Использование QGIS для подготовки межевого плана

Эта страница является черновиком статьи.

Использование QGIS для подготовки межевого плана

В данной статье рассматривается возможность использования открытого программного обеспечения в качестве инструмента кадастрового инженера при подготовке документов межевого плана.

Цель создания

Для разработки системы openLand были две основные предпосылки:

• технологическая, выраженная в стремление использовать открытую Quantum GIS, как перспективную и динамически развивающуюся ГИС;
• экономическая, выраженная в желании использования свободного программного обеспечения, с нулевой стоимостью приобретения и выгодной ценой владения ПО.

Указанными предпосылками был определён выбор программного обеспечения для работы и составляющие компоненты системы:

1. ГИС Quantum GIS;
2. СУБД PostgreSQL с пространственным расширением PostGIS;
3. Библиотека libxslt;
4. Текстовый редактор LibreOffice Writer.

Составляющие элементы системы:

1. База данных PostgreSQL;
2. Модуль на Python;
3. Набор локальных файлов формата SHP;
4. Утилита командной строки библиотеки libxslt;
5. Файл проекта QGIS.

Состав системы

Серверная часть системы

База данных (БД) традиционно состоит из взаимосвязанных таблиц, условно разделенных на три группы, на три схемы в терминологии используемой СУБД.

1. class — набор классификаторов, структура и состав которых определены нормативными документами. Были использованы классификаторы XML - схемы, используемой для формирования XML - документа – межевого плана земельного участка, предоставляемого в орган кадастрового учета в форме электронного документа.
Кроме классификаторов, обусловленных нормативными документами, схема содержит некоторые служебные таблицы, например:

1. database_version — таблица с номером версии данной БД, для задач контроля и обновления структуры;
2. sistema_koordinat — таблица содержащая параметры местных систем координат, необходимых для работы, в формате выражения proj.

Таблицы схемы class недоступны обычным пользователям для редактирования. Права на редактирование этих классификаторов имеют только пользователи с правами администратора.

2. msk — схема содержит пространственные таблицы, необходимые для проведения кадастровых работ: «Район», «Квартал», «Участок», «Граница», «Точка». В поле geom хранится пространственная составляющая каждого объекта. Значения координат хранятся в метрах, а система координат для каждого объекта (строки таблицы) определятся полем id_msk. Данное поле имеет формат GUID и для каждой таблицы схемы msk, является внешним ключом на таблицу sistema_koordinat, которая, в свою очередь, содержит параметры используемых в системе МСК.

Таким образом, например в таблице «Квартал», хранятся полигоны совершенно разных районов работ и МСК. Для работы пользователя с определенной МСК, в ГИС необходимо только сделать выборку объектов с нужным id_msk по всем пространственным таблицам.

Для начала работы с новой территорией (новой МСК) не нужно изменять структуру данных БД, достаточно только лишь добавить новую запись в таблицу sistema_koordinat с необходимыми параметрами, обновить выборку в ГИС и в результате получить «чистый лист» на котором можно создавать объекты уже сразу в новой МСК.

Для таблицы «Квартал» имеется исключение — у нулевых кварталов каждого кадастрового района поле geom пустое, то есть нулевой квартал не имеет пространственной составляющей. Принадлежность земельных участков (ЗУ) нулевому кварталу определяется только атрибутивной информацией.

3. public — данная схема содержит таблицы с атрибутивной информацией. Основная часть этих таблиц определяет атрибуты административно-территориального деления (АТД) для ЗУ, то есть являются справочниками всевозможных названий элементов АТД. Непосредственно сам адрес, как сущность, представлен в виде комбинации идентификаторов строк данных справочников.

Кроме таблиц АТД имеются таблицы «Многоконтурный» и «Части». Эти таблицы содержат информацию о взаимосвязи отдельных контуров или частей с многоконтурными ЗУ и участков с частями. Часть функционала системы также находится на серверной части и реализована в виде триггерных функций и значений полей по умолчанию.

Например, фиксируется имя пользователя и время создания ЗУ через значения полей по умолчанию.

CREATE TABLE msk.uchastok (
  id SERIAL, 
…
  create_user VARCHAR(20) DEFAULT "current_user"(), 
  create_date TIMESTAMP(0) WITHOUT TIME ZONE DEFAULT now(), 
…

Другой пример — триггер на создание ЗУ, проверяющий входимость центроида создаваемого участка в существующий полигон кадастрового квартала (КК). Если такой полигон КК существует, создаваемый ЗУ автоматически относится к данному кварталу.

…
IF (NEW.geom IS NOT NULL) AND (NEW.id_kvartal IS NULL) AND (NEW.id_msk IS NOT NULL) THEN
    ngeom = public.st_centroid(NEW.geom);
    idmsk = NEW.id_msk;
    SELECT id, kn FROM "msk".kvartal
        WHERE public.st_within(ngeom, geom) 
          AND kvartal.id_msk=idmsk INTO idkn;
    NEW.id_kvartal = idkn;
…

Клиентская часть системы

Основными элементами клиентской части системы являются модуль openLand на языке программирования Python и файл проекта QGIS.

Проект openLand.qgs:

• является связывающим звеном между кодом модуля и базой данных;
• определяет стили отображения пространственных элементов в соответствии с принятыми условными обозначениями;
• определяет ряд действий над пространственными объектами используя встроенные возможности ГИС (инструмент «Выполнить действия объекта»);
• содержит описание макетов документов для печати: «Схема геодезических построений», «Схема расположения ЗУ», «Чертёж ЗУ и ЧЗУ».

Код модуля непосредственно реализует большую часть функционала системы для выполнения кадастровых работ, например:

• импорт данных кадастрового плана территории и выписки о ЗУ в формате XML;
• автоматизация действий с объектами;
• редактирование геометрии и атрибутов объектов;
• формирования межевого плана в формате XML.

Система подготовки печатной формы межевого плана основана на формировании документа в формате ODF (OpenDocument Format). Документы, содержащие графическую часть (чертежи и схемы) формируются непосредственно в ГИС, через макеты. Остальные документы (исходные данные, сведения о выполненных измерениях и расчетах, сведения об образуемых земельных участках и их частях) формируются на основании подготовленного XML файла межевого плана. То есть, XML форма межевого плана первична, а печатный вариант вторичен.

Межевой план в формате файла ODF из формата XML формируется с использованием утилиты XSLT трансформации. Утилита командной строки из библиотеки LIBXSLT.