.3 Алгоритм работы системы.

4.4 Моделирование системы.

4.5 Опыт внедрения системы для выполнения задач Управы г. Москвы

4.6 Результаты апробации системы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики автоматизации решения задач оперативного управления территорией»

В настоящее время в России осуществляется переход во всех органах власти на компьютеризованное автоматизированное управление ресурсами, в том числе территориальными. Сложные социально-экономические и политические условия, в которых пребывала страна и в какой-то мере продолжает существовать сейчас, не позволили до сих пор достигнуть современного уровня автоматизации ведения и управления территориальными объектами, который сегодня наблюдается в развитых странах.

Автоматизированные системы оперативного управления территорией являются подмножеством информационных систем, работающих с пространственными и атрибутивными данными, находящимися в ведении органов государственной власти и самоуправления, общественных и коммунальных служб.

При существующей форме государственного и муниципального управления территорией процесс принятия решений затянут во времени, естественным образом отражая определенные недостатки, связанные с большим количеством промежуточных, с большой долей рутинных, главным образом, ручных операций. В лучшем случае используется инструментарий геоинформационных технологий для частичной автоматизации отдельных процессов. С другой стороны, как и в большинстве развивающихся стран, рост социальной активности населения, а также другие важные подвижки и события в политической и экономической жизни России заостряют внимание к управлению территориальными объектами на местном уровне, что выдвигает на первый план возрастающие потребности в оптимизации процессов оперативного управления территорией.

В этой связи перед нами встает задача усовершенствования и развития существующих форм оперативного управления территорией с включением механизма автоматизации решения целого ряда задач, в том числе и задачи оптимального размещения объектов на местности.

Отдельно стоит отметить важность и необходимость максимального и полного использования кадастровой информации, как единого источника сведений об объектах недвижимости и границах различных территориальных образований.

Для улучшения сложившейся ситуации в работе выдвигается концепция, которая позволяет решить проблему поиска оптимального расположения объектов на территории, что является одной и наиболее востребованных задач в повседневной работе органов исполнительной власти на местном уровне, и также является предпосылкой для решения некоторых других задач этой области.

Основными положениями данной концепции являются:

- оперативный доступ к исчерпывающей информации из всех возможных источников в пределах территориального образования;

- использование стандартизированного описания базовых пространственных и атрибутивных данных, используемых при управлении данным территориальным образованием, всеми заинтересованными организациями;

- использование единого алгоритма при пространственном поиске оптимального положения территориальных объектов любого типа;

- сосредоточение пространственно-зависимой информации вокруг так называемых «объектов внимания» в целях оптимизации процессов оперативного управления территорией, в частности определения местоположения объектов.

Цели и задачи исследования заключаются в разработке методики автоматизации решения задачи оптимального размещения объектов муниципального хозяйства в целях оперативного управления территорией на основе оригинальной модели обработки пространственных и атрибутивных данных. Реализация поставленной цели потребовала решения следующих научно-методических задач:

- анализ и классификация задач оперативного управления территорией;

- выработка требований к информационному обеспечению управленческого звена, необходимых для полноценного применения разрабатываемой модели;

- разработка концепции, позволяющей решить задачу оптимального размещения объектов в целях оперативного управления территорией;

- проектирование и реализация (на уровне прототипа) программного решения, основанного на разработанной модели, с его апробированием на реальных данных.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ (сравнительно-сопоставительный, системный, логический), эмпирическое моделирование, экспериментальный метод (разработка и апробирование рабочего прототипа программного решения).

Научная новизна и оригинальность работы заключается в новом, оригинальном представлении пространственных и атрибутивных данных, которое позволяют оптимально осуществлять работу по оперативному управлению территориальными объектами.

Практическая значимость работы заключается в том, что предлагаемая концепция позволяет существенно повысить производительность и качество принятия решений при оперативном управлении территорией в заинтересованных организациях.

Основными результатами, выносимыми на защиту, являются:

- концептуальная модель организации совокупной пространственно-зависимой информации, определяющей так называемые «объекты внимания» — базовый элемент предлагаемой методики;

- алгоритм автоматизированного определения оптимального размещения объектов на основе предложенной модели;

- результаты экспериментальных работ по апробации методики и программного обеспечения, решающего ряд задач оперативного управления территорией.

Исследования и разработки диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых МИИ-ГАиК, а также на научных семинарах кафедры кадастра и основ земельного права в 2005-2007 г.г.

Апробация предлагаемой концепции с помощью разработанного прототипа осуществлялась с участием сотрудников Управы г. Москвы, а именно района 6

Ново-Переделкино.

По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы в рекомендованных ВАК изданиях, и одна работа депонирована.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и 2 приложений. Общий объем диссертации составляет 122 страницы, включая 3 таблицы, 19 формул и 25 рисунков. Список использованных источников включает 75 наименований.

Заключение диссертации по теме «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель», Атаманов, Сергей Александрович

Основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационных исследований, можно сформулировать следующим образом:

1) выполненная классификация широкого спектра задач оперативного управления территорией позволила определять подходы к разработке универсальных моделей организации соответствующей информации;

2) разработанная концептуальная модель организации совокупной пространственно-зависимой информации определила так называемые «объекты внимания» — основу для построения методик автоматизации решений выявленных ранее групп задач;

3) разработанная методика автоматизированного определения оптимального размещения объектов на основе парадигмы «объектов внимания» позволила реализовать на её основе программно-аппаратное решение в среде отечественной ГИС «Карта 2005»;

4) экспериментальные исследования методики показали широкие возможности использования предлагаемой методики в организациях, перед которыми стоит задача поиска оптимального расположения объекта на местности. Качество результатов размещения объектов будет зависеть в каждом конкретном случае от полноты сведений о территории, доступа к информационным ресурсам и глубины проработки условий и оценок пространственного поиска.

Направления развития идеологии автоматизированного размещения объектов, основанной на парадигме «объектов внимания», состоят в представлении ОВ, как учетной единицы пространственно расположенных объектов или событий, смоделированных в среде ГИС на рабочем месте ответственного лица, принимающего решения, которому доступна необходимая информация, сосредоточенная относительно объектов внимания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из многочисленных задач оперативного управления пространственными объектами была выделена проблема автоматизации их оптимального размещения в пределах некоторой территории при выполнении достаточно многих условий и ограничений. В контексте решения этой задачи разработаны концепция и методика, основанные на парадигме «Объектов внимания». Разработанные на этой основе алгоритм и программное обеспечение, реализованное в среде ГИС, показали корректность, адекватность и приемлемую скорость получения такого решения. Качество предлагаемых решений оценивалось на реальных задачах подразделений управы одного из районов г.Москвы

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Атаманов, Сергей Александрович, 2008 год

1. Атаманов, С.А. Автоматизация размещения пространственных объектов в целях территориального управления / С. А. Атаманов ; Моск. гос. унив. геод. и картогр. М., 2007. - 12 с. - Библиогр.: с. 12. - Деп. в ОНИПР ЦНИИГАиК 10.10.07, № 891-гд.

2. Атаманов, С.А. Информационный аспект в технологиях управления территориальными комплексами / С.А. Атаманов // Известия высших учебных заведений: Геодезия и аэрофотосъемка. М.: Изд-во МГУГиК, 2006. — Специальный выпуск.-с. 177-180.

3. Атаманов, С.А. Особенности аэрокосмического мониторинга состояния земель московского мегаполиса / С.А. Атаманов // Известия высших учебных заведений: Геодезия и аэрофотосъемка. М.: Изд-во МГУГиК, 2005. - № 6. - с. 7782.

4. Ахо, А.В. Структуры данных и алгоритмы / А.В. Ахо, Д. Э. Хопкрофт, Д. Д. Ульман. М.: Вильяме, 2007. - 384 с.

5. Баденко, B.JI. Государственный земельный кадастр / B.J1. Баденко, В.В. Гарманов, Г.К. Осипов. СПб.: Питер, 2003. - 320 с.

6. Варламов, А.А. Географические и земельные информационные системы // Земельный кадастр. В 6 томах: т. 6 / А.А. Варламов. М.: Колосс, 2006.-400 с.

7. Варламов, А.А. Теоретические основы государственного земельного кадастра: т.1 / А.А. Варламов. -М.: Колосс, 2007. 383 с.

8. Веселовская, JI. Ф. Землеустройство: Учебник / Л.Ф. Веселовская. М.: Юркнига, 2004. - 256 с.

9. Войцехович, С А. Теория систем, теория управления и кибернетика в экономике / С.А. Войцехович // Наука и инновации. Кшв: Видавничий д1м «Академперюдика», 2004. - №10. - с. 54-59.

10. ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.

11. Гринберг, А.С. Информационные технологии управления: Учебное пособие для вузов / А.С. Гринберг, Н.Н. Горбачев, А.С. Бондаренко. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. 479 с.

12. Губина, М.В. Основы градостроительного менеджмента и мониторинга/М.В. Губина. — М.: Вира-Р, 2002. — 248 с.

13. Де Мере, М. Географические информационные системы. Основы / Майкл Де Мере. — М.: Дата+, 1999. — 340 с.

14. Землеустройство. Краткий нормативный справочник: Сб. норм, правовых актов. М.: Бюро печати, 2006 - 144 с.

15. Иванова, В.Н. Технологии муниципального управления: Учебное пособие / В.Н. Иванова, Ю.Н. Гузов, Т.И. Безденежных. — М.: Финансы и статистика, 2005 396 с.

16. Информационные технологии управления: Учебное пособие / Под ред. Ю.М. Черкасова. М.: ИНФРА-М, 2001. - 216 с.

17. Капралов, Е.Г. Основы геоинформатики: В 2 кн.: Учеб. пособие для студ. вузов / Е.Г. Капралов и др. М.: «Академия», 2004. - 480 с.

18. Концепция единой муниципальной информационной системы г. Уфы: Пилотный проект. Уфа: Центр системных исследований «Интегро», 2004. - 84 с.

19. Концепция информатизации города Омска: Отчет о НИР / Администрация г. Омск. Омск, 2001. - 52 с.

20. Концепция информатизации органов самоуправления города Ставрополя на 2003 2006 годы: Отчет о НИР / Администрация г. Ставрополь. — Ставрополь, 2002. - 68 с.

21. Кормен, Т. Алгоритмы. Построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р.Ривест, К. Штайн. М.: Вильяме, 2007. - 1296 с.

22. Корпоративные муниципальные ГИС / В. Гохман // ArcReview. -М.: ООО «Дата+», 2006. №38. - с. 2-3.

23. Крашенников, А.В. Градостроительное развитие жилой застройки. Исследование опыта западных стран / А.В. Крашенников. М.: Архитектура-С, 2005.- 112 с.

24. Лебедев, П.П. Теория и методы кадастрового картографирования с применением географических информационных систем (ГИС) / П.П. Лебедев, В.П. Раклов // Итоги науч.-исслед. работы ГУЗ в 1996-2000 гг. Т. 6. - М.: ГУЗ, 2001.-128 с.

25. Максудова, Л.Г. Интеграция наук об окружающем мире в геоинформатике / Л.Г. Максудова, В.П. Савиных, В.Я. Цветков // Исследование Земли из космоса. М.: Наука, 2001. - №1. - с. 102-106.

26. Монахов, С.В. Методология анализа и проектирования сложных информационных систем. — М.: Просвещение, 2005. 262 с.

27. Новый подход к созданию ГИС для небольших муниципальных образований / Е. Ерёмченко, А. Гречищев // ArcReview. М.: ООО «Дата+», 2005.-№33.-с. 15-17.

28. Российская Федерация. Законы. О правительстве Москвы: закон города Москвы. (Актуальный закон).

29. Российская Федерация. Законы. Градостроительный кодекс Российской Федерации: федеральный закон. (Актуальный закон).

30. Российская Федерация. Законы. Земельный кодекс Российской Федерации: федеральный закон. (Актуальный закон).

31. Российская Федерация. Законы. О внесении изменений в статьи 13, 15, 16, 18, 23, 24, 29, 35, 41, 45, 46, 48, 53, 54, 56, 58, 61, 68 устава города Москвы: закон города Москвы. (Актуальный закон).

32. Российская Федерация. Законы. О государственном земельном кадастре: федеральный закон. (Актуальный закон).

33. Российская Федерация. Законы. О государственном кадастре недвижимости: федеральный закон. (Актуальный закон).

34. Российская Федерация. Законы. О градостроительном кадастре города Москвы: закон города Москвы. (Актуальный закон).

35. Российская Федерация. Законы. О землеустройстве: федеральный закон. (Актуальный закон).

36. Российская Федерация. Законы. Об информации, информатизации и защите информации: федеральный закон. (Актуальный закон).

37. Российская Федерация. Законы. Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской: федеральный закон. -(Актуальный закон).

38. Российская Федерация. Законы. Положение об управе района города Москвы: федеральный закон. (Актуальное положение). 17

39. Российская Федерация. Законы. Устав города Москвы: закон города Москвы. (Актуальный закон).

40. Российская Федерация. Постановления. Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации: постановление Правительства. (Актуальное постановление).

41. Российская Федерация. Постановления. Об упорядочении размещения объектов мелкорозничной сети на территории города Москвы: постановление Правительства. (Актуальное постановление).

42. Российская Федерация. Постановления. Об утверждении федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002 2010 годы)»: постановление Правительства. - (Актуальное постановление).

43. Российская Федерация. Указы. О свободе торговли: указ Президента РФ. (Актуальный указ).

44. Российская Федерация. Указы. О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти: указ Президента РФ. — (Актуальный указ).

45. Руководство пользователя геоинформационной системы «Карта 2005»: Учебное пособие. Ногинск: КБ «Панорама», 2006. - 134 с.

46. Сидоренко, В.Н. Государственный земельный кадастр: прошлое, настоящее, будущее / В.Н. Сидоренко. М.: ТЕИС, 2003. - 320 с.

47. Сизов, А.П. Мониторинг городских земель с элементами их охраны: Учебное пособие / А.П. Сизов. М.: ГУП ВТИИ, 2000. - 156 с.

48. Создание муниципальной ГИС и генерального плана Севастополя / Д. Кулев, А. Мельник // CADmaster. М.: Лир консалтинг, 2004. - №21. - с. 33-35.

49. Сулин, М.А. Землеустройство: Учебное пособие / М.А. Сулин. -СПб.: Лань, 2005.-448 с.

50. Тикунов, B.C. Устойчивое развитие территорий: картографо-геоинформационное обеспечение / B.C. Тикунов, Д.А. Цапук. Москва-Смоленск: СГУ, 1999.- 176 с.

51. Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости: база данных содержит сведения о документах Роснедвижимости. Электрон, дан. -М. - Режим доступа: http://kadastr.ru/documents/docs/. - Загл. с экрана.

52. Цветков, В.Я. Методы и системы поддержки принятия решений в управлении / В.Я. Цветков. — М.: Минпромнауки, 2001. — 76 с.

53. Центральная избирательная комиссия Российской Федерации: база данных содержит сведения о документах Центральной избирательной комиссии. Электрон, дан. - М. - Режим доступа: http://www.cikrf.ru/cikrf/. -Загл. с экрана.

54. Шекхар, Ш. Основы пространственных баз данных / Ш. Шекхар, С. Чаула. М.: Кудиц-Образ, 2004. - 325 с.

55. Энциклопедия кадастрового инженера: Учебное пособие / Под ред. М.И. Петрушиной. М.: Кадастр недвижимости, 2007. - 656 с.

56. Эффективность системы государственного земельного кадастра различных административно-территориальных уровней: монография / под ред. А.А. Варламова; Гос. ун-т по землеустройству. М.: МГКУ, 2002. — 157 с.

57. Abstracts of Papers XXIII International Cartographic Conference. -Moscow, 4-10 Augusts 2007. 404 pages.

58. Aspinall R.J. Spatial Information for Land Use Management / R.J. Aspinall, J.H. Michael. London: CRC Press, 2000. - 224 pages.

59. Barnsley M.J. Remote Sensing and Urban Analysis / M.J. Barnsley, J.P. Donnay. London: CRC Press, 2001. - 224 pages.

60. Dale, P.F. Land Administration / P.F. Dale, J.D. McLaughlin. Oxford: Oxford University Press, 1999. - 184 pages.

61. Developing cadastres to service complex property markets / J. Wallace // Computers, Environment and Urban Systems. Amsterdam: ELSEVIER, 2006. -213 pages.

62. Gis For Housing And Urban Development / National Research Council. Washington: NRC, 2003. - 128 pages.

63. Habibullah, W. Computerisation of Land Records / W. Habibullah, M. Ahuja. Deli: Sage Publications Inc, 2005. - 315 pages.

64. Halls, P.J. Spatial information and the environment / P.J. Halls. — New York: Taylor & Francis, 2001. — 290 pages.

65. Jensen, R.R. Geo-Spatial Technologies in Urban Environments / R.R. Jensen, J.D. Gatrell, D.D. McLean. London: Springer, 2005. - 176 pages.

66. Jones, C. Geographical Information Systems and Computer Cartography / Jones, C. — London: Longman Limited, 1997. — 319 pages.

67. Konecny, G. Geoinformation: Remote Sensing and Geographical Information / G. Konecny. London: CRC Press, 2003. - 248 pages.

68. Skiena, S.S. The Algorithm Design Manual / Skiena S.S. New York: Springer-Verlag, 1998. - 512 pages.

69. Stillwell, J. Geographical Information and Planning / J. Stillwell, S. Geertman, S. Openshaw. London: Springer, 1999. - 454 pages.

70. Woodard, R.G. Basic Land Management / R.G. Woodard. Oklahoma: IED, 1983.-752 pages.

71. Wyatt, P. GIS in Land and Property Management / P. Wyatt, M. Ralphs. New York: Taylor & Francis, 2003. - 240 pages.1. Данные1. Действия1. Данные1. Области Ло1. QJ

72. СП^ОР областей к 'pwywtifti по»»*и» J1. ЬД ptnyvrhf <тп«1. Лмквч>*тя областей по1. ОШШИ ПийНШ а дппл Щ| |1 ^1. Ддбзвленме рфТуЛЬТЛГ*I1. ГЦЧИМ09. OiinniULVW?1. — -- Tin ^Jk.1. ГЧc; VQ1. Q.