Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ существующих методик и технологических решений проведения инвентаризационных работ на территории крупных промышленных комплексов 10
Методико-правовая база осуществления инвентаризации земель в Российской Федерации 10
1.1 Специфические особенности инвентаризации земель, занятых объектами обустройства месторождения нефти 13
1.2 Анализ опыта решения проблемы применения земельно-информационных систем для автоматизации технологии инвентаризации земель крупных промышленных комплексов и организации информационной основы ведения мониторинга территории 17
1.3 Концепция информационной технологии сбора, хранения, комплексной обработки пространственных данных с целью инвентаризации земель месторождения нефти и газа 23
2 Методика сбора, классификации и комплексной обработки пространственных данных об объектах обустройства месторождения нефти и газа 29
2.1 Технологическая схема обработки топографо-геодезической информации в геоинформационной системе 29
2.2 Методика адаптации классификаторов цифровых картофафических данных для цели инвентаризации земель нефтегазовых комплексов 30
2.3 Методика подготовки цифровой топофафической карты масштаба 1:500 на площадные объекты нефтегазового комплекса 34
2.3.1 Основные требования к подготовке цифровой топофафической карты масштаба 1:500 34
2.3.2 Адаптация классификаторов топофафической информации, отображающейся на цифровой топофафической карте масштаба 1:500 территории месторождения нефти и газа 37
2.3.3 Разработка семантической базы данных объектов обустройства месторождения нефти и газа, отображающихся на цифровой топофафической карте масштаба 1:500 39
2.3.4 Профаммная реализация посфоения цифровой топофафической карты масштаба 1:500 территории месторождения нефти и газа 40
2.4 Методика подготовки цифровой топофафической карты коридоров коммуникаций масштаба 1:2000 42
2.4.1 Адаптация классификаторов топофафической информации, отображающейся на цифровой топофафической карте коридоров коммуникаций масштаба 1:2000 месторождения нефти и газа 42
2.4.2 Разработка семантической базы данных объектов обустройства месторождения нефти и газа, отображающихся на цифровой топографической карте коридоров коммуникаций масштаба 1:2000 44
2.4.3 Программная реализация построения цифровой топографической карты коридоров коммуникаций масштаба 1:2000 45
2.5 Программная реализация создания базы данных по классификаторам цифровых топографических карт и планов различных масштабов 46
2. 6Разработка технологической схемы получения цифровой комбинированной модели территории месторождения нефти масштаба 1:5000 для целей информационной основы инвентаризации земель нефтекомплекса 47
2.6.1 Технологическая схема создания цифровой топографической растрово-векторной модели территории масштаба 1:5000 47
2.6.2 Методика формирования цифровой топографической растрово-векторной модели территории месторождения нефти и газа масштаба 1:5000 49
2.6.2.1 Технологическая схема получения цифровой топографической карты масштаба 1:5000 территории месторождения нефти и газа 49
2.6.2.2 Технология создания комбинированной растрово-векторной модели территории месторождения нефти и газа 53
3 Автоматизированная технология инвентаризации земель нефтегазовых комплексов на основе комплексной обработки данных 60
3.1 Технологическая схема инвентаризации земель нефтегазового комплекса 60
3.2 Методика комбинирования исходного цифрового материала для подготовки электронного кадастрового плана территории месторождения нефти и газа 63
3.3 Компьютерная методика создания электронного проекта территориального землеустройства месторождения нефти и газа... 66
2.4 Компьютерная методика создания электронного кадастрового плана месторождения нефти и газа 71
3.4.1 Основные теоретические положения 71
3.4.2 Методика автоматического формирования отводов земельных участков для каждого типа инвентаризируемых объектов нефтегазового комплекса 73
3.5 Составление землеустроительного дела на земельные участки занятые объектами обустройства месторождения нефти и газа 75
3.5.1 Методика формирования чертежей границ земельных участков занятых объектами обустройства месторождения нефти и газа 75
3.5.2 Методические рекомендации по подготовке и оформлению пояснительной записки к землеустроительному делу на земельные участки занятые объектами обустройства месторождения нефти и газа 79
3.5.3 Методические рекомендации по подготовке и оформлению ведомостей инвентаризации и деклараций на право землепользования к землеустроительному делу на земельные участки занятые объектами обустройства месторождения нефти и газа 81
3.6 Контроль выполнения производственных работ по созданию чертежа границ земельного участка объекта нефтедобычи 82
3.7 Использование модели мелкосерийного производства при планировании и организации работ по инвентаризации земель месторождения нефти и газа 83
4 Практическое использование материалов инвентаризации для организации мониторинга территории месторождения нефти и газа 86
4.1 Опыт создания земельно-информационной системы территориального управления нефтегазовым комплексом 86
4.1.1 Принципы построения земельно-информационной системы территориального управления 86
4.1.2 Основные подсистемы земельно-информационной системы территориального управления 87
4.1.3 Функции земельно-информационной системы территориального управления 89
4.1.4 Подход к созданию земельно-информационной системы территориального управления 89
4.1.5 Пилотный проект земельно-информационной системы для учета линий электропередач на территории месторождения нефти и газа 90
4.2 Использование информационных технологий при организации мониторинга территории месторождения нефти и газа 94
4.2.1 Проектирование банка данных техногенной нагрузки на территорию месторождения нефти и газа 94
4.2.2 Применение матричного метода анализа состояния окружающей природной среды для составления карт техногенной нагрузки на территорию месторождения нефти и газа 101
4.3 Использование геоинформационных технологий для создания объемных моделей территории месторождения нефти и газа 107
Заключение 111
- Методика адаптации классификаторов цифровых картофафических данных для цели инвентаризации земель нефтегазовых комплексов
- Методика подготовки цифровой топофафической карты коридоров коммуникаций масштаба 1:2000
- Составление землеустроительного дела на земельные участки занятые объектами обустройства месторождения нефти и газа
- Использование информационных технологий при организации мониторинга территории месторождения нефти и газа
Введение к работе
Диссертационная работа посвящена разработке и внедрению в производство работ автоматизированной технологии инвентаризации земель нефтегазовых комплексов и организации информационной основы ведения мониторинга территории.
Основные теоретические положения инвентаризации земель поселений и земель промышленности, в частности земель нефтегазодобывающих комплексов, определяются нормативно-правовыми актами, которые регламентируют методику проведения работ по инвентаризации и требования к подготовке, содержанию и оформлению документации. Однако до сих пор не решена проблема разработки комплексной технологии инвентаризации земель нефтегазовых комплексов с учетом современных программно-аппаратных средств, в том числе и геоинформационных технологий. Это обусловлено рядом причин, в первую очередь изменениями в земельном законодательстве Российской Федерации, отсутствием универсальной информационной системы, способной удовлетворить потребности всех пользователей в обработке и представлении кадастровых данных, отсутствием единых форматов цифровой топографической информации и унифицированных требований к составу и содержанию землеустроительной документации, разрозненными попытками выполнения автоматизации отдельных рабочих процессов.
Таким образом, актуальность исследований обусловлена необходимостью разработки новых подходов к автоматизированному выполнению инвентаризации земель с использованием современных геоинформационных технологий. Актуальным является решение задачи разработки методического и алгоритмического обеспечения технологии применения геоинформационных систем (ГИС) для решения ряда практических задач, возникающих при создании кадастровых планов территории, проектов территориального землеустройства, чертежей границ земельных участков и землеустроительных дел. Актуальность определяется требованием к повышению эффективности принятия управленческих решений, точной оценке материально-технической базы, а также задачей создания основы для проведения мониторинга территории.
Предлагаемая технология базируется на использовании комплекса современных геоинформационных систем, методов сбора и подготовки кадастровой информации, а также ряде разработанных и внедренных в процесс производственных работ методик: методики адаптации классификаторов цифровых топографических данных для цели инвентаризации земель нефтегазовых комплексов; методики создания цифровых топографических карт на территорию нефтегазовых комплексов для цели инвентаризации; методики автоматизации камеральных работ по инвентаризации земель нефтегазовых комплексов; методики создания чертежей границ земельных участков объектов нефтедобычи.
Целью исследований является разработка автоматизированной технологии инвентаризации земель нефтегазовых комплексов с использованием комплексной обработки данных.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
а) разработка комплексного подхода к сбору, хранению и обработке
пространственных данных с целью инвентаризации земель нефтегазового
комплекса и организации информационной основы ведения мониторинга
территории. Данный подход разработан на основе:
- анализа опыта решения проблемы применения земельно-
информационных систем для автоматизации технологии инвентаризации
земель нефтегазового комплекса и организации информационной основы
ведения мониторинга территории;
-исследования современного уровня развития программного и аппаратного обеспечения информационных технологий в аспекте их использования для решения задач инвентаризации и мониторинга территории;
б) разработка структуры топографической базы данных на
территорию нефтегазовых комплексов для целей инвентаризации:
адаптация классификаторов топографической информации для подготовки разномасштабной топографической основы проведения инвентаризационных работ;
разработка структуры базы данных объектов;
разработка и апробация методики создания цифровых крупномасштабных топографических карт и планов, а также комбинированной модели территории для анализа и оценки состояния земельно-имущественного комплекса;
в) разработка компьютерной технологии комплексной обработки
кадастровых данных о земельных участках, находящихся на территории
нефтегазовых комплексов:
подготовка научно-методических рекомендаций по организации технологического процесса обработки кадастровых данных с целью создания землеустроительной документации на земельные участки, занятые объектами обустройства нефтегазового комплекса;
автоматизация камеральных работ по инвентаризации земельных участков под объектами нефтедобычи;
- разработка методики создания чертежей границ земельных участков
занятых объектами нефтедобычи.
Объектом исследований в данной работе являются техногенные природно-территориальные нефтегазовые комплексы, предметом исследования является технология инвентаризации земельных участков, занятых объектами обустройства нефтегазовых комплексов.
Предмет, цели и задачи данного исследования предполагают использование следующих теоретических положений и методов: теории систем и системного анализа; основных положений информатики, геоинформатики; геодезического и аэрофото-грамметрического методов
создания топографических карт; современных методов сбора геодезической информации на основе GPS-технологий; методов картографического моделирования; методов кадастрового зонирования территории; методов мониторинга территории.
При выполнении экспериментальной части работы использовались современные вычислительные средства, периферийное оборудование и современное программное обеспечение. Часть работ была выполнена с использованием авторских алгоритмов и программ.
В процессе исследования выполнялась компьютерная обработка результатов полевых съемочных работ с целью создания топографической цифровой основы, проведения инвентаризации земель и организации информационной основы ведения мониторинга территории нефтегазовых месторождений: ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» и ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» (2001-2004 г.).
Основные теоретические результаты были также использованы при проектировании и реализации банка данных лесов Новосибирской области, разработке и внедрении автоматизированного рабочего места агронома для управления опытными производственными хозяйствами Новосибирской области, выполнении работ по разграничению федеральной собственности на землю в Новосибирской области, а также подготовке пилотного проекта автоматизированной системы территориального управления нефтегазовой компанией для ОАО «Славнефть-Мегионневтегаз» и ОАО «Роснефть-Пурнефтегаз».
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующих основных результатах, которые выносятся на защиту:
а) аналитическая модель компьютерной технологии инвентаризации земель нефтегазовых комплексов на основе комплексной обработки топографической и кадастровой информации;
а) автоматизированная методика создания топографических карт для
проведения инвентаризации земель нефтегазовых комплексов на основе
использования «адресного» метода сбора пространственных данных и
комбинированного метода получения растрово-векторной модели
территории;
б) автоматизированная технология проведения камеральных работ по
инвентаризации земель нефтегазовых комплексов.
В целом результаты разработок являются основой эффективной технологии инвентаризации земель нефтегазового комплекса.
Работа обладает практической значимостью, так как внедрение разработанной в диссертации технологии позволило автоматизировать процесс инвентаризации земель нефтегазовых комплексов, осуществить кадастровый учет земельных участков и объектов недвижимости, выполнить создание реестров федеральной и окружной собственности и повысить уровень отчислений в бюджеты субъектов Российской Федерации. Полученные в результате инвентаризации данные о фактическом не использовании формально занимаемых земель, нерациональном
ф использовании земель, а также данные о ненадлежащем использовании
земель и рекомендации по выполнению рекультивации этих земель позволили улучшить экологическую обстановку и основные почвенные показатели.
Созданные цифровые топографические карты используются для создания автоматизированной земельно-информационной системы территориального управления. Данные о фактической техногенной нагрузке на территорию месторождения нефти, полученные в результате проведения инвентаризации, являются исходными для подготовки информационной основы ведения мониторинга территории.
Теоретическая ценность работы заключается в разработке технологии
# инвентаризации земель нефтегазового комплекса. Автором предложен
комплексный подход к сбору, хранению и обработке пространственных
данных с целью инвентаризации земель нефтегазового комплекса и
организации информационной основы ведения мониторинга территории.
Основные положения работы используются в учебном процессе при изучении дисциплин, связанных с автоматизированным выполнением топографических, кадастровых и геоэкологических работ.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору, кандидату технических наук Владимиру Адольфовичу Середовичу, коллективу кафедры кадастра и всем сотрудникам Научно-исследовательского сектора Сибирской государственной геодезической академии за научную, техническую и организационную помощь, оказанную автору при работе над диссертацией. Отдельно автор выражает благодарность ректорату Сибирской государственной геодезической академии за организационную и техническую поддержку.
#
#
Методика адаптации классификаторов цифровых картофафических данных для цели инвентаризации земель нефтегазовых комплексов
Современные информационные технологии базируются на концепции, согласно которой данные должны быть организованы в базы данных с целью адекватного отображения изменяющегося реального мира и удовлетворения информационных потребностей пользователей. Эти базы данных создаются и функционируют под управлением специальных программных комплексов, называемых системами управления базами данных. Увеличение объема и структурной сложности хранимых данных, расширение круга пользователей информационных систем привели к широкому распространению наиболее удобных и сравнительно простых для понимания реляционных (табличных) СУБД. Для обеспечения одновременного доступа к данным множества пользователей, нередко расположенных достаточно далеко друг от друга и от места хранения баз данных, созданы сетевые мультипользовательские версии СУБД. В них тем или иным путем решаются специфические проблемы параллельных процессов, целостности (правильности) и безопасности данных, а также санкционирования доступа.
Ясно, что совместная работа пользователей в сетях с помощью унифицированных средств общения с базами данных возможна только при наличии стандартного языка манипулирования данными, обладающего средствами для реализации перечисленных выше возможностей. Таким языком стал SQL, разработанный в 1974 году фирмой IBM для экспериментальной реляционной СУБД System R [59]. SQL изначально разрабатывался и развивался со временем как непроцедурный язык управления данными в реляционных базах данных. И поскольку само понятие реляционная база данных предшествует понятию SQL, то вначале следует рассмотреть понятие - реляционная база данных. Реляционная база данных - это совокупность некоторых таблиц с данными, взаимосвязанных между собой определенными логическими соотношениями (relation) [60-61], например таблица 2. Записи в реляционной таблице имеют одинаковый формат и расположены в произвольном порядке. Формат записи определяется структурой таблицы. Если рассмотреть таблицу 2, то записи в этой таблице формируются следующим образом: первым - код куста (столбец Код куста); вторым - имя куста (столбец Кусты); третьим - код месторождения, к которому куст относится (столбец Relation). Единичный экземпляр записи в таблице именуют строкой. Каждый столбец таблицы (поле записи) должен иметь уникальное имя (уникальный идентификатор) в пределах той таблицы, которой он принадлежит.
И для каждого столбца должен быть определен тип данных. В реляционной базе данных информация организована в виде таблиц, разделённых на строки и столбцы, на пересечении которых содержатся значения данных. У каждой таблицы имеется уникальное имя, описывающее её содержимое. Более наглядно структура таблицы представлена в таблице 3. Каждая горизонтальная строка этой таблицы представляет отдельную физическую сущность - одну секцию трубопровода. Пять строк таблицы 3 вместе представляют пять видов трубопроводов. Все данные, содержащиеся в конкретной строке таблицы, относятся к объекту - трубопровод, и описывают его характеристики. Каждый вертикальный столбец таблицы трубопроводы представляет один элемент данных для каждого из тру бопроводов. Например, в столбце Вид содержатся названия трубопроводов. В столбце Материал содержатся информация о материале, из которого сделан (ц трубопровод. Все значения, содержащиеся в одном и том же столбце, являются данными одного типа. Например, в столбце Вид содержатся только слова, в столбце Диаметр содержатся целые. Множество значений, которые могут содержаться в столбце, называется доменом этого столбца. Доменом столбца Вид является множество названий трубопроводов. Доменом столбца Диаметр является любое число.
У каждого столбца в таблице есть своё имя, которое обычно служит заголовком столбца. Все столбцы в одной таблице должны иметь уникальные имена, однако разрешается присваивать одинаковые имена столбцам, расположенным в различных таблицах. На практике такие имена столбцов, как id, наименование, вид и т.д. часто встречаются в различных таблицах одной базы данных. В правильно построенной реляционной базе данных в каждой таблице есть один или несколько столбцов, значения в которых во всех строках разные. Этот столбец (столбцы) называется первичным ключом. Одним из отличий реляционной модели от первичных моделей представления данных было то, что в ней отсутствовали явные указатели, используемые для реализации отношений предок/потомок в иерархической модели данных. Однако вполне очевидно, что отношения предок/потомок существуют и в реляционных базах данных. Например, в нашей базе данных каждая характеристика закреплена за конкретным трубопроводом, поэтому ясно, что между строками таблицы трубопроводы и таблицы характеристика трубопроводов существует отношение. Не приводит ли отсутствие явных указателей в реляционной модели к потере информации Отношение предок/потомок в реляционной модели не потеряно; просто оно реализовано в виде одинаковых значений данных, хранящихся в двух таблицах, а не в виде явного указателя [62]. На основании анализа объектного состава выполнена адаптация существующих классификаторов для решения задачи создания геоинформационного проекта на территорию нефтекомплекса [63-65]. Геоинформационный проект разрабатывается на основе использования CASE-технологий включающий проектирование предметной области, установление связей между объектами на основании структурного анализа, проектирование основных функций системы и связей между блоками системы, рисунок 7 [66-68].
Предлагаемая методика адаптации классификаторов цифровых картографических данных для цели инвентаризации земель месторождений нефти заключается в следующем: - определение специфических особенностей инвентаризации земель, занятых объектами обустройства нефтекомплекса; - выполнение анализа требований, которые выдвигает заказчик к готовой продукции; - разработка редакционно-технических указаний к выполнению работ; - разработка структуры топографической базы данных на территорию месторождения нефти; - разработка инфологической модели данных; - разработка структуры семантической базы данных объектов; - выбор характера локализации объектов в зависимости от масштаба карты. Адаптированный классификатор топографической информации отвечает следующим требованиям: корректность (правильность), расширяемость, многократность использования, совместимость, эффективность, переносимость, легкость в использовании. Исследуя предметную область геоинформационного проекта, установлено, что в классификаторе должны быть следующие объекты: трубопроводы, оборудование на трубопроводах, скважины, линии электропередач, опоры линий электропередач, задвижки, автодороги, отстойники, строения, ограждения, рельеф, болото, гидрография, растительность. Исходя из требований к составу и содержанию информации об объектах нефтедобычи, разработана структура семантической базы данных объектов, Приложение Б, таблица Б.1. Для использования объекта в виде слоя цифровой топографической карты был выбран характер локализации в зависимости от масштаба карты. Инфологическая модель данных представлена на рисунке 8. Для выполнения работ по созданию ЦТК масштаба 1:500, на территорию площадных объектов нефтедобычи были разработаны и согласованы с заказчиком работ редакционно-технические указания [58].
Методика подготовки цифровой топофафической карты коридоров коммуникаций масштаба 1:2000
Для выполнения работ по созданию ЦГК масштаба 1:2000, на коридоры коммуникационных сетей объектов нефтегазового месторождения были разработаны и согласованы с заказчиком работ редакционно-технические указания [58]. Данный документ регламентирует основные правила цифрования коридоров коммуникаций объектов на ЦТК, состав и структуру модельных слоев отображаемых на ЦТК, а также стандартное оформление слоев. Также были разработаны и согласованы дополнительные требования по проведению работ: а) исходными материалами является ЦТК в условной системе координат; б) все слои ЦГК должны соответствовать названиям слоев принятых при разработке редакционно-технических указаний, Приложение Б, таблица Б.1; в) каждый объект ЦГК должен быть описан в базе данных в строгом со ответствии с его характеристиками; д) оцифровку карт выполнять в соответствии с прилагаемыми условными знаками; е) все рабочие наборы должны иметь отчеты с условными обозначения ми; ж) каждый объект должен находиться в директории с соответствующим названием группы слоев; и) планшеты ЦТК должны быть оформлены в соответствии с учетом картографической генерализации в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот.
Для создания ЦТК масштаба 1:2000 коридоров коммуникационных сетей используются следующие тематические слои: а) геодезические пункты - пункты государственной геодезической сети, сетей сгущения, съемочного обоснования, точки временного и долговремен ного закрепления, цифруются точечными объектами с указанием названия и номера пункта (если есть). Цифровать пункты точечными условными знаками; б) болото - цифровать как точечный объект с помощью условного знака заболоченность, подразделять на проходимые, непроходимые и заболочен ность; в) для объекта автодорога приняты следующие тематические слои: атри буты дороги, объекты на дороге, ось дороги, проезжая часть, дорожные знаки знаки, поперечники дорог; Атрибуты дороги - в этом слое цифруются линейные элементы дорожной сети: бровка (нижняя/кювет, верхняя), границы проезжей части. Объекты на дороге -цифруются точечными условными знаками (шлагбаум) или линейным объектом (трубы под дорогой). Ось дороги - цифруется линейным объектом посередине между границами проезжей части или бровками. Проезжая часть - площадной объект, цифруется по границам проезжей части с указанием типа, ширины, материала покрытия. Поперечники дорог - в этом слое помещены рисунки с поперечным сечением дороги.
Дорожные знаки - в этом слое помещены дорожные знаки, находящиеся на автодорогах, каждому знаку присваивается уникальный ключ, который заносится в атрибуты дорожного знака; д) линии электропередач (ЛЭП) и кабели - цифруются линейными объек тами, линию ЛЭП проводить сплошным объектом. ЛЭП необходимо доводить до электроподстанций или трансформаторных будок, кабель до построек и ка чалок; е) опоры - объекты «опора» и «столб» цифровать точечным объектом и заносить в таблицу слоя с указанием материала постройки. Все опоры ЛЭП в данном масштабе показываются на своих местах, изменение их местоположе ния не допустимо; ж) стрелка ЛЭП - цифровать линейным условным знаком, обязательным является подразделение на ЛЭП высокого и низкого напряжения (двойная и одинарная стрелки соответственно); и) отметки высот - цифровать точечным условным знаком отметки высоты. Ставится на точке высота которой определена во время проведения полевых работ; к) промышленные объекты - в этот слой помещаются все промышленные объекты находящиеся на территории съемки: вагончики, склады, трансформаторная будка и т.п. - цифруются площадными объектами; подстанция, фонарь, громоотвод и т.п. - цифруются точечными условными знаками; л) объект растительность включает два тематических слоя: границы растительности и растительность.
Границы растительности - в этот слой помещаются границы растительного покрова, линейный объект. Растительность - точечные условные знаки растительности. м) объект рельеф включает два тематических слоя: рельеф, штрихи. Рельеф - цифруется линейным объектом: подошва насыпи, яма. Штрихи -насыпи цифруются линейным объектом. н) объекты трубопроводов подразделяются на три тематические слоя: оборудование на трубопроводах; трубопроводы, задвижки. Оборудование на трубопроводах - в этот слой помещается все оборудование трубопроводов: столбик-сторожок, опора, ограждение, факел, цистерна и т.д. Цифруются точечными условными знаками. Трубопроводы - все трубопроводы на плане цифровать линейными условными знаками, пунктирной линией. Объекты сопровождать пояснительными подписями. В атрибутивной базе принять следующую кодировку: 0 — магистральный нефтесбор, 1- нефтесбор., 2- вода, 3 — газ, 4 — теплопровод. Если в одной траншеи идет несколько трубопроводов, то соответственно столько же объектов должно быть в ЦТК. При шифровании соблюдать условие: трубопровод в рамках номенклатурного листа должен доходить или до рамки, или до ограждения промышленного объекта, или до магистрального трубопровода, на отдельно расположенных скважинах — до центра точечного условного знака скважины. Задвижки - запорная арматура на трубопроводах, цифровать точечными условным знаком; п) текст - в этот слой помещаются надписи и текстовые характеристики топографических объектов в соответствии со следующими требованиями, представленными в Приложении Б, таблица Б.З. Все подписи даются в белой рамке, подписи не должны накладываться друг на друга.
Составление землеустроительного дела на земельные участки занятые объектами обустройства месторождения нефти и газа
Одним из основных документов землеустроительного дела по инвентаризации земельных участков является чертеж границ земельных участков [105]. Как показывает практика, формирование этого документа является самым трудоемким процессом камерального этапа работ. Это обусловлено следующими причинами: а) большой линейной протяженностью земельных участков, занятых инженерными коммуникациями; б) значительным количеством пересечений со смежными земельными участками и, как следствие этого, дополнительная нагрузка на чертеж границ в виде номеров граничных точек смежных землепользователей; в) отсутствием общепринятого стандарта оформления чертежа границ земельных участков в земельных комитетах ЯНАО и ХМАО. Учитывая вышесказанное, автором разработана автоматизированная методика формирования чертежей границ земельных участков, занятых объектами обустройства месторождения нефти и газа. Основными положениями данной методики являются: а) разработка редакционно-технических указаний по созданию чертежей границ земельных участков в зависимости от требований земельных комитетов субъектов РФ; б) комбинирование трубопроводов и линий электропередач в соответствии с инженерными схемами коммуникационных сетей; в) в соответствии с нормативной документацией создание отводов земельных участков для каждой опоры линий электропередач (ЛЭП) и запорной арматуры трубопроводов; д) присвоение каждому земельному участку и отдельному элементу коммуникационных сетей уникального рабочего кадастрового номера, позволяющего однозначно идентифицировать объект; е) построение в автоматическом режиме чертежей границ земельного участка; ж) подготовка описания смежных землепользователей; и) автоматическое сохранение готового чертежа границ земельного участка в виде компьютерного файла данных совместно с временными файлами, содержащими геометрию объекта.
В зависимости от требований, предъявляемых к чертежам границ земельных участков земельными комитетами, разработано 5 вариантов их оформления, таблица 5, Приложение В. Первый вариант, традиционный, земельный участок имеет форму простого многоугольника с коэффициентом вытянутости меньше 10. При этом применяется стандартный способ отображения поворотных точек границ земельного участка и точек смежеств. Такому варианту удовлетворяют формы земельных участков занятых площадными объектами нефтедобычи и автодорогами. Чертеж оформляется на лисе формата А4 или A3. Второй вариант применяется, если необходимо составить чертеж границ земельных участков под запорной арматурой трубопроводов или опорами линий электропередач. При этом предлагается следующее технологическое решение: элемент инженерных коммуникаций и находящиеся на них отводы земельных участков под запорной арматурой трубопроводов и опорами линий электропередач отображаются отдельно на двух чертежах. Связь между земельным участком и инженерной коммуникацией осуществляется посредствам рабочих кадастровых номеров.
Третий вариант составления чертежа границ земельных участков, заключается в том, что отвод осуществляется по всей инженерной коммуникации. Земельный участок представляет собой фигуру сложной геометрической формы, со множеством смежных точек. Количество поворотных точек границы такого земельного участка может достигать 10000, а количество смежеств 2500. Предлагается отображение чертежа границ такого земельного участка на планшетах топографического плана масштаба 1:2000. Четвертый вариант, наиболее трудоемкий, заключается в том, что на планшете топографической карты масштаба 1:2000 отображаются все отводы инженерных коммуникаций совместно. Пятый вариант, аналогичен четвертому, исключение составляет более мелкий масштаб оформления чертежа границ земельного участка и как следствие этого возможность его представления на листе формата АЗ-А4, с выкопировками более крупного масштаба. В качестве программного обеспечения используется Кадастровый офис и специально разработанные коллективом специалистов приложения, позволяющие в автоматическом режиме выполнять построение кадастровой карточки на объект нефтепромысла, рассчитывается площадь отвода и определяется кадастровый номер смежных землепользователей. Чертеж границ трубопровода создается с помощью специальной программы. Данная программа позволяет автоматически генерировать необходимую отчетную форму кадастровой карточки на линейный объект. При этом необходимо в предлагаемом меню (см. рисунок 34) выбрать кадастровый номер коммуникации, описать концевые точки коммуникации, указать название месторождения. Программа «copy.mbx» выполняет автоматическое сохранение готового чертежа границ земельных участков в рабочем наборе вместе с временными файлами, содержащими геометрию объекта (рисунок 35). Пример оформления кадастровой карточки показан на рисунке 35.коммуникации, приводит детализацию площадей земельных участков по каждой задвижке с указанием кадастрового номера задвижки.
Также программа рассчитывает общее количество задвижек в пределах плана и описывает смежные участки, примеры оформления чертежей границ земельных участков для различных объектов нефтедобычи представлены в Приложении В. На взгляд авторов, автоматизация подготовки геоинформационных данных для целей проведения инвентаризации земель с применением современных ГИС является актуальной задачей [106-107]. С ее решением в той или иной мере сталкиваются любые организации, проводящие работы по инвентаризации земель. Степень решения данной задачи зависит только от технического уровня оснащения и профессиональной подготовки исполнителей работ. Проблема обработки большого количества данных вызывает необходимость разработки новых специализированных программных модулей и ГИС приложений. Зачастую над одними и теми же задачами приходится одновременно работать программистам различных организаций.
Целесообразно совместными усилиями заинтересованных организаций разработать и внедрить в производство унифицированную комплексную технологию подготовки геоинформационных данных для осуществления инвентаризации земель (а именно, автоматизацию камеральной обработки данных, составления проектов территориального землеустройства, проектов границ земельных участков, кадастровых планов и формирования землеустроительных дел с планом границ земельных участков), базирующуюся на применении современной геоинформационной системы и пакета специализированных прикладных программ. Также для сокращения времени постановки на кадастровый учет земельных участков целесообразным является разработать и распространить среди организаций- подрядчиков клиентскую часть Единого государственного реестра земель. Данная база должна выполнять функцию сбора и хранения информации по земельным участкам, поставленным на кадастровый учет. Так как объемы информации, хранящейся в базе, будут большими, предлагается предоставлять пользователям только часть базы, в которой хранится вся информация о земельных участках в границах одного кадастрового квартала, данные по которому необходимы пользователю. В результате реализации предлагаемой методики удалось существенно сократить временные затраты по производству землеустроительных дел объектов нефтепромысла.
Использование информационных технологий при организации мониторинга территории месторождения нефти и газа
Территория ряда регионов Сибири в настоящее время испытывает серьезную техногенную нагрузку. Все меньше остается земель, не вовлеченных в хозяйственный оборот. Природно-территориальные комплексы (ПТК) необратимо трансформируются под действием техногенных сил. На смену ПТК приходят техногенные природно-территориальные комплексы (Ті ПК). Реакцией природной среды на деятельность человека служит увеличение числа техногенных катастроф [112-114]. Актуальность работы состоит в том, что в настоящее время остро стоит вопрос об экологическом благополучии ряда регионов Сибири. Это связано, прежде всего, с тем, что все промышленное производство, а также добыча полезных ископаемых в большинстве случаев тяготеет к крупным населенным пунктам. По оценкам специалистов, средний показатель экологического состояния городов Сибири равен 3.9, которое характеризуется как напряженное (по пятибалльной шкале оценки) [115-116]. Одним из основных показателей, характеризующих экологическое состояние природно-территориальных комплексов, является величина техногенной нагрузки на территорию [116-117]. Техногенная нагрузка отражает степень техногенного освоения окружающей природной среды (ОПС) человеком и уровень ее загрязнения продуктами его жизнедеятельности.
При оценке величины техногенной нагрузки и ее максимального значения следует учитывать что, разные ПТК имеют совершенно разную устойчивость к техногенному воздействию, а также, что сама структура ПТК во многом определяет виды и масштабы этих воздействий. Техногенная нагрузка складывается не только из величины первичного отрицательного воздействия на ОПС, но и из ответной реакции среды, т.е. негативных изменений в состоянии ОПС. На начальном этапе работ необходимо создание базы знаний, а также геоинформационного банка динамических данных для накопления информации об ТПТК. В базу знаний необходимо вносить типовые модели, построенные при ранее проводимых исследованиях. Техногенная нагрузка не может бесконечно увеличиваться. У каждого ПТК есть свой индивидуальный ресурс приспособляемости к антропогенному давлению. Если нагрузка на территорию больше предельно-допустимого значения, происходят часто не обратимые изменения, влекущие за собой вывод данных земель из хозяйственного оборота с их последующей консервацией. Такой прогноз неблагоприятен как в экологическом плане, так и в экономическом. Потеря части продуктивных земель — это, в первую очередь, снижение налоговых поступлений в бюджет, а также увеличение расходов на восстановительные мелиоративные мероприятия.
Определить значение предельно-допустимой техногенной нагрузки на территорию - основная задача современного хозяйствующего человека. Учитывая современный высокий уровень развития компьютерных технологий, большую практическую пользу может оказать создание компьютерного, геоинформационного банка динамических данных по техногенным природ-но-территориальным комплексам. Для этого нами решены следующие задачи: а) обобщение и систематизация информации о территориях, испыты вающих техногенную нагрузку в виде базы (или банка) данных; б) наглядное представление информации о техногенной нагрузке на территорию в виде тематических карт и диаграмм; в) расчет предельно-допустимой техногенной нагрузки на территорию; д) подготовка рекомендаций по дальнейшему промышленному освое нию территории. Авторами реализована следующая технологическая схема создания банка данных по учету техногенной нагрузки на территорию нефтегазового комплекса представленная на рисунок 42. На этапе «сбора данных» выполняются натурные наблюдения объектов ТПТК.
Данные, полученные в результате проведения полевых работ, передаются и обрабатываются в ГИС GeoMedia. Готовой продукцией на этапе «структуризации и локализации данных» является цифровая модель ситуации. Данные о ТПТК представлены послойно, в соответствии с разработанной графической и семантической базой объектов. Основными слоями для отображения пространственных данных являются: геодезические пункты, инженерные коммуникации, промышленные объекты, гидрография, растительность, грунты, элементы орографии. Второй этап завершается передачей данных в систему управления базами данных (СУБД) Access. На этапе накопления и хранения происходит накопление и хранение информации о ТПТК в СУБД. Вся информация хранится в двух пользовательских форматах .mdb-пользовательский формат Access и .gws- пользовательский формат GeoMedia. Такая организация данных позволяет оперативно работать как с графической базой данных объектов, так и с семантической. Возможность создания одновременно нескольких баз данных (хранилищ информации) позволяет организовать геоинформационный банк данных по ТПТК. Информация в проектируемом БД представлена в следующих видах: а) графическая - цифровые модели природных и техногенных объек тов на территории месторождения, карты, ортофотопланы, выкопировки карт с изображением кустовых нефтяных площадок, участков коммуникаций и т.п.; б) семантическая — информация, которая отображает состояние объек та на текущий момент времени - это таблицы данных с основными характе ристиками объектов, хранящихся в БД; в) архивная информация - информация, которая «морально устарела» и составляет архив БД.
Данная информация служит для анализа изменения си туации и прогнозного моделирования. д) производная информация - информация, полученная на основе анализа и обработки вышеперечисленных видов информации. Производная информация составляет базу знаний проектируемой БД. В базе знаний находятся: прогнозные модели, алгоритмы и программы для вычислений по созданным моделям, результаты вычислительных экспериментов. Текстовые материалы представляющие собой: описание цели, задач, методов проводимых исследований, а также полученные конкретные результаты - пополняют базу знаний БД. Структурная блок-схема геоинформационного банка динамических данных показана на рисунок 43. Создание банка данных начинается с проектирования базы данных (БД). Проектирование выполняется на основе объектно-ориентированного анализа, в который включается анализ структуры подлежащих хранению данных, способов их сбора, анализа требований к организации доступа к БД, выбираемых технических средств [118-119]. В блоке «База динамических данных» - накапливается вся информация об объекте исследования.
Следует отметить, что наряду с чисто техногенными факторами в формировании ТПТК, важнейшую, а порой и определяющую роль играет структура первичных, ненарушенных ПТК, а также их естественная динамика. ПТК влияют на формирование ТПТК двояко: с одной стороны разные ПТК имеют совершенно разную устойчивость к техногенному воздействию, а с другой - сама структура ПТК во многом определяет виды и масштабы этих воздействий. Из множества компонентов, слагающих ПТК, исследуются те, которые оказывают максимальное влияние на техногенное освоение, или оказываются наиболее изменяемыми под воздействием антропогенной нагрузки. К таким компонентам относятся: геоморфологическое строение, современные геоморфологические процессы, грунты, почвы, растительный покров, наличие и распространение пород многолетней мерзлоты, гидрографическое строение, особенно состояние и динамика озерных и т.п. [120]. Результатом проведенного объектно-ориентированного анализа является концептуальная модель базы динамических данных. Концептуальная модель определяет словарь данных, информационные объекты, элементы данных [121-122].
