Geoinformacinės sistemos gis duomenų modeliai bei gis pritaikimas urbanistikoje
5 (100%) 1 vote

Geoinformacinės sistemos gis duomenų modeliai bei gis pritaikimas urbanistikoje

Turinys

Įvadas………………………………………………………………………………………………………………………….4

1. Informacinių sistemų apžvalga……………………………………………………………………………………5

1.1. Informacija ir informacinės sistemos…………………………………………………………………..5

1.2. Duomenys, informacija, žinios……………………………………………………………………………6

2. Geoinformacinės sistemos GIS)………………………………………………………………………………….9

2.1. Geoinformacinių sistemų tyrimo sritys………………………………………………………………..9

2.2. Geoinformacinių sistemų duomenys………………………………………………………………….11

3. Duomenų modeliai………………………………………………………………………………………………….12

3.1.Vektorinis duomenų modelis……………………………………………………………………………..12

3.1.1. „Spaghetti“ vektorinis duomenų modelis……………………………………………………14

3.1.2. Topologinis vektorinis duomenų modelis…………………………………………………..14

3.2. Rastrinis duomenų modelis……………………………………………………………………………….15

4. Geoinformacinių sistemų duomenų bankai…………………………………………………………………17

4.1. Duomenų bankų kūrimo principai……………………………………………………………………..17

4.2. Hierarchinės duomenų bazės…………………………………………………………………………….19

4.3.Tinklinės duomenų bazės………………………………………………………………………………….21

4.4. Reliacinės duomenų bazės………………………………………………………………………………..21

4.5. Hibridinis duomenų bazės modelis……………………………………………………………………22

5.Duomenų srautų analizė, naudojami metodai ir aprašymo būdai…………………………………….23

5.1. Duomenų srautų analizė ir naudojami metodai……………………………………………………23

5.2. Duomenų srautų aprašymo būdai………………………………………………………………………24

6. GIS technologijų taikymas urbanistikoje……………………………………………………………………25

6.1. GIS pritaikymas urbanistikoje…………………………………………………………………………..25

6.2. Leidimų statybai išdavimo sistema……………………………………………………………………27

6.2.1. Teisinis pagrindas……………………………………………………………………………………27

6.2.2. Leidimų statybai išdavimo tvarka……………………………………………………………..28

6.2.3. Statybos valstybinė priežiūra…………………………………………………………………….28

6.3. Leidimų statybai išdavimo informacinė sistema………………………………………………….29

6.3.1. Pradiniai duomenys…………………………………………………………………………………29

6.3.2. Teminės duomenų bazės sukūrimas ir prijungimas prie grafikos…………………..30

6.3.3. Urbanistinės informacinės sistemos naudojimas………………………………………….33

Išvados………………………………………………………………………………………………………………………34

Literatūra…………………………………………………………………………………………………………………..35

Įvadas

Informacinė sistema (IS) – tai sistema, paverčianti išorinius ir vidinius duomenis informacija, užtikrinanti informacijos kaupimą, saugojimą, apdorojimą ir perdavimą vartotojui reikiamu pavidalu, sudaranti galimybę priimti optimalius sprendinius.

Duomenys yra skaičiai, faktai, vaizdai ir garsai. Tai gali būti gaminių pavadinimai, jų charakteristikos, matavimų rezultatai, duomenys iš žinynų.

Informacija – tai duomenys, kurių turinys ir forma tinka tam tikram panaudojimui. Informacija gaunama apdorojus duomenis, tai gali būti jų formatavimas, filtravimas, sumavimas, analizė ar kitos sudėtingesnės operacijos.

Geografinė informacinė sistema (GIS) apima geografiškai orientuotus grafinius ir juos apibūdinančius atributinius (aprašomuosius) duomenis. Būtent tokio tipo duomenys reikalingi visų rūšių planavimui, t.y. bendrajam, specialiajam bei detaliajam. Šie duomenys sudaro galimybes tiksliai apibūdinti konkretaus objekto vietą, jo parametrus, žemės sklypų ribas, gretimybes. Vertinant urbanizuotų teritorijų užstatymą svarbu žinoti jose esančius pastatus, jų būklę, nusidėvėjimo laipsnį, rekonstrukcijos bei remonto galimybes, teritorijos panaudojimo reglamento ribojimus. Kitas svarbus aspektas – teritorijų, kurioms
išduoti leidimai statybai, naudojimas, statybų trukmė, savalaikis infrastruktūros vystymas.

Šiame darbe analizuojama viena iš galimų naudoti informacinių sistemų, skirta įvertinti leidimų pastatų statybai ir griovimui išdavimą; šios sistemos naudojimo galimybes urbanistiniame planavime bei teritorijų valdyme.

Atkūrus Nepriklausomybę 1990 m., būsto statybos politika bei statybų eiga pasikeitė. Lietuvos valstybė, kurdama aprūpinimo būstais politiką, atsisakė monopolizuotos valstybinės butų statybos ir skirstymo, taip skatindama butų pirkimą ir statybą už gyventojų lėšas.

Dėl ekonomikos nuosmukio būstų bei kitos paskirties objektų statyba sumažėjo daugiau kaip 4 kartus – daugiausia dėl valstybės investicijų mažėjimo. Sustojo daugelio iš valstybės biudžeto finansuojamų daugiabučių ir visuomeninės paskirties objektų statymas. Didėja tik privataus kapitalo lyginamasis kiekis. Verslui patraukliose vietose pradėti statyti viešbučiai, moteliai, prekybos kompleksai, nemažai butų, gyvenamųjų namų paversta parduotuvėmis ir kitomis komercinėmis gyvenamomis patalpomis.

Ryškūs pokyčiai įvyko gyvenamųjų namų statyboje pagal finansavimo šaltinius. Gerokai sumažėjo valstybės sektoriaus ir padidėjo individualių statytojų bei kitų nebiudžetinių lėšų lyginamoji dalis. Ši tendencija liudija apie privačios iniciatyvos plėtotę įrengiant paslaugų, prekybos bei kitus privataus verslo objektus.

Ateityje valstybė numato skatinti pigesnių ir energetiškai taupių individualių (vienašeimių) namų statybą. Statant daugiabučius namus, ketinama pereiti prie mažesnių pastatų tūrių ir aukščių.

1. Informacinių sistemų apžvalga

1.1. Informacija ir informacinės sistemos

Formalios sistemos pagrįstos fiksuotais duomenų aprašais ir apibrėžtomis tų duomenų rinkimo, saugojimo, apdorojimo, perdavimo ir panaudojimo procedūromis.

IS yra organizacijų dalis. Skiriami trys organizacijos valdymo lygiai – operatyvinis, taktinis ir strateginis (1 lentelė). Kiekvienam lygiui naudojamos skirtingų tipų IS.

1 lentelė. Informacinių sistemų klasifikacija

Lygis Sistemos tipas Panaudojimo sritis

Strateginis Vadovų Strateginis prognozavimas ir planavimas

Taktinis Valdymo Organizacijų valdymas: planavimas, sprendimų priėmimas ir kontrolė

Sprendimų rengimo Duomenų paieška, modeliavimas, alternatyvų analizė, optimalių sprendimų formulavimas

Taktinis ir operatyvinis Žinių Specializuotos informacijos paieška, apdorojimas ir panaudojimas

Techninės Automatizuotas projektavimas, aparatūros kontrolė, objektų valdymas

operatyvinis Įstaigų aptarnavimo Darbas su tekstine, grafine ir vaizdine informacija

Transakcijų apdorojimo Kasdienės informacijos apdorojimas, suvestinių sudarymas

Didelės organizacijos turi keletą IS. Jos paprastai yra specializuotos gamybai, prekybai, apskaitai, finansams, personalui. Kiekvienos srities IS gali būti įvairių lygių.

Skirtingos organizacijos turi skirtingas IS toms pačioms funkcinėms sritims. Nėra gerų universalių IS, tinkančių visoms organizacijoms, netgi tokioje paprastoje srityje kaip prekių apskaita. Kiekviena organizacija turi savo specifiką, tikslus, struktūrą, ir tas pats darbas kiekvienoje iš jų atliekamas truputį skirtingai. Gera IS privalo būti individualizuota.

Norint kurti IS, reikalingos vadybos (organizacijų struktūra, valdymo funkcijos ir metodai), informatikos (aparatūra, ryšiai, duomenų valdymas, programavimas), sistemų teorijos, sistemų inžinerijos, psichologijos, sociologijos, teisės ir konkrečios IS panaudojimo srities žinios.

IS galima nagrinėti techniniu arba socialiniu požiūriu, tačiau kiekvienas jų, paimtas atskirai, yra ribotas. Šiuo metu IS traktuojamos kaip sociotechninės sistemos. Joms būdinga techninė aparatūra, konkreti technologija, bet tinkamam darbui būtinos socialinės, organizacinės ir intelektualinės investicijos. Sociotechninis požiūris leidžia sistemą pažinti ir įvertinti plačiau. Ją galima optimizuoti tik kaip visumą – jos techninius ir socialinius komponentus. Tai reiškia, kad technologija turi būti kuriama taip, kad tenkintų organizacijos ir individų reikmes. Šios reikmės yra svarbesnės už techninius parametrus.

Pagrindinė IS panaudojimo sritis yra verslas. IS leidžia efektyviau valdyti organizacijas ir kontroliuoti verslo procesą. Jos taupo laiką, resursus, lėšas, padeda prisitaikyti prie aplinkos pokyčių ir įgyti pranašumą prieš konkurentus.

IS tiesiogiai veikia verslo proceso dalyvius. Jų darbas gali tapti lengvesnis arba sunkesnis (intensyvesnis), įdomesnis arba nuobodesnis. IS gali lavinti vienus sugebėjimus, tuo pat metu kitus paversdama beverčiais, gali suteikti įdomios informacijos, bet gali ir klaidinti. Informacinė technologija sparčiai vystosi, ir jos vartotojai privalo nuolat atnaujinti savo žinias.

Geros IS yra tos, kurios ne tik sėkmingai apdoroja informaciją, bet ir teikia pasitenkinimą vartotojams. Tik tokios sistemos bus efektyviai panaudojamos.

1.2. Duomenys, informacija, žinios

Duomenys yra skaičiai, faktai, vaizdai ir garsai. Tai gali būti gaminių pavadinimai, jų charakteristikos, matavimų rezultatai, duomenys iš žinynų.

Informacija – tai duomenys, kurių turinys ir forma tinka tam tikram panaudojimui. Informacija gaunama apdorojus duomenis, tai gali būti jų formatavimas,
sumavimas, analizė ar kitos sudėtingesnės operacijos. Vienas iš IS uždavinių – duomenų vertimas į informaciją.

Norintys pasinaudoti informacija privalo turėti žinių. Žinios yra instinktų, idėjų, taisyklių ir procedūrų kombinacija, lemianti sprendimus ir veiksmus. Antras svarbus IS uždavinys – padėti pasinaudoti žiniomis sprendimų paieškai.

Ryšys tarp duomenų, informacijos ir žinių pavaizduotas 1 pav. Žmonės žinias naudoja duomenims apdoroti ir versti į informaciją. Jie įvertina informaciją, priima sprendimus, atlieka veiksmus. Sprendimų ir veiksmų rezultatai didina žinias, kurios bus panaudotos vėliau.

1 pav. Ryšys tarp duomenų, informacijos ir žinių

Skirtumas tarp duomenų ir informacijos paaiškina, kodėl sistemos, surenkančios daugybę duomenų, ne visada tenkina vadovų poreikius. Mat šie duomenys gali būti informacija tiems, kurie domisi kasdieninėmis operacijomis, bet jie bus beverčiai, norintiems gauti apibendrintus rodiklius. Informacija tampa duomenys, atitinkantys tam tikrą tikslą.

Duomenys yra gaunami iš išorinių ir vidinių šaltinių. Išoriniai duomenys (bankų sąskaitos, žinynų duomenys) paprastai jau yra paruošti naudojimui. Vidinius duomenis dažniausiai tenka išmatuoti ar surinkti. Tai atlieka žmonės arba automatinės sistemos – gamybos valdymo, apskaitos, kasos aparatų, matavimų ir pan. Duomenys turi būti tikslūs.

Informacija savyje vertės neturi. Ji įgyja vertę tik tuomet, kai atitinka sprendžiamą problemą, vartotojas ją supranta ir panaudoja.

2 pav. Informacinės sistemos schema

2. Geoinformacinės sistemos (GIS)

2.1. Geoinformacinių sistemų tyrimo sritys

Geografinės informacinės sistemos yra priemonė GIS sukūrimui. GIS apibrėžiama kaip organiška techninės įrangos, matematinio – programinio aprūpinimo, duomenų apie supančią erdvę bei personalo junginį, paruoštą efektyviam geografiniu požiūriu susijusios informacijos kaupimui, saugojimui, tvarkymui, atnaujinimui, analizei ir pateikimui. Tai kompiuterinė sistema, kuri gali saugoti, vaizduoti ir analizuoti realius objektus žemėje. Geoinformacinių sistemų tyrimų sritys pavaizduotos 3 pav.

Pagrindinis GIS bruožas yra tai, kad ji analizuoja geografiškai pateiktus duomenis. Pvz., kelių informacinė sistema bus geografinė, jei kelia bus pateikiami skaitmeniniame žemėlapyje. Kitas svarbus GIS požymis yra tai, kad ji analizuoja duomenis erdvėje, t.y. atlieka erdvines operacijas. Panašias paprastas operacijas gali atlikti elektroninių lentelių, statistiniai, automatizuoto projektavimo paketai.

GIS dažnai pavadinamos pagal paskirtį. Pvz., Krašto IS, Miestų IS, Kelių IS ir pan. Dar vienas GIS termino naudojimo aspektas yra programinių paketų pavadinimas. Tokie programiniai paketai, kurie skirti GIS kūrimui, vadinami geoinformacinių ar geografinių informacinių sistemų programų paketai ir rinkoje užima savitą vietą greta tekstų redaktorių, elektroninių lentelių, animacinių sistemų, automatizuotų projektavimo sistemų ar aptarnaujančių programų.

Lietuvoje planuojamos kelių lygių geoinformacinės sistemos:

o Geografinės (globalinės);

o Krašto (šalies, valstybės);

o Apskričių (regionų);

o Municipalinės (valsčių, miestų).

Visų šių IS sukūrimo priemonė yra GIS, o informacijos pagrindas – kraštotvarkos duomenų bankai.



3 pav. Geoinformacinių sistemų tyrimų sritys

2.2. Geoinformacinių sistemų duomenys

GIS beveik visada gali vaizduoti tik supaprastintą realaus pasaulio paveikslą, kadangi realybė yra irreguliari ir nuolat besikaičianti. Todėl realaus pasaulio atvaizdas priklauso nuo stebėtojo. Realus pasaulis gali būti vaizduojamas tik modeliais, kurie priklauso nuo GIS tikslų. Toks realybės interpretavimas, kai naudojami realaus pasaulio bei duomenų modeliai, vadinamas duomenų modeliavimu. Tokio modeliavimo principas pavaizduotas 4 pav.

Kaip matome, GIS naudoja supaprastintus realaus pasaulio modelius. Išskirtiniai reiškiniai suklasifikuojami ir aprašomi realaus pasaulio modeliu. Duomenų modelis perduodamas į duomenų bazę, kurioje duomenis galima apdoroti, analizuoti bei pateikti norima forma.

4 pav. Realaus pasaulio modeliavimo principas

3. Duomenų modeliai

3.1. Vektorinis duomenų modelis

Erdvinė informacija kaupiama ir pateikiama dviem būdais:

• vektoriniai duomenys (taškai, linijos, plotai);

• tinkliniai duomenys (vienodos sistemiškai apjungtos ląstelės).

Geometrinis duomenų pateikimas bendrai vadinamas skaitmeniniu žemėlapiu.

Kaip skaitmeninio žemėlapio duomenys saugojami įrašuose nusakoma duomenų formatais ir kitomis nuorodomis. Formatai nurodo, kaip kompiuteris turi įvesti duomenis į duomenų rinkinių laukus, apibrėžia simbolių kiekį laukeliuose, tarpų kiekį tarp laukelių, kurie laukeliai skirti tekstui, o kurie – skaičiams ir pan. (2 lentelė).

2 lentelė. Įrašų ir jų laukelių pavyzdys

Įrašai 1 laukelis 2 laukelis 3 laukelis

1 110 Oslo 10,61

2 115 Vilnius 7,00

3 116 Londonas 18,33

4 121 Stokholmas 9,15

…. … … …

Kiekvienas taškas žemėlapyje gali būti unikaliai nusakytas dviem ar trimis koordinatėmis, pvz., ilguma, platuma ir altitude priimtoje koordinačių ir aukščių sistemoje. Žemėlapiuose koordinačių sistema pažymima reguliariu tinkleliu ir jo koordinatėmis žemėlapio kraštuose.
žemės paviršiaus koordinačių sistema pažymėta geodezinio pagrindo taškais. Duomenys gali būti lengvai transformuojami iš vienos sistemos į kitą.

Objektų erdviniai duomenys vektoriniame duomenų modelyje nusakomi dvejopai: taškais su jų koordinatėmis ir matematinėmis formulėmis (pvz., apskritimais, parabolėmis ir pan.). Tokiu būdu GIS duomenis sudaro ir lygčių parametrai, pvz., apskritimų spinduliai, naudojami linijų lenktoms dalims aprašyti. Kartu su taškų koordinatėmis dar reikalinga informacija, kuriuose taškuose prasideda ir baigiasi linijos, kurie taškai yra atskiri (5 pav.).

5 pav. Vektorinis duomenų modelis

Matematiškai vektorius yra tiesi linija, nusakoma skaitmenine reikšme ir kryptimi. Taigi tiesi linija tarp dviejų koordinuotų taškų žemėlapyje yra vektorius. Tai sudaro GIS vektorinio duomenų modelio koncepciją.

Taškinius objektus lengva patalpinti duomenų bazėje, kadangi kiekvienas toks objektas aprašomas vienodu kiekiu atributų. Daug sudėtingiau yra su linijų ar plotų duomenų bazių sudarymu, kadangi kinta taškų, kurie sudaro liniją ar plotą, skaičius (3 lentelė).

3 lentelė. Vektorinio duomenų modelio duomenų bazės fragmentas.

Geometriniai duomenys Identifikatorius Atributai Geodezinių koordinačių poros

Taškas 1 A B 4,3

Linija 10 C D 5,9 7,6 11,5 12,1

Plotas 100 C E 7,14 10,12 12,8 14,10 12,15 7,14

Erdvinė ir atributinė informacija apie taškus dažniausiai saugoma skirtingose duomenų bazėse (6 pav.), todėl vienas ir tas pats objektas vienoje ir kitoje duomenų bazėje turi turėti vienodą identifikatorių, požymį ar kodą.

6 pav. GIS duomenų bazės struktūra

3.1.1. „Spaghetti“ vektorinis duomenų modelis

Vektoriniai duomenys dažniausiai saugomi pagal „spaghetti“ arba topologinį modelį. Kaip pavaizduota 5 pav., skaitmeninio žemėlapio duomenis sudaro informacija apie taškus, kurie gali būti pavieniai ar aprašyti linijas bei plotus. „Spaghetti“ tipo duomenys yra rinkinys taškų ir linijų segmentų be kokių nors realių ryšių. Pvz., ilga linija žemėlapyje bus sudaryta iš keleto linijų segmentų, kurie aprašyti duomenų bazėje. Tokiame modelyje nebus taškų, kurie pažymėtų linijų sankirtas, ar kitų specialių ryšių tarp objektų.

„Spaghetti“ vektorinis duomenų modelis dažniausiai priimamas digitalizuojant žemėlapius ar fotogrametrinę medžiagą. „Spaghetti“ duomenys suprantami kaip eilė skaitmeninių duomenų. Tokie duomenys ne visai tinka grafiniam vaizdavimui, todėl tokio modelio panaudojimas GIS yra ribotas. Tačiau surinkti šio tipo duomenis yra kur kas lengviau ir greičiau nei, pvz., topologinio tipo duomenis. Čia nereikia gaišti laiko tokiems veiksmams kaip bendrų ribų suradimui, sankryžų identifikavimui, taškų priskyrimui geografiniam plotui. Tačiau tokios būtinos GIS operacijos kaip persidengimų suradimas ar tinklų analizė yra sunkiai įvykdomos.

3.1.2. Topologinis vektorinis duomenų modelis

Topologija yra mokslas, tiriantis bendriausias geometrinių figūrų savybes, kurių nepakeičia tolydžios figūrų transformacijos (maigymas, tampymas). Topologiniame modelyje jungtys ir ryšiai tarp objektų aprašomi nepriklausomai nuo jų koordinačių. Topologinį modelį sudaro taškai (mazgai, viršūnės) ir linijos (atkarpos, briaunos). Mazgu gali būti taškas, kuriame susikerta dvi linijos, ar linijos galinis taškas, ar šiaip linijos taškas. Atkarpos yra linijų segmentai tarp dviejų mazgų. Viena su kita atkarpos jungiasi tik taškuose. Kiekvienam mazgui ir atkarpai suteikiamas unikalus identifikatorius, o prie jų siejami atributiniai duomenys.

Topologinį modelį gali sudaryti trejopos lentelės:

• poligonų, kurią užpildo atkarpos, aprašančios poligonus;

• mazgų, kurioje yra visos linijos, sueinančios į atitinkamus mazgus;

• atkarpų, kurią užpildo informacija apie pradinius ir galinius mazgus, bei kairėje ir dešinėje esančius poligonus.

Pridėjus prie topologinių lentelių dar atkarpų ar mazgų koordinačių lentelę, galima atlikti įvairius skaičiavimus, pvz., apskaičiuoti atstumus, plotus, sankirtas ir pan. Taigi galima atlikti skaitmeninę erdvinę analizę: persidengimų ir tinklų skaičiavimus, ribojimosi ir jungčių tyrimus.

Topologinis duomenų modelis turi ir trūkumų. Pirmiausia, mazgų ir atkarpų paieška užima daug laiko. Antra, atnaujinant duomenų bazę, vėl reikia peržiūrėti topologines lenteles ir jas redaguoti. Tačiau topologinis duomenų modelis visgi daug panašesnis už „spaghetti“ duomenų modelį ir naudojamas beveik visose geoinformacinėse sistemose.

3.2. Rastrinis duomenų modelis

Dažniausiai rastrinis duomenų modelis sudaromas skenuojant jau esančius žemėlapius, apdorojant skaitmeninius palydovinius vaizdus, automatiškai braižant, kai braižytuvas sukuria rastrinius duomenis. Žinoma, rastrinis duomenų modelis priimtinas ir realaus pasaulio modelio aprašymui.

Rastrinis duomenų modelis vaizduoja realybę per parinktus paviršius, kurie sudalinami reguliariu tinkleliu. Tinklelio akis (ląstelė) gali būti kvadratinė, stačiakampė, trikampė ar šešiakampė.

Skiriamoji rastro geba priklauso nuo ląstelės dydžio. Plačiausiai naudojama 10*10m, 100*100m ir 1*1km ląstelės.

Rastrinio modelio ląstelės aprašomos stačiakampėmis matricomis, pradedant numeraciją nuo apatinio kairiojo kampo. Taigi
geometrinė ląstelės vieta apibrėžiama matricos elementų indeksais. Rastrinį modelį galima įsivaizduoti kaip tinklelį, dengiantį vietovę. Kiekviena ląstelė turi kodą, kuris aprašytas duomenų bazėje.

Viena rastrinio modelio ląstelė gali turėti tik vieną reikšmę, todėl realaus pasaulio modeliui sudaroma daug tematinių rastrinių sluoksnių. Praktiškai reikia sudaryti tiek rastrinių sluoksnių, kiek objektai turi atributų. Tuo jie skiriasi nuo vektorinio duomenų modelio, kuriame atributinė informacija priskiriama tiesiog objektams.

Tiek vektorinis, tiek rastrinis duomenų modeliai turi ir pranašumų, ir trūkumų. Kai kurios modelių charakteristikos pateiktos 4 lentelėje.

4 lentelė. Rastrinio ir vektorinio duomenų modelių palyginamosios charakteristikos.

Palyginamosios charakteristikos Rastrinis duomenų modelis Vektorinis duomenų modelis

Duomenų kaupimas Greitas Lėtas

Duomenų bazės dydis Didelis Mažas

Grafinis vaizdavimas Vidutinis Geras

Duomenų struktūra Paprasta Sudėtinga

Geometrinis tikslumas Žemas Aukštas

Tinklinė analizė Silpna Gera

Plotų analizė Gera Vidutinė

Generalizacijos atlikimas Paprastas Sudėtingas

Dažnai vienas ar kitas duomenų modelis parenkamas priklausomai nuo žemėlapio mastelio, tai parodyta 7 pav. GIS naudoja ir vektorinį, ir rastrinį duomenų modelį, tai liečia ir programinę įrangą.

Duomenų modelis

7 pav. Duomenų modelio priklausomybė nuo skaitmeninio žemėlapio mastelio

4. Geoinformacinių sistemų duomenų bankai

4.1. Duomenų bankų kūrimo principai

Kiekvienos informacinės sistemos pagrindas yra automatizuotas duomenų bankas (ADB), kurį sudaro duomenų bazės (DB) ir duomenų bazių vadybos sistema (DBVS).

Brangiausias ir daugiausiai laiko užimantis procesas IS kūrime yra duomenų surinkimas ir sutvarkymas, t.y. DB sukūrimas. Čia svarbu gerai apgalvoti duomenų ir apsikeitimo jais standartus, formatus ir specifikacijas. Tai leidžia decentralizuoti ir dekoncentruoti duomenų kaupimo ir naudojimo darbus skirtingose žinybose.

Tradiciškai duomenys užrašomi specialiose formose, t.y. simboliais eilutėse ant popieriaus ir saugomi lentynose, dėžėse, stalčiuose ir pan. Tokiu būdu sudarytus duomenų bankus galima fiziškai tvarkyti ar peržiūrėti. Tačiau tokie duomenų bankai turi daug trūkumų:

o Duomenys išsklaidyti. Jie saugomi daugelyje organizacijų ir skirtingose vietose net ir toje pačioje įstaigoje. Duomenys neparuošti perdavimui, transportavimui ar saugojimui kitose organizacijose.

o Netapati duomenų struktūra ir saugojimo būdai. Duomenų kaupimo ir saugojimo būdai yra tokie skirtingi ir įvairūs, kad duomenų neįmanoma panaudoti kitiems tikslams be intensyvaus ir milžiniško papildomo darbo.

o Negarantuotas patikimumas. Nėra neabejotinų būdų duomenų užrašymui ir autentiškumo nustatymui.

o Lėtas duomenų pataisymas ir redagavimas. Esant reikalui, fizinė paieška ir dokumentų transportavimas atima daug laiko.

o Duomenys paprastai prieinami tik keliems vartotojams.

o Duomenys panaudojami tik tiems tikslams, kuriems iš pradžių jie buvo sukaupti. Tokių duomenų panaudojimas kitiems uždaviniams yra sunkus, jeigu visai neįmanomas.

ADB skiriasi nuo tradicinių tuo, kad visi duomenys sukaupiami skaitmenine forma ir fiziškai saugomi magnetiniuose ar optiniuose nešėjuose. Iš pradžių atrodo, kad tokie duomenys blogiau prieinami už tradicinius, kadangi jų neįmanoma fiziškai apdoroti ar pamatyti. Yra ir daugiau trūkumų:

o Duomenų panaudojimui reikalinga ekspertizė.

o Gaunami rezultatai yra santykinai blogi.

o Vartotojai turi priprasti prie kitokio duomenų srauto ir organizavimo, kurie skiriasi nuo tradicinių.

o Duomenys lengvai gali būti panaudoti neteisingai.

o Kaupiant ir naudojant duomenis nesunkiai galima piktnaudžiauti.

o Duomenys lengvai prarandami, reikalingos specialios apsaugos priemonės.

Tačiau ADB turi nemažai pranašumų:

o Duomenis galima saugoti vienoje ar keliose vietose, tai neturi didelės įtakos.

o Duomenys kaupiami struktūriškai ir standartizuotai.

o Duomenis iš skirtingų šaltinių galima sujungti ir naudoti kartu.

o Duomenys paklūsta tikrinimui.

o Duomenys greitai pasiekiami.

o Duomenis gali vartoti daug vartotojų.

o Duomenis gali naudoti skirtingos taikomosios programos, net jei duomenys buvo sukurti kitiems tikslams.

Duomenys gali būti kaupiami ir saugomi paprastose bylose, įrašytose magnetiniuose ar optiniuose informacijos nešėjuose. Jas sudaro įrašai, kurie susideda iš laukų. Įrašai byloje eina nuosekliai, nauji įrašai talpinami bylos pabaigoje. Įrašai gali būti skirtingo ilgio, ir tuo atveju įrašo pradžioje nurodoma informacija apie jo ilgį. Tai nebūtina, jei įrašai yra fiksuoto ilgio. Paprastose bylose paieška atliekama sunkiai ir ilgai. Jose nepalaikoma kokia nors hierarchija ar kiti vidiniai ryšiai.

ADB yra sistema informacinių, matematinių, programinių, kalbinių, organizacinių ir techninių priemonių, skirtų centralizuotam duomenų kaupimui ir daugiaplaniam panaudojimui. Tokiame ADB vieną dalį funkcijų atlieka skaičiavimo technika, o kitą – žmogus. ADB sudaro šie komponentai:

• duomenų bazė (gali būti kelios);

• duomenų bazės vadybos sistema (gali būti kelios);

• ADB administratorius;

• duomenų žodynas;

• skaičiavimo sistemos aptarnaujantis personalas
pav.).

8 pav. Automatizuotos duomenų bazės pagrindiniai komponentai

Duomenų bazė – tai duomenų rinkinys, sudarytas pagal loginius dėsnius ir aprašantis realaus pasaulio, objekto informacinį modelį. DB susideda iš vienos ar kelių bylų, kurios struktūrizuotos DBVS ir tik jos pagalba pasiekiamos, prieinamos.

Duomenų bazių valdymo sistema – tai specialus programų paketas, kurio pagalba valdoma duomenų bazė, kaupiami ir naudojami duomenys. DBVS sudaro duomenų aprašymo ir duomenų manipuliavimo kalbų transliatoriai. Duomenų aprašymo kalba skirta DB schemos sudarymui. Jos pagalba aprašomi duomenų tipai, jų struktūra ir tarpusavio ryšiai. Duomenų manipuliavimo kalbą sudaro komandų sistema, pvz., duomenų kaupimo ir šalinimo komandos, duomenų išrinkimo pagal duotas sąlygas komandos ir pan. Duomenų žodynas skirtas centralizuotos informacijos apie DB duomenų resursus saugojimui. Tai gali būti žinios apie objektus, jų savybes ir ryšius, apie duomenis, jų pavadinimus, struktūrą, ryšius, apie duomenų formatus, kaupimo šaltinius, saugumo kodus, slaptažodžius ir pan.

Automatizuotos duomenų bazės administratorius- tai asmuo (ar grupė asmenų), kurie atlieka ADB vadybos funkcijas.

Priklausomai nuo duomenų loginių ryšių sudarymo būdų ir nuo DBVS tipo, duomenų bazės skirstomos į tris rūšis: hierarchines, tinklines ir reliacines.

4.2. Hierarchinės duomenų bazės

Hierarchinės DB remiasi grafų teorija, konkrečiai medžių taikymu ryšių tarp duomenų interpretavimui. Kasdieniniame gyvenime tokio tipo ryšiai tarp duomenų naudojami klasifikatoriuose, valdyme ir pan. Duomenys suskirstomi į skirtingus lygius, o pakliūti į žemesnį lygį galima tik peržiūrėjus aukštesniuosius (9 pav.).

Kiekvieno lygio įrašas turi informaciją apie sekančio lygio įrašus, bet nėra jokių ryšių tarp įrašų tam pačiam lygyje. Taigi įraše turi būti laukelis, apibrėžtas kaip raktas, organizuojantis hierarchiją. Hierarchinės struktūros sudarymas pradedamas nuo pagrindinio objekto, kuris vadinamas viršūne. Visos objekto charakteristikos, priklausomai nuo svarbumo, talpinamos skirtinguose lygiuose.

9 pav. Hierarchinės duomenų paieškos kelias

Geografiniai duomenys gali būti saugomi hierarchinėse DB, kadangi tai aiškiai atspindi realųjį pasaulio modelį, pvz., administravimas vyksta nuo šalies iki regiono, rajono, miesto ir t.t.

Hierarchinės DB lengvai plečiamos ir atnaujinamos. Tačiau daug atminties užima indeksų failai, be to, daug duomenų turi kartotis. Paieška vyksta greitai, bet paieškos procedūros yra fiksuotos ir apspręstos DB struktūros. Be to, negalima paieška tarp to paties lygio įrašų, neįmanoma sudaryti naujų ryšių ar paieškos procedūrų. Griežta hierarchinė organizacija apsprendžia tai, kad visos užklausos žinomos iš anksto ir tuo remiantis kuriama DB struktūra bei kaupiami duomenys. Tačiau tai riboja GIS galimybes, todėl dažniausiai hierarchinės DB naudojamos GIS skaitmeninių žemėlapių saugojimui (10 pav.).

10 pav. Hierarchinės duomenų bazės struktūra

4.3. Tinklinės duomenų bazės

Tinklinės DB taip pat remiasi grafų teorija, tačiau jose realizuojami ir ryšiai tarp skirtingų medžio šakų. Tokiu būdu susidaro tarsi ryšių tinklas. Tokia duomenų organizacija gerai atspindi realaus pasaulio modelį ir tinka geografinių objektų aprašymui. DB struktūra sudaroma iš vienas su daugeliu, daugelis su vienu ir daugelis su daugeliu ryšių. Tinklinėse DB duomenys nesikartoja, o ryšiai daug lankstesni nei hierarchinėse DB. Paieška vyksta greitai, nes nereikia pereiti visų duomenų lygio. Tačiau indeksų byla gaunasi didesnė nei hierarchinėse DB (11 pav.). Tačiau nepaisant tinklinių DB pranašumo, jos retai naudojamos GIS.

11. pav. Tinklinės duomenų bazės struktūra

4.4. Reliacinės duomenų bazės

Reliacinės duomenų bazės yra santykiais, ryšiais paremtos DB. Matematikoje reliacija yra terminas lentelei nusakyti. Todėl RDB sudaro tik lentelės ir niekas daugiau. Jei RDB susideda iš trijų lentelių, tai sakoma, kad ją sudaro trys ryšiai – reliacijos. Taigi RDB galima vadinti lentelių DB, RDB nėra hierarchinės struktūros ar specialių kodų, indeksų kitiems įrašams surasti. Įraše visi laukeliai, žinoma, susiję, bet vienoje lentelėje nėra informacijos apie kitą. Tačiau bet kuris laukelis vienoje lentelėje gali būti raktas kitų duomenų suradimui kitoje lentelėje. Tokiu būdu sistema susieja visus objektus bei jų atributus vienas su kitais. Žinoma, tai reiškia, kad duomenys apie daugelį objektų, susietų kompleksiniais ryšiais, sudarys daug lentelių, o tai yra silpnoji RDB vieta, kadangi duomenys užims daug atminties, paieška vyks lėtai. Tačiau RDB paprastumas sąlygojo standartinių programavimo kalbų sukūrimą (pvz., SQL – standartinės užklausų kalbos).

RDB duomenų apdorojimas atliekamas reliacinės algebros operacijomis: dekartine sandauga, logine suma (apjungimas), logine sandauga (pjūvis), loginiu skirtumu (santykinis papildymas) ir kt.

RDB šiuo metu plačiausiai naudojamas GIS, pirmiausia dėl jų paprastos, lanksčios struktūros (12 pav.).

12 pav. Reliacinės duomenų bazės struktūra

4.5. Hibridinis duomenų bazės modelis

GIS duomenys logiškai padalinti į dvi dalis: geometriniai duomenys ir atributiniai duomenys. Šis padalinimas gali būti išplečiamas

fizinės duomenų saugojimo prasmės, tačiau ryčiai tarp šių dviejų duomenų kategorijų turi būti išsaugoti, atsižvelgiant, kada padalinimas loginis, o kada- fizinis. Šiuolaikinėse GIS duomenų bazės sudaromos trimis būdais:

o viena DB, kurioje kaupiami ir geometriniai, ir atributiniai duomenys;

o dvi atskiros DB, viena geometrinių, kita atributinių duomenų;

o viena geometrinių DB, susieta su keliomis atributinių DB.

Hibridinėmis DB vadinamos tokios sistemos, kai geometriniai ir atributiniai duomenys kaupiami skirtingose DB. Atributinių DB vadybos sistemos paprastai būna komercinės, o geometrinių DBVS- specialiai sukurtos konkrečiai GIS.

5. Duomenų srautų analizė, naudojami metodai ir aprašymo būdai

5.1. Duomenų srautų analizė ir naudojami metodai

Informacinių sistemų planavimas išlieka aktualus ir šiandien. Ir vienas iš klausimų yra objekto, t.y. dalykinės srities analizė. Dalykinę sritį galima nagrinėti daugeliu aspektų. Informaciniai dalykinės srities modeliai modeliuoja dalykinės srities struktūrą, t.y. dalykinės srities esybes ir jų aprašomąsias bei organizacines charakteristikas. Tačiau jose neparodyta, kaip kuriami, keičiami ir naikinami esybių egzemplioriai, sąryšiai bei kiti elementai, ir todėl tokie modeliai netinka dalykinėje srityje vykstančiai veiklai modeliuoti. Tam reikalingi kitokio tipo, pavyzdžiui, dalykinės srities duomenų srautų modeliai.

Duomenų srautas – tai sistemos vidinis arba išorinis konkrečios informacijos informacinių pranešimų (dokumentų), jų duomenų ar duomenų rinkmenų srautas, kuris yra perduodamas iš šaltinių jų adresatams ir apdorojamas, vykdant dokumentų, juose esamų duomenų ar duomenų rinkmenų perdavimo ar perdirbimo procesus.

Dalykinės srities veiklas galima suskaidyti: duomenų, dokumentų, pinigų, gaminių ar kitokias srautais siejamus procesus. Jei veikla yra reguliari, tai kiekvieną tokį procesą galima traktuoti kaip gaunamų srautų pertvarkymo pagal tam tikras taisykles procedūrą. Procesas gali kurti naujus srautus, keisti gautų srautų struktūrą, kaupti specialiai tam skirtose saugyklose gautų srautų elementus arba kokiu nors būdu tuos elementus apdoroti. Procesai gali turėti ir bendras saugyklas, t.y. procesas gali imti iš saugyklų kitų procesų sukauptus elementus.

Dalykinės srities srautams modeliuoti naudojama speciali koncepcinio modeliavimo kalba, vadinamoji duomenų srautų diagramų kalba. Koncepcinis dalykinės srities veiklos modelis šia kalba vaizduojamas vadinamąja duomenų srautų diagrama. Duomenų srautų diagramomis galima aprašyti ir rankines, ir iš dalies kompiuterizuotas, automatizuotas ir visiškai kompiuterizuotas ar automatizuotas veiklas.

Aprašant ir analizuojant informacijos srautus išskiriami tokie objektai:

1) dalykinės srities informaciniai pranešimai su informacija, įrašoma arba užrašoma ir laikoma informacijos (duomenų) laikmenose;

2) informacijos apdorojimo procesai, veiksmai ir procedūros bei jų realizavimo technologijos.

Įmonėse informaciniai pranešimai yra dokumentai. Sudaromi pirminiai dokumentai, kuriuose įforminamos ūkinės operacijos ir rezultatiniai dokumentai, skiriami įmonės, jos padalinio ar kai kurių asmenų vykdomos funkcijoms.

Išskiriami išoriniai ir vidiniai srautai, kurie yra svarbūs kuriamos informacinės sistemos požiūriu. Apibūdinant vidinius informacijos srautus, skiriami srautai, esantys tarp organizacijos skirtingų padalinių, darbuotojų, taip pat tarp padalinių ir laikomų duomenų (duomenų rinkmenų, duomenų bazių). Galima iš pradžių apibrėžti apibendrintus duomenų apdorojimo procesus (pvz. padaliniuose), o po to – detalizuoti kiekvieną procesą, aprašyti jo vidinius informacijos srautus.

Analizuojant išorinius informacijos srautus, yra svarbūs informaciniai kompiuterizuojamo objekto ryšiai su kitų objektų informacinėmis sistemomis, duomenų bazėmis, registrais ir kitais su organizacija susietais objektais.

Ir išoriniai, ir vidiniai informacijos srautai turi šiuos atributus: srauto šaltinis (siuntėjas); srauto adresatas (gavėjas); srauto vardas (identifikatorius); srauto tipas (dokumentų srautas, duomenų srautas ir pan); srauto perdavimo būdas (tiesioginis, per kurjerį, ryšio kanalai; kompiuterinio ryšio priemonėmis ir pan.); srauto apimtis (per pasirinktą laiko vienetą); srauto perdavimo greitis; srauto perdavimo periodiškumas arba sąlygos, situacijos, kurioms susidarius yra perduodamas srautas.

5.2. Duomenų srautų aprašymo būdai

Neautomatizuotose, nekompiuterizuotose informacinėse sistemose duomenų srautai gali būti papraščiausi popierinių dokumentų srautai. Akivaizdu, kad lengviausia apibrėžti dokumento duomenis yra prieš tai apibrėžus dokumento struktūrą taip, kad ji atspindėtų tai, kaip duomenys yra matomi sistemos vartotojo akimis. Daugeliu atvejų tai veda prie tradicinių hierarchinių duomenų struktūrų. Pagrindinis tikslas apibrėžiant duomenų srautus yra sudaryti tokį aprašymą, kad jį būtų lengva skaityti ir suprasti. Todėl patartina naudoti žinomas ir lengvai išmokstamas žymėjimų sistemas.

Ko gero populiariausias duomenų srautų aprašymo būdas yra duomenų srautų diagramos. Duomenų srautų diagramomis galima aprašyti tiek rankinius, tiek automatizuotus dalykinės srities procesus. Pagrindiniai tokių diagramų elementai (be jau ankščiau minėto
srauto) yra šie:

Procesas – tai konkrečių įeities duomenų pertvarkymas į išeities duomenis. Kiekvienu apdorojimo etapu formuojamas pagrindinis išeities srautas, susidedantis iš apdorojimo rezultatų, tačiau gali būti ir papildomas srautas su pagalbiniais pranešimais apie klaidas ir kita papildoma informacija. Jei duomenų srautai apdorojami atskirai, dalimis arba ne tuo pačiu metu, kiekvienam reikia išskirti atskirą procesą.

Duomenų bazė – tai konkrečioje duomenų laikmenoje esamų tam tikru būdu sutvarkytų duomenų, reikalingų vėliau vykdomiems procesams. Gali būti kartoteka ar, pavyzdžiui, kontūrinė knyga. Kai yra duomenų, kurie gaunami iš kelių šaltinių, jie išskirstomi į kartu apdorojamas duomenų rinkmenas.

Duomenų šaltinis arba adresatas – tai išorinis nagrinėjamos sistemos požiūriu padalinys, iš kur į sistemą ateina arba iš jos išeina srauto duomenys. Kiekvienam duomenų šaltinių priskiriamas vienas pirminių duomenų srautas, o adresatui – rezultatinių duomenų srautas.

Nustatant veiklos kontekstą, sprendžiama, kurie dalykinės srities procesai priskirtini nagrinėjamai veiklai ir su kokiais išoriniais duomenų šaltiniais ir vartotojais procesai susiję. Tokiu atveju sudaromos kontekstinės duomenų srautų diagramos.

Tiesioginis veiklos modelis (kurį vaizduoja tiesioginės duomenų srautų diagramos) nėra labai patogios, nes jame nurodyti ne procesai, o jų vykdytojai. Tokiame modelyje nematyti procesų pobūdžio. Be to, procesai ir jų vykdytojai gali būti sutapatinti tik labai retais atvejais. Paprastai vieną procesą dažnai atlieka keli vykdytojai, ir, atvirkščiai, vienas vykdytojas dažnai dalyvauja keliuose procesuose. Todėl modelį tikslinga apibendrinti, keičiant jame vykdytojus jų vykdomais procesais. Tokiu atveju gaunamos koncepcinės duomenų srautų diagramos.

Duomenų srautų diagramose galima naudoti ir kitas papildomas konstrukcijas, pavyzdžiui žymėti loginiams ryšiams (IR, ARBA).

Objektinėmis duomenų srautų diagramomis galima aprašyti informacinius taikomųjų kompleksų modelius. Naudojamos taikymo srities sąvokos ir nusakomi esminiai objektų ryšiai. Su objektais susiejami duomenys ir procesai. Jie suprantami taip pat kaip ir duomenų srautų diagramose. Tokiose – objektiškai orientuotose duomenų srautų diagramose – naudojami kiek kitokie procesų ir išorinių šaltinių žymėjimai.

6. GIS technologijų taikymas urbanistikoje

6.1. GIS pritaikymas urbanistikoje

Per 1990 – 1995 m. laikotarpį, vykstant ekonomikos transformacijai, gyvenamųjų namų statybų metinė apimtis sumažėjo nuo 20 880 butų iki 4978 butų ir atitinkamai santykinis rodiklis – 1000 gyventojų nuo 5,6 iki 1,34 buto.

Iki 1990 m. daugiausia buvo statomi daugiabučiai stambiaplokščiai (gelžbetoniniai) ir mūriniai namai. Jie sudarė apie 80 procentų bendrųjų statybų. Individualiųjų namų lyginamoji dalis, skaičiuojant pagal butų skaičių, buvo 10 – 11 procentų, o pagal bendrąjį naudingą plotą – 16 – 17 procentų.

Didelį postūmį gyvenamųjų namų statybos technologijos pokyčiams davė 1992 m. priimamos naujos statybos normos ir taisyklės „Pastatų aitvarų šiluminė technika“ (RSN 143-92). Pasikeitus statybos normoms ir užsakovų poreikiams bei galimybėms, 1993 – 1995 m. smarkiai padidėjo mūrinės statybos apimtys, jų lyginamoji dalis išaugo iki 66 procentų.

1990 -1992 m. priimti Lietuvos Respublikos Vyriausybės nutarimai gyvenamųjų namų statybos klausimais paskatino individualių namų statybą. 1995 m. individualių namų lyginamoji dalis pagal atiduotų naudoti butų skaičių išaugo iki 43 procentų, o pagal bendrąjį naudingą plotą iki 67 procentų.

1995 m. pabaigos duomenimis, Lietuvoje buvo pradėti ir nebaigti statyti 26 027 individualūs namai. 1996 m. Lietuvos Respublikoje užregistruotos 29 996 nebaigtos statybos. Iš jų 545 daugiabučiai ir net 25 305 individualūs namai. Pažymėtina, kad net 70 procentų individualių namų buvo pradėta statyti 1991 – 1992 m. ir seniau. Daugelis šių namų suprojektuoti pagal ankstesnes statybos normas ir užsakovų pageidavimus.

Vidutinis individualaus namo dydis 1990 m. buvo 102,8 kv.m, 1995 m. – 166,2 kv.m. Tačiau tokio ploto namų eksploatavimas nepasiteisino ekonomiškai. Pakilus statybos kainoms ir smuktelėjus pragyvenimo lygiui, juos užbaigti daugeliui statytojų tapo nebeįmanoma.

Akivaizdu, kad itin reikalinga valstybės parama individualių namų statytojams.

13 pav. Atlikta statybos darbų 1997 – 2003 metais savo jėgomis, veikusiomis kainomis

14 pav. Atlikta statybos darbų 1997 – 2003 metais savo jėgomis, veikusiomis kainomis

6.2. Liedimų statybai išdavimo sistema

6.2.1. Teisinis pagrindas

Leidimai pastatų statybai ir griovimui išduodami vadovaujantis Lietuvos Respublikos statybos įstatymu. Šis įstatymas nustato LR statomų statinių esminius reikalavimus, šių statinių tyrimo, projektavimo, statybos, rekonstravimo, remonto, atidavimo naudoti, naudojimo ir nugriovimo tvarką, taip pat juridinių ir fizinių asmenų, dalyvaujančių statybos procese, santykius ir valstybės valdžios institucijų veiklos principus šioje srityje.

Lietuvos Respublikoje statiniai gali būti statomi arba griaunami tik gavus apskrities valdytojo administracijos statybos valstybinės priežiūros tarnybos leidimą statyti, rekonstruoti, remontuoti ar griauti.
Statinių, kuriems statyti nereikia leidimo, sąrašą tvirtina valstybė ar jos įgaliota valstybės valdžios institucija. Norint rekonstruoti ar griauti statinius, kurie priskirti nekilnojamo turto vertybėmis, ar atlikti darbus jo apsaugos zonose, reikia gauti leidimą iš Kultūros vertybių apsaugos departamento ir tik po to iš apskrities valdytojo administracijos statybos valstybinės priežiūros tarnybos.

6.2.2. Leidimų statybai išdavimo tvarka

Leidimų statyti ir griauti statinius išdavimo tvarką nustato Organizacinis tvarkomasis statybos techninis reglamentas, kuris buvo patvirtintas 1997 m. vasario 10 d. Statybos ir urbanistikos ministerijos.

Leidimus statyti ar griauti statinius išduoda apskrities valdytojo administracijos valstybinės teritorijų planavimo ir statybos inspekcijos tarnyba. Kiekviena LR apskritis turi savo apskrities valdytojo administracijos valstybinę statybos inspekciją, kuri savo ruožtu suskirstyta į miestų ar rajonų valstybines statinių statybos inspekcijas.

6.2.3. Statybos valstybinė priežiūra

Statinių valstybinė priežiūra vykdoma vadovaujantis Apskrities valdymo, Aplinkos apsaugos, Saugomų teritorijų, Nekilnojamųjų kultūros vertybių apsaugos, Potencialiai pavojingų įrenginių priežiūros ir kitais Lietuvos Respublikos įstatymais, papildomais teisės aktais, normatyviniais statybos dokumentais ir Statybos valstybinės priežiūros nuostatais.

Statinių valstybine priežiūra siekiama užtikrinti, kad statiniai nebūtų statomi ar griaunami be leidimo, nekeltų pavojaus žmonių gyvybei, sveikatai bei aplinkai, jų architektūra atitiktų paskirtį ir tai vietai keliamus reikalavimus, nebūtų daroma žala nekilnojamosios kultūros vertybėms bei vertingiems kultūros kompleksams, statiniai turi būti patvarūs bei atsparūs, būtų numatytos gaisrinės saugos, civilinės saugos ir kitos apsaugos priemonės.

Statinių valstybinę priežiūrą sudaro:

1) leidinių išdavimas ir atšaukimas statyti ir griauti statinius, taip pat statybos projektavimo valstybinė priežiūra;

2) statybos priežiūra nuo jos pradžios iki statinio atidavimo naudoti, taipogi statinių griovimo priežiūra;

3) statybos darbų sustabdymas;

4) statinių naudojimo priežiūra.

Statinių valstybinę priežiūrą vykdo apskričių valdytojų administracijos, valstybinės statinių statybos inspekcijos. Jos savo ruožtu privalo kontroliuoti, ar statiniai nėra statomi ar griaunami be leidimo (tikrinti, ar nepasibaigęs leidimo galiojimo laikas), imtis priemonių, kad būtų užkirstas kelias savavališkoms statyboms. Valstybinė statinių statybos inspekcija atlikdama kontrolę privalo kreipti dėmesį, ar statinių faktiniai parametrai, stiprumas, stabilumas, aitvarų šiluminis laidumas, konstrukcijų apsauga nuo korozijos, vibracijos, drėgmės, biologinių kenkėjų bei ugnies, fasado architektūrinė išvaizda, aplinkos sutvarkymas atitinka patvirtintus projektus bei normatyvinius statybos dokumentų reikalavimus. Tikrinti, ar tvarkingos statybos aikštelės, ar laikomasi darbų vykdymo projekto principinių sprendinių. Kontroliuoti, ar statyboje naudojamos medžiagos bei gaminiai turi kokybės sertifikatus ir ar jie atitinka projekto reikalavimus. Valstybinė statinių statybos inspekcija tikrina, kaip statinių savininkai ir naudotojai laikosi statinių naudojimo taisyklių: ar laiku ir gerai atlieka jų apžiūrą, priima ir vykdo sprendimus dėl gedimo šalinimo bei statinio remonto, ar nustatyta tvarka įformina statinių techninius pasus, apžiūros žurnalus. Pastebėję griūčių, deformacijas, konstrukcijų irimo grėsmę, reikalauja ją nedelsiant pašalinti.

Valstybinė statinių statybos inspekcija teikia statistikos informaciją Statistikos departamentui bei Statybos ir urbanistikos ministerijai jų nustatytu dažnumu ir mastu apie išduotus leidimus statyti objektus, nebaigtą ir savavališką statybą bei kitus statybos valstybinės priežiūros rezultatus.

6.3.Leidimų statybai išdavimo informacinė sistema

6.3.1. Pradiniai duomenys

Šios sistemos naudoti duomenys gauti iš VĮ Valstybinio žemėtvarkos instituto Vilniaus regiono kadastro ir geodezijos centro.

Gautą grafinę informaciją sudaro:

1. žemės naudotojų sklypų ribos;

• Koordinuotos žemės naudotojų sklypų ribos;

• Unikalūs sklypų kadastriniai numeriai;

2. tiksliai nustatyti taškai;

3. kadastrinių blokų ribos:

• koordinuotos kadastrinių blokų ribos;

• kadastrinių blokų numeriai;

4. gatvės ir jų pavadinimai.

Minėti duomenys skaitmenine forma buvo gauti apie 11 Vilniaus miesto seniūnijų: Antakalnio, Žvėryno, Šnipiškių, Rasų, Žirmūnų, Verkių, Naujininkų, Naujosios Vilnios, Fabijoniškių, Karoliniškių, Lazdynų.

Gauti duomenys yra trijų tipų:

1. linijiniai;

2. plotiniai;

3. taškiniai.

Duomenys buvo gauti dxf formatu (apdoroti naudojantis AUTOCAD programine įranga).

Šie duomenys buvo papildyti kita grafine informacija, gauta iš Vilniaus miesto savivaldybės Architektūros skyriaus GIS poskyrio. Tai:

• Vilniaus miesto riba;

• upės;

• ežerai;

• želdynai;

• Vilniaus miesto seniūnijų ribos;

• užstatytos teritorijos: mažaaukštė ir daugiaaukštė statyba;

• sodai;

• kapinės;

• geležinkeliai.

Sujungus iš abiejų institucijų gautus duomenis surinkta visapusiška informacija apie turimų sklypų išsidėstymą Vilniaus miesto plane. Sudarant

buvo atsisakyta kai kurių nereikšmingų sluoksnių.

6.3.2. Teminės duomenų bazės sukūrimas ir prijungimas prie grafikos

Darbo tikslas – sukurti leidimų statybai išdavimo duomenų bazę ir sujungti ją su turima grafine informacija, t.y. informacija apie žemės naudotojų sklypus, kuriuose numatoma individuali statyba.

Duomenys apie išduodamus leidimus statybai registruojami ir saugomi Valstybinėje statinių statybos inspekcijoje, registracijos knygose. Duomenų bazei sukurti buvo pasirinkti Vilniaus miesto statybos statinių inspekcijos registruojami duomenys apie individualių namų statybai išduodamus leidimus.

Duomenų bazė yra apdorojama naudojant ARCVIEW 3.0 programinę įrangą dbf formatu.

Formuojant duomenų bazę kiekvienam laukui buvo parinktas skirtingas dydis bei tipas. Duomenų bazei panaudoti trys duomenų tipai:

1. string;

2. date;

3. numeric.

Duomenų bazės lauko pavadinimas dali būti sudarytas ne daugiau kaip iš dešimties simbolių. Tad laukų pavadinimus reikia trumpinti ir jie tampa nevisiškai aiškūs. Žemiau pateiktoje lentelėje matome tikslius laukų pavadinimus bei juos atitinkančias santrumpas, jų tipus ir dydžius.

TEMINĖS DUOMENŲ BAZĖS STRUKTŪRA

PAVADINIMAS LAUKO

pavadinimas tipas dydis

Leidimo NR. Leid_nr String 20

Leidimo išdavimo (pratęsimo) data Isdav_d Date 8

Leidimo galiojimo data Galioj_d Date 8

Unikalus sklypo kadastrinis numeris Kad_nr String 20

Unikalus sklypo kadastrinis numeris Text String 20

Sklypo kadastro duomenų registracijos data Sklypo_d Date 8

Statinio adresas Adresas Date 40

Objekto pavadinimas Obj_pav String 70

Statinio sienų medžiaga Sien_med String 30

Statinio aukštų skaičius Aukst_sk String 10

Statinio bendras plotas (m )

B_plotas Numeric 4

Statinio statybinis tūris (m )

S_turis numeric 5

Atributas per kurį naujai sukurta teminė duomenų bazė bus jungiama su žemės naudotojų sklypų atributine baze, yra unikalus sklypo kadastrinis numeris (lauko pavadinimas „Text“). Šis laukas buvo įvestas papildomai, nes atributinėje ir teminėje duomenų bazėje skyrėsi kadastrinio numerio užrašymo struktūra, kas neleido ją sujungti į viena duomenų bazę. 15 pav. pateikta, kaip buvo suvienodinta laukų struktūra.

Teminės duomenų bazės fragmentas

Text. (sklypo kadastrinis Nr.) Sklypo kadastrinis Nr.

00240150 24:150

Atributinės duomenų bazės fragmentas

Text. (sklypo kadastrinis Nr.)

00240150

Papildomas laukas

Bloko vietovės numeris Sklypo numeris bloke

0024 0150

15 pav. Teminės ir atributinės duomenų bazės fragmentas

Naudojant tokią geoinformacinę sistemą vartotojas, žinodamas sklypo vietą miesto plane, lengvai gali gauti informaciją apie sklype statomą ar numatomą statyti statinį, jeigu jam išduotas leidimas statybai, arba turėdamas duomenis apie statinį, kuriam išduotas leidimas statybai, gali susirasti sklypo, kuriame statomas statinys, vietą miesto plane.

Duomenis, suvestus į duomenų bazę, vartotojas gali surūšiuoti jam patogia tvarka, filtruoti, išsirinkdamas jį dominančią informaciją. Tai labai palengvina vartotojo darbą, kai reikia rasti reikiamą informaciją apie vieną ar kelis statinius didelėje duomenų bazėje. Davus atitinkamą komandą dominantys įrašai pažymimi duomenų bazėje kita spalva.

Įdiegus siūlomą geoinformacinę sistemą, palengvėtų Valstybinės statinių statybos inspekcijos darbas vykdant statinių valstybinę priežiūrą, ruošiant ketvirčių bei metines ataskaitas. Naudojant šią sistemą galima greitai sužinoti, kiek per kurį nors laikotarpį buvo išduota leidimų statybai: visame mieste, atskirose seniūnijose, taipogi sužinoti, kuriems būtent sklypams jie išduodami.

Sukurtą geoinformacinę sistemą galima naudoti tikrinant, kaip Valstybinė statinių statybos inspekcija laikosi Teritorijos planavimo bei statybos įstatymų, išduodama leidimus statybai. Taip pat ši sistema naudotina kaupiant, sisteminant ir analizuojant valstybinės statinių statybos inspekcijos veiklos rezultatus, naudojant juos teritorijų planavimo, statinių projektavimo bei naudojimo valstybinei priežiūrai tobulinti.

6.3.3. Urbanistinės informacinės sistemos naudojimas

Suformavus duomenų bazę, atsiranda galimybė stebėti sklypų naudojimo eigą, suvienodinti reikalavimus statiniams, bandyti formuoti vieningą atskirų urbanizuotų teritorijų architektūrinį stilių. Duomenų paiešką galima atlikti pagal įrašą duomenų bazėje arba pagal sklypo padėtį miesto plane. Tai leidžia analizuoti, kiek sklypų konkrečioje teritorijoje pradėta naudoti, o kiek ne, ar sklypai naudojami pagal tikslinę paskirtį. Šiuo metu apskrities valdytojo administracijos statybos valstybės priežiūros tarnyba, išduodama statytojui leidimą statyti, suteikia statomam pastatui ar statiniui unikalų numerį. Suteiktas numeris per 10 dienų registruojamas valstybiniame pastatų ir statinių registre. O tai sudaro sąlygas kartu analizuoti jau pastatytus ir pradėtus statyti pastatus konkrečioje vietovėje. Visa ši susisteminta informacija ne tik palengvintų planavimo, ypač detaliojo, darbus, bet ir leistų miesto ar rajono savivaldybėms numatyti infrastruktūros vystymo eiliškumą, būtinų aplinkosaugos objektų statybą, plėsti gretimą užstatymą ir integruoti gyvenamųjų rajonų bei prekybos ir paslaugų įstaigų interesus.

Šiuo metu egzistuojanti informacija yra sunkiai suvokiama ne tik eiliniam planuotojui, bet ir duomenis kaupiančiai organizacijai, tuo tarpu matant vaizdą monitoriuje – mastelinį miesto planą, ši informacija tampa lengvai skaitoma ir suprantama.

Tai vieni pirmųjų bandymų sukurti informacines sistemas urbanistinei miesto plėtrai GIS technologijų pagrindu. Tikslinga tęsti šį darbą ir tobulinti naujų technologijų naudojimą tvarkant miesto teritorijas, norint palengvinti planuotojų darbą, jiems pateikti tikslesnę, labiau vizualizuotą ir išsamią informaciją, ją papildant kitais planavimui reikalingais duomenimis

Išvados

1. Naujų technologijų taikymas urbanistikoje naudojant GIS pateikia planuotojams tikslesnę, išsamesnę bei aiškiau skaitomą informaciją.

2. Sukurta leidimų statybai išdavimo informacinė sistema gali būti naudojama Vilniau miesto valstybinės statinių statybos inspekcijos darbe.

3. Pagal šį etaloną gali būti sukurtos duomenų bazės kitiems miestams.

4. Įdiegus šią informacinę sistemą, būtų galima sumažinti išlaidas greitesniam ir kokybiškesniam vartotojų aptarnavimui, išvengti išlaidų, susijusių su ilgalaikiu planavimu; padidėtų apsimokėjimas parduodant duomenis kitoms organizacijoms.

Literatūra:

1. A. Vidžiūnas, R.Marčiulynienė „Access XP, taikomųjų duomenų bazių projektavimo pagrindai“, Kaunas, „Maltijos leidykla“, 2003

2. R.Baronas „Duomenų bazių sistemos“, Vilnius, leidykla TEV, 2002

3. L.Simanauskas „Informacinės sistemos“, Vilnius, VU leidykla, 2000

4. A.Čaplinskas „ Programų sistemų inžinerijos pagrindai“, Vilnius, „Mokslo aidai“, 1998

5. E. Paršeliūnas „Geoinformacinės sistemos: duomenų bazės“, Vilnius, „Technika“,1997

6. A. Saulis, O. Vasilecas „Informacinių sistemų pagrindai“, Vilnius, „Technika“,1998

7. Mokslinis žurnalas „ Urbanistika ir architektūra“, 1997, Nr.2:

M. BURINSKIENĖ. „GIS technologijų taikymas urbanistikoje

8. L. Kliučininkas „ Geographic Information Systems: Basics and enviromental applications. „VIDE“, University of Latvia Ecological centre, 1994

9. www.ef.vu.lt, Darius Stanevičius „ Duomenų srautų analizė, naudojami metodai ir aprašymo būdai“

10. www.std.lt, Statistika/ Bendroji statistika/ Pagrindiniai šalies ekonominės ir socialinės raidos rodikliai