Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема формирования единой информационной среды города . 13
1.1. «Комплексный городской кадастр» -определения, задачи и функции 13
1.2. Концепция интеграции информационные ресурсов 18
1.3. Анализ информационных технологий кадастровых систем 20
Глава 2. Общие принципы моделирования информационных систем 34
2.1. Классификация видов моделирования 34
2.2. Применение системного подхода в моделировании кадастровых систем 37
2.3. Принципы моделирования предметной области 39
2.4. Объектно-ориентированная методология моделирования систем 43
Глава 3. Построение модели комплексного муниципального кадастра 46
3.1. Общая характеристика объекта исследования 46
3.2. Построение и анализ математической модели kmk 49
3.3. Проекция результатов моделирования на проблемную область 57
3.4. Построение оптимальной модели kmk 59
3.5. Объектная модель кадастровых систем 60
Глава 4. Разработка муниципальных кадастровых систем 78
4.1. Концепция «кадастровый банк данных» 78
4.2. Формирование автоматизированной информационной системы земельного и имущественного кадастров 88
4.3. Программная реализация объектных схем в информационных системах земельного и имущественного кадастров 99
4.4. Экономическая эффективность внедрения кадастровых информационных систем 114
Заключение 118
Литература 121
- Концепция интеграции информационные ресурсов
- Применение системного подхода в моделировании кадастровых систем
- Проекция результатов моделирования на проблемную область
- Формирование автоматизированной информационной системы земельного и имущественного кадастров
Введение к работе
Актуальной проблемой в настоящее время является информационное обеспечение управления городом. Только комплексный учет многих факторов, влияние одних составляющих на другие дает целостное представление об экологической, экономической, политической и социальной жизни города.
Различные службы формируют собственные информационные ресурсы, необходимые для работы конкретного подразделения. Поэтому данные об объектах зачастую дублируются, не всегда актуальны, плохо согласованы между собой и не обладают достоверностью, что приводит к их противоречивости и неполноте данных.
Решение этой проблемы видится в интеграции разрозненных ресурсов в открытую общегородскую информационную систему.
Проектирование информационных систем для градоустройства в нашей стране успешно развивается А. И. Рюмкиным, Ю. Л. Костюком (НПО «Сиб-геоинформатика», Томск), В. И. Гладким, В. В. Холодковым (НПК «Бюро кадастра Таганрога»), А. Ф. Сурниным (Обнинский геоинформационный центр), П. П. Андрюшенко и другими исследователями и разработчиками [1,3, 18-22, 51, 56, 66-68, 78, 83]. Однако в большинстве работ рассматривается технология создания прикладных систем для конкретных предметных областей городского хозяйства, в то время как методология построения интегрируемых муниципальных систем остается еще недостаточно освещенной.
Обозначая проблемы и задачи создания единого информационного пространства города, следует обратить внимание на необходимости тотального и непрерывного учета информации по всем объектам, стратегически важным для жизни и развития города. То есть явно выделяется проблема организации кадастровой (учетной) составляющей муниципального комплекса.
В зарубежной практике термин «кадастр» чаще всего связывают с понятием «недвижимость», «общественная опись, содержащая данные по количе-
ству, стоимости собственности участков земли», или «общественный методически организованный инвентарь всех недвижимых имуществ, основанный на определении границ и графическом представлении на карте, неразрывно связанный с архивом, содержащим данные по состоянию, правам и использованию собственности» [71]. В России в настоящее время наиболее распространена трактовка термина "кадастр" как "упорядоченной информационной системы о правовом, природном, хозяйственном, экономическом и пространственном положении объектов, подлежащих учету в системе соответствующего уровня управления". В наиболее общем виде кадастр можно определить как «методически упорядоченный учет, систематизированный свод данных, включающих качественную и количественную опись объектов или явлений с их экономической оценкой» [19,47,70,57]. Под комплексным муниципальным кадастром (КМК) будем понимать распределенную информационную систему, объединяющую различные кадастры.
Анализируя опыт российских городов [66-68] можно утверждать, что в настоящее время автоматизация муниципальных информационных процессов развивается стихийно и определяется, в основном, не единой концепцией, а имеющимися ресурсами. Такие информационные системы, как правило, представляют собой сложные комплексы, включающие в свой состав продукты и технологии от разных производителей, используют различные форматы представления и хранения данных. Отсутствие единой идеологии и методологии проектирования и создания информационного, математического и программного обеспечения кадастровых систем значительно усложняет процесс интеграции информационных ресурсов.
Цель диссертационной работы состоит в разработке единого подхода к созданию открытых кадастровых систем, построении и исследовании модели информационной системы комплексного муниципального кадастра.
Основные задачи работы:
исследовать предметную область, систематизировать и классифицировать основные понятия кадастровых систем;
построить и исследовать модель Комплексного муниципального кадастра, наиболее полно определяющую интегрированную систему качественного учета кадастровых объектов;
разработать концептуальную объектную модель для построения и интеграции кадастровых систем;
определить классификационные правила формирования объектов и их взаимодействия на основе объектной и математической моделей;
показать практическое приложение предложенных технологий.
Методы исследования.
При решении поставленных задач использовались методы системного анализа, методы математического моделирования, теории множеств, объектно-ориентированные методы анализа и проектирования информационных систем.
Научная новизна.
К новым результатам в диссертации можно отнести:
построение математической модели комплексного городского кадастра, позволяющей анализировать межсистемные связи кадастров, выделять системобразующие факторы в этих системах, формализовать суть кадастровых объектов, определять критерии качества кадастровой информации;
разработку единой методологии на основе объектного подхода для создания и интеграции кадастровых систем.
Практическая ценность работы.
На основе предложенной оптимальной модели КМК разработана технология организации хранилища интегрированных кадастровых данных для информационной городской среды.
Результаты исследований обобщены и реализованы в проектах многофункциональных автоматизированных системах для ведения соответствующих кадастров в земельном комитете г. Тюмени, тюменском городском и областном департаментах имущественных отношений, что подтверждается актами внедрения. В настоящее время география внедрения созданных программных продуктов расширена до 9 городов севера и юга Тюменской области.
Апробация работы и публикации.
Основные результаты неоднократно докладывались на научно-технических советах земельного комитета администрации г.Тюмени (1998-2001), департамента имущественных отношений города (1997-1998) и области (2001-2003), на Международной научно-технической конференции (Пермь 2000), на IV учебно-практическом семинаре АСДГ (Томск 2001), на второй окружной конференция (Ханты-Мансийск 2003), а также на семинарах кафедры программного обеспечения Тюменского государственного университета. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы.
Текст диссертации состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 129 страниц, в том числе 35 рисунков и 6 таблиц. К тесту прилагается список литературы из 103 наименований
Краткое содержание работы.
В первой главе рассматривается необходимость комплексного подхода к проектированию информационных городских систем, проведен аналитический обзор отечественных и зарубежных методологий и технологий, применяемых в настоящее время для систем кадастрового учета, определены основ-
ные понятия исследуемой предметной области и намечены пути решения по
ставленных задач.
4 В первом параграфе освещается проблема информационного обеспе-
чения современных российских городов. Отмечаются недостатки, характерные для неинтегрированного информационного пространства, определяются направления и преимущества интеграции информационные ресурсов.
Проведенный анализ показал, что концепции создания единого инфор
мационной среды города сформулированы уже во многих городах, таких как:
Москва, Обнинск, Новосибирск, Сургут, Томск, Красноярск, Иркутск, Братск,
Уфа [1,55,56,64,66-70,83]. Нужно отметить, что, как правило, степень готовно-
* сти к интеграции обычно прямо пропорциональна количеству реализованных
в городе элементов муниципальной информационной системы. Подход предлагается различный: от создания систем на основе единой структуры данных до заведения больших общегородских массивов данных.
Однако, в настоящее время, ни одна предложенная технология «тотального учета объектов городского хозяйства» не реализованы в полном объеме для перечисленных городов. Причин, как правило, несколько:
практически полное отсутствие нормативно-правовой и регламентирующей документации по созданию, поддержанию и обмену инфор-мацией;
различный уровень информатизации, технического и кадрового обеспечения служб города;
недостаточная экономическая поддержка проектов и т.д.
В связи с этим немаловажное внимание при разработке интегрированных муниципальных систем следует уделять вопросу адаптируемости предлагаемых технологий к реалиям городской информационной среды.
Во втором параграфе формулируются базовые положения организации комплексного муниципального кадастра на основе принципа открытости
информационной системы, выделяются технологические требования, опреде
ляются ожидаемые результаты интеграции информационных ресурсов.
*$ В третьем параграфе проводится анализ современных кадастровых
систем, определяются основные технологии ведения пространственных и атрибутивных баз данных, отмечаются перспективные методы их информационного взаимодействия.
Таким образом, в первой главе сформулированы основные принципы
формирования информационной среды города, формализовано понятие Ком
плексного муниципального кадастра, исследованы особенности информатиза
ции кадастровых систем, определено дальнейшее направление исследований.
* Во второй главе изложены понятия и определения теории моделирова-
ния систем, приведена их классификация, определяются оптимальные виды моделирования кадастровых систем на разных уровнях абстракции.
Моделирование можно рассматривать как один из методов, используемых при проектировании и исследовании сложных систем. В основе любого моделирования лежит теория подобия, суть которой состоит в замещении одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели [81].
Определяя единое информационное пространство города как объект ис-следования, мы рассматриваем его как совокупность взаимодействующих и взаимосвязанных кадастровых подсистем.
Разработка модели на базе классического (структурного) подхода означает суммирование отдельных компонентов в единую модель, причем каждый компонент решает свои собственные задачи и изолирован от других частей модели. Для модели комплексного муниципального кадастра такая разобщенность решаемых задач недопустима, так как при данном подходе не учитыва-ется возникновение нового системного эффекта, а это противоречит изначальной идее системной интеграции информационных ресурсов города.
В настоящее время при анализе и синтезе подобных сложных систем получил развитие системный подход, предполагающий последовательный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит определенная цель [8,86,89].
Любой кадастр неотрывно связан с понятием учета, оценки состояния и использования учитываемых объектов, то есть, любая кадастровая деятельность предполагает выделение однородных объектов учета, с использованием количественных и качественных характеристик. Поэтому, для микропроектирования (внутреннего проектирования) кадастровых систем естественным образом подходит методология объектно-ориентированного проектирования, которая определяет способ декомпозиции на классы и объекты, а также использует многообразие приемов представления моделей, отражающих логическую (классы, объекты) и физическую (модули, процессы) структуру системы.
В третьей главе формализуются понятия предметной области комплексного кадастра, строятся и исследуются математическая и объектная модели.
В первом параграфе определяются основные понятия рассматриваемой предметной области: город, объект кадастра, кадастровая информация, кадастровая подсистема, выделяются системообразующие факторы. На основе этих определений формализуется понятие Системы Комплексного муниципального кадастра (КМК).
В силу преобладания в кадастровой системе именно учетных функций, качество этой системы мы будем оценивать по качеству содержащейся в ней информации, которое определяется через совокупность характеристик данных: полноту, достоверность и актуальность.
Во втором параграфе строится математическая модель комплексного кадастра, исследуются ее свойства.
Анализ проблемной области, целей моделирования, а также дискретная природа объекта моделирования показали эффективность применения на вы-
соком уровне абстракции теоретико-множественного аппарата для построения математической модели системы КМ К.
Система КМК, определяется как универсальное множество, состоящее из конечного числа элементов. Согласно определениям кадастровой информации и кадастровой подсистемы получаем, что множество состоит из конечного числа подмножеств, т.к. для любого кадастрового объекта существует подсистема, отличная от общей системы, для которой он является единицей кадастрового учета.
Далее определяются допустимые функции на множестве:
пересечение - есть селекция информации для элемента х из совокупности содержащих его подмножеств. Обозначается как select.
объединение - суть в возможности «информационного сотрудничества» подмножеств, определенная лишь тогда, когда существуют некоторые общие элементы этих подмножеств. Вводится обозначение для этой операции -join.
Задавая структуру на семействе подмножеств универсального множества из сигнатуры (join,seleci), получим в наиболее общем виде модель М рассматриваемой предметной области.
Далее объекты системы рассматриваются как совокупность своих свойств: полная характеристика элемента определяется как сумма наборов параметров этого элемента по каждому содержащему его подмножеству.
Вводятся классы учетных функций и функций состояния.
Учетные функции изменяют значения некоторых параметров объекта в кадастровом подмножестве, таким образом, что после проведенных преобразований объект не перестает быть элементом этого подмножества. Используя это свойство выводятся понятия активных и неактивных параметров.
Далее определяется ключевое понятие идеальной модели. Исследуются ее свойства, доказывается, что построенная модель удовлетворяет предъявляемым к системе КМК требованиям качества данных.
Однако анализ результатов исследования показывает невозможность полной реализации этой модели в системе комплексного кадастра в настоящем времени. Приводится ряд правовых, технологических и экономических причин.
В третьем параграфе строится наиболее приближенная к идеальной модель комплексного кадастра.
Вводятся класс функцией синхронизации, определяется величина - период синхронизации. Доказывается, что при стремлении периода синхронизации к нулю данная модель будет удовлетворять критериям качества, накладываемым на систему. Построенная таким образом модель М будет называться оптимальной моделью КМ К.
Простейшая реализация модели - это добавление сервисов обмена данными в существующие информационные системы посредством репликации или триггеров (реальные эквиваленты функций синхронизации).
Таким образом, построенная идеальная модель наилучшим образом отражает интегрированную систему качественного учета кадастровых объектов городской среды, однако на сегодняшний день возможно проектирование системы только на основе оптимальная модели.
В четвертом параграфе, понижая уровень абстракции модели, определяем основные классы кадастровых объектов, их характерные свойства, поведение и взаимное отношение, общую объектную схему кадастровой системы.
Строится основная иерархия классов, определяются характерные для классов состояние и поведение. Состояние - набор значений атрибутов, поведение - набор методов, оперирующих над состоянием.
Этот этап моделирования определяет общую классификационную схему объектов кадастровой системы, дальнейшая детализация классов должна производится с учетом предметной области (целей кадастра для той или иной системы).
В четвертой главе описана концепция создания «Кадастрового банка
** данных» на основе оптимальной модели. Показано, что данная концепция по-
зволяет формировать единое информационное пространство с максимальным использованием уже существующих баз данных и имеющихся технических средств в организациях города.
Далее в работе рассматриваются принципы формирования автоматизи
рованных информационных систем земельного и имущественного кадастров.
На основе теоретического исследования и практического опыта эксплуатации
подобных кадастровых систем можно утверждать, что информационная сис-
*" тема является наиболее адаптируемой к изменяющимся требованиям, если она
создается как система взаимодействующих между собой самодостаточных информационных объектов, в совокупности моделирующих все реальные объекты учета и существующие связи между ними. При соблюдении общих правил формирования таких информационных объектов локальные кадастровые системы обладают большим интеграционным потенциалом.
В следующем параграфе приведена программная реализация объектных схем в информационных системах имущественного и земельного кадастров.
В заключении главы анализируется экономическая эффективность вне-дрения автоматизированных кадастровых систем.
\
Концепция интеграции информационные ресурсов
Единое информационное пространство, в терминологии открытых систем [52], представляют собой совокупность баз и банков данных, технологий их ведения и использования, информационно-телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих на основе единых принципов и по общим правилам, обеспечивающим информационное взаимодействие организаций и граждан, а также удовлетворение их информационных потребностей.
Создание и функционирование системы Комплексного муниципального кадастра должно осуществляться в соответствии со следующими основными принципами [1,2,77,83]: единство методологических, технологических и организационных требований по построению системы; вертикальная и горизонтальная интеграция имеющихся и создаваемых систем баз данных; открытость системы, обеспечивающая возможность ее структурного и функционального наращивания, расширения состава пользователей и набора предлагаемых им информационных услуг; создание и функционирование первичных информационных ресурсов в организациях, осуществляющих регистрацию соответствующих объектов, и юридическое закрепление за ними обязанностей по ведению и предоставлению информации; непрерывность, достоверность, полнота и объективность информации об объектах; информационно-лингвистическая совместимость данных, согласование формата данных; организация и обеспечение многоуровневой защиты информации; максимальное использование готовых программно-технических решений и функционирующих систем, соблюдение международных стандартов в области информационно-вычислительных систем и средств связи. Интеграция информационных ресурсов должна обеспечить: эффективную информационную поддержку решения комплексных целевых задач социально-экономического и экологического развития города; полноту, точность, достоверность, актуальность информации, предоставляемой юридическим и физическим лицам, независимо от их территориального размещения; реализацию доступа к информационным ресурсам различных сфер деятельности государства и общества; совместимость и взаимодействие информационных систем на базе международных и отечественных стандартов, общероссийской системы классификации и кодирования информации, согласованных форматов представления информационных ресурсов; применение типовых средств и методов обеспечения безопасности информации в едином информационном пространстве региона, которые обеспечат защиту прав юридических и физических лиц в условиях тер-риториально-распределенного сбора, обработки, хранения и выдачи информации. К технологическим требованиям относятся: однократный ввод данных в систему с последующей передачей их в функционально связанные подсистемы системы КМК; минимизация дублирования однотипных данных в подсистемах; включение в состав информационных ресурсов только тех данных, для которых существуют надежные источники актуализации; своевременная актуализация данных в системе в зависимости от вида хранимой информации; Далее в работе (главы 2-3) будет исследованы различные подходы к созданию систем интегрированных информационных ресурсов, построены математические модели идеальной и оптимальной системы КМК. При исследовании этих моделей, будет показана адекватность построенных моделей приведенным выше формальным технологическим требованиям.
Анализируя различные источники [66-68,84] можно утверждать, что в настоящее время автоматизация муниципальных информационных процессов развивается стихийно и определяется, в основном, не концепцией создания общей информационной системы города, а имеющимися ресурсами. Такие информационные системы, как правило, представляют собой сложные комплексы, включающие в свой состав продукты и технологии от разных производителей, строятся на различных технологиях, используют разные форматы представления и хранения данных. Отсутствие единой идеологии и методологии проектирования и создания информационного, математического и программного обеспечения кадастровых систем значительно усложняет процесс интеграции информационных ресурсов.
Особенность кадастровых систем заключается в симбиозе традиционных информационных систем, основанных на СУБД со средствами геоинформационных систем.
В существующих СУБД (системах управления базами данных) для представления данных используется реляционная, сетевая, иерархическая или объектная модель [30, 54].
Тип структуры является наиболее важной характеристикой базы данных. В каждой из приведенных структур данные организуются и управляются различными способами.
Простым, но очень мощным средством представления данных и связей между ними являются иерархическая и сетевая структуры, в которых вершины соответствуют элементам, а дуги - связям между ними. Исторически сетевая и иерархическая структуры данных появились как результат обобщения накопившегося к концу 60-х годов опыта по созданию файловых систем и систем генерации отчетов.
Модель данных иерархическая (HDB — Hierarchical Data Model) — модель данных, в основе которой используется иерархическая древовидная структура данных. Вершинами этой структуры являются записи соответствующего ей типа, называемые также сегментами, состоящие из простых элементов данных различных типов. На самом верхнем уровне иерархии имеется только один узел - корень. При этом родительской записи соответствует произвольное число экземпляров подчиненных записей каждого типа. Ни один элемент не имеет более одного исходного. Принципиальным для представления данных является то, что каждый экземпляр записи приобретает свой смысл только тогда, когда он рассматривается в своем контексте: подчиненный экземпляр записи не может существовать без своего предшественника по иерархии (несимметричность или асимметрия). Асимметрия - основной недостаток иерархического подхода, поскольку она затрудняет работу пользователя.
Достоинство иерархической базы данных в том, что ее навигационная природа обеспечивает очень быстрый доступ при следовании вдоль заранее определенных связей. Однако негибкость модели данных и, в частности, невозможность наличия у сущности нескольких родителей, а также отсутствие прямого доступа к данным делают ее непригодной в условиях частого выполнения запросов, не запланированных заранее.
Применение системного подхода в моделировании кадастровых систем
Город - сложная природно-техногенная, многоуровневая, открытая, непрерывно развивающаяся социальная экосистема. Определяя единое информационное пространство города как объект исследования, мы рассматриваем его как некоторую совокупность взаимодействующих и взаимосвязанных кадастровых подсистем. В настоящее время при анализе и синтезе подобных сложных систем получил развитие системный подход, который предполагает последовательный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит определенная цель [50]. Тогда как классический (или индуктивный) подход рассматривает систему путем перехода от частного к общему и синтезирует (конструирует) систему путем слияния ее компонент, разрабатываемых отдельно, при этом не учитывается возникновение нового системного эффекта. Разработка модели на базе классического подхода означает суммирование отдельных компонент в единую модель, причем каждая из компонент решает свои собственные задачи и изолирована от других частей модели. Поэтому классический подход может быть использован для реализации сравнительно простых моделей, в которых возможно разделение и взаимно-независимое рассмотрение отдельных сторон функционирования реального объекта.
Для модели комплексного муниципального такая разобщенность решаемых задач недопустима, так как противоречит самой идее системной интеграции информационных ресурсов города. Наиболее общее определение системного подхода отображено в следующей формулировке: «Системный подход - это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем» [81]. В качестве «рабочего» определения понятия системы в литературе по теории систем часто рассматривается следующее: «Система - множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство» [5]. К числу задач, решаемых теорией систем, относят: определение общей структуры системы; организация взаимодействия между подсистемами и элементами; учет влияния внешней среды. Независимо от разбиения конкретной сложной системы на подсистемы при проектировании каждой из них выделяю две стадии [49]: Макропроектирование - внешнее проектирование, вырабатывается стратегия взаимодействия системы с внешней средой; Микропроектирование - внутреннее проектирование, разрабатывают ся модели с целью создания эффективных подсистем. В соответствии с таким делением процесса проектирования сложных систем в системном походе рассматриваются методы, связанные с макропроектированием сложных систем. Важным для системного подхода является определение структуры сис темы - совокупности связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие. Структура системы может изучаться извне с точки зрения со става отдельных подсистем и отношений между ними, а также изнутри, когда анализируются отдельные свойства, позволяющие системе достигать заданной цели, т.е. когда изучаются функции системы. Отмечается ряд принципов системного подхода, которыми следует руководствоваться при ее построении модели системы: 1) пропорционально-последовательное продвижение по этапам и направлениям создания модели; 2) согласование информационных, ресурсных, надежностных и других характеристик; 3) правильное соотношение отдельных уровней иерархии в системе моделирования; 4) целостность отдельных обособленных стадий построения модели. Модель должна отвечать заданной цели ее создания, поэтому отдельные части должны компоноваться взаимно, исходя из единой системной задачи. Предметная область - раздел науки, изучающий предметные аспекты системных процессов и системные аспекты предметных процессов и явлений. Это определение можно считать системным определением предметной области [89].
Проекция результатов моделирования на проблемную область
В реальном мире для построения идеальной модели КМК необходимо организовать единую в смысле семантики базу данных (физически БД может быть распределенной). Такая концепция получила название «создание Единого Информационного Пространства», эта идея освещена в публикациях [1,55,56,83] уже для многих городов. Проблем на этом пути возникает несколько: технические, финансовые, программные и субъективные. К техническим стоит отнести разную ПЭВМ-оснащенность подразделений и отсутствие постоянного, устойчивого и высокоскоростного канала связи между организациями города - поставщиками информации для Единой базы данных. В рамках небольшого города, или для локализованных в одном здании организаций - это реально. Однако, исходя из обзора доступной информации по городам, полная централизация данных в режиме доступа в реальном времени, не peaлизована ни в одном муниципальном образовании.
Программная проблема заключается в фактически невыполнимой задаче «научить» различное программное обеспечение взаимодействовать в постоянном режиме с Единой БД. Разработка универсальных средств для автоматизации работ организаций, участвующих в накоплении кадастровой (в наиболее общем смысле) информации не представляется осуществимой - не всегда удается привести к одному знаменателю специфичные задачи для разных проблемных областей. Если учетную (и гео-) функцию еще можно организовать единообразно, то аналитические возможности программного обеспечения сильно-ориентированы на прикладную область.
Программная и техническая проблемы очевидным образом вытекают в финансовую. Субъективная составляющая проявляется в непонимании или неприемлемости идей интеграции информационных ресурсов города руководящим составом структурных подразделений.
Следует отметить и правовой момент: в большинстве случаев отсутствует нормативная база, регулирующая вопросы создания, ведения и защиты общегородских Единых баз данных. К тому же, при установлении ограничительных грифов секретности органами ФАПСИ требования к безопасности информации часто завышаются. На пути интеграции существующих и будущих подсистем КМК стоят коммерческие интересы держателей банков данных и необходимость соблюдения требований государственной тайны.
Резюмируя вышесказанное, стоит еще раз отметить, что на сегодняшний момент, реализация информационной системы на основе идеальной модели КМК практически невозможна. Далее будет построена наиболее приближенная к идеальной модель КМК.
Предположим, что для приближения к идеальной модели КМК достаточно на модель М = \U, К}, описанной в п.3.2. наложить условие непротиворечивости (опр.8).
На данном этапе моделирования будем считать, что исследуемая система КМК - динамическая, значения параметров элемента этой системы изменяются во времени. Определим отображение следующим образом:
Иными словами, существует такая функция, которая изменяет значение неактивного параметра элемента х по всех содержащим этот элемент подмножествам Ub—,US на значение соответствующего активного для множества Uj параметра. Назовем это отображение функцией синхронизации. Переменная А/ - период синхронизации.
Если функции синхронизации определены по всем пересекающимся подмножествам множества U, то при минимизации периода синхронизации получаем непротиворечивую систему U.
Получаем, что при А/—() будут выполняться условия актуальности и достоверности информации в системе. Построенную таким образом модель А4 будем называть оптимальной моделью КМК.
Простейшая реализация модели - это добавление сервисов обмена данными в существующие информационные системы посредством репликации или триггеров (реальные эквиваленты функций синхронизации). Однако, учитывая наличие унаследованных информационных систем во многих подразделениях города, а также аппаратную и программную гетерогенность сред, данные методы практически не реализуемы.
Построенные математические модели хорошо описывают межсистемные особенности комплексного кадастра. Определяя основным носителем модели множество объектов и отношений на нём, мы абстрагируемся от прикладного смысла объектов, считая их однородными. Не рассматриваются также связи и взаимодействие объектов.
На следующем этапе моделирования понизим уровень абстракции — для кадастровых объектов определим основные классы, их характерные свойства, поведение и взаимное отношение. Далее, в силу естественного представления, будем применять объектно-ориентированный анализ, в процессе которого основное внимание уделяется определению и описанию объектов (или понятий) в терминах предметной области.
Формирование автоматизированной информационной системы земельного и имущественного кадастров
В настоящее время зарубежные специалисты не всегда понимают сложившуюся ситуацию в России в вопросах создания земельно-имущественного кадастра. Действительно, в странах с рыночной экономикой вся земля давно поделена на земельные участки и сформированы права на объекты недвижимости - в начале на земельные участки, а затем на здания и постройки. Поэтому кадастры в странах с развитой рыночной экономикой земельные, а здания входят в состав комплекса недвижимости земельного участка. Там право на земельный участок первично и предполагает право на все постройки земельного участка, а в ряде стран - и на полезные ископаемые. В этих странах земельный кадастр развивался для информационной поддержки рынка недвижимости. Для этой же цели и создана система регистрации прав на недвижимость [71].
Сложившиеся в России методы автоматизации информационных систем земельного и имущественного кадастров можно классифицировать следующим образом. 1. Информационная система формируется под выдачу определенного перечня документов. Например, 22-я форма категорий земель, карты реестра собственности, набор выходных документов для арендатора и т.п. - это автоматизация ручного труда по печати документов. В большинстве случаев автоматизация кадастровой деятельности именно с этого и начинается. 2. Информационная система формируется как совокупность автоматизированных рабочих мест (АРМ), предназначенных для автоматизации кадастрового учета (АРМ-Жилой фонд, АРМ-Предприятия, АРМ-Сады, АРМ-Аренда, АРМ-Инвентаризация и т.д.). Основная привлекательность такого подхода это возможность автоматизировать нужный именно сейчас участок кадастровой деятельности (например, инвентаризацию) относительно дешево, а с появлением новых задач приобретать (разрабатывать) новые АРМ. Недостатки таких систем - дублирование информации по АРМ, и трудности с созданием единых точек входа. Например, определив несколько арендаторов, трудно получить все их сады, гаражи и участки под строительством, выданные в собственность. 3. Информационная система моделируется как система взаимодействующих между собой самодостаточных информационных объектов, в совокупности моделирующих все существенные связи между объектами учета в реальной жизни. Например, если юридическое лицо арендует несколько участков, то в информационной базе, оно присутствует один раз в реестре юридических лиц. Аналогично участок, сколько бы владельцев у участка не менялось, в базе присутствует в одном месте. Все информационные объекты проектируются так, что их можно наращивать, без изменения старой конструкции. В эти информационные объекты помимо данных, включены также функции (методы), позволяющие получать вычисляемую информацию. Например, информационный объект, связанный с топогеодезической информацией возвращает площадь, периметр, смежества, картинку - топо-план для конкретного участка и т.д. Важным критерием при разработке для информационного объекта является его "встраиваемость" в любой программный модуль автоматизированного кадастра.
Эволюционное развитие рассматриваемых систем обусловлено изменяющимися правовыми актами, технологиями ведения тех или иных работ в соответствующих структурах, «перетекания» полномочий из одного ведомства в другое, их реорганизация. Для функционирования в такой динамической среде автоматизированная система должна изначально быть спроектирована с учетом основных принципов открытости: расширяемость (или масштабируемость), мобильность (переносимость), интероперабельность (способность к взаимодействию с другими системами).
Начиная с 1997 года, автором ведется активная практическая разработка программного обеспечения для кадастровых систем (имущественные комплексы, земельные ресурсы). Личный опыт и эмпирические наработки создателей подобных систем показывают, что наиболее «жизнеспособным» является третий из описанных способов. Формализация этого подхода была отражена в предыдущих главах данной работы.
Из схемы, представленной на рисунках 4.6 и 4.7 видно, что автоматизация, например, только земельных кадастровых работ предполагает не написание единой программы, которая включает все функции, а требует создания такой информационной среды, которая обеспечивает возможность многим узкоспециализированным программам эффективно использовать земельную кадастровую информацию.
