Использование QGIS для подготовки межевого плана

Эта страница опубликована в основном списке статей сайта
по адресу http://gis-lab.info/qa/qgis-openland.html

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 использовать свободное программное обеспечение, 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. Офисный пакет LibreOffice (текстовый процессор 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.

Все перечисленные компоненты системы являются кроссплатформенными, соответственно в целом, система также является кроссплатформенной.

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:

• database_version — таблица с номером версии данной БД, для задач контроля и обновления структуры;
• 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 СУБД 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 и интерактивно указать МКС для векторных слоёв.

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 текущего пользователя БД 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 получает атрибут внешнего ключа 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 (объединение или раздел ЗУ);
• редактирование геометрии и атрибутов объектов;
• формирования межевого плана в формате XML.

Процедура 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, и могут быть экспортированы в PDF, SVG или растровые документы. 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 формируется на данных XML файла.

Межевой план в формате ODF формируется из файла формата XML с использованием утилиты XSLT трансформации xsltproc библиотеки LIBXSLT. Шаблон документа изначально представлен в виде файла V03_STD_MP.zip - это именно шаблон будущего ODF, то есть стили, таблицы, оформление, но без данных. Промежуточный файл с данными content.xml формируется из файла XML межевого плана, после чего шаблон и данные компонуются в документ формата ODF. Компоновка осуществляется с использованием стандартного алгоритма zip.

…
self.fileXmlName = QFileDialog.getOpenFileName(self, u'Укажите XML файл для создания документа', self.pathIn, u'XML файлы(*.xml *.XML)')
…
self.fileOdtName = QFileDialog.getSaveFileName(self, u'Сохранить документ как ', tmp, u'ODT файлы(*.odt *.ODT)')
…
shutil.copyfile(self.pathTpl + '\\V03_STD_MP.zip', 'openlandtempdoc.zip')

if 'Windows' in platform.system():
    os.system('xslt01.cmd ' + self.fileXmlName)
else:
    self.highlightLine(u'Ошибка! Для текущей операционной системы не установлен сценарий обработки XSLT трансформации.')
                
z = ZipFile('openlandtempdoc.zip', 'a')
z.write('content.xml')
z.close()

os.remove('content.xml')
shutil.move('openlandtempdoc.zip', self.fileOdtName)
self.listWidgetEvents.addItem(u'Создан документ для печати ' + self.fileOdtName)                 
…

Сценарий обработки XLST трансформации xslt01.cmd в версии операционной системы Windows.

bin\xsltproc -o content.xml xslt\STD_MP.xslt %1

Ссылки

• Модуль openLand для QGIS
• Установка, настройка, администрирование openLand
• Руководство пользователя openLand
• OpenDocument Format