5.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ 3D МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА
И ВЕДЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО КАДАСТРА НЕДВИЖИМОСТИ
В настоящее время в мировой практике ведения кадастрового учета сущест-
вует новое инновационное направление работ, связанных с трехмерным представ-
лением и трехмерной обработкой информации по объектам кадастра. Именно об-
40
работка трехмерных данных позволяет создавать реестры по сложным системати-
зированным объектам
Фирмы разработчики предлагают большой выбор разнообразных про-
граммных продуктов, включая САПР и ГИС. И те и другие обладают определен-
ными достоинствами и недостатками. Эти отличительные особенности рассмот-
рены в работе.
Моделирование всех объектов производится по их фактическим размерам и
положению. На заключительном этапе работ по созданию трехмерной модели все
объекты разносятся по слоям согласно техническому заданию. Каждому слою
присваивается определенный цвет.
Различные элементы конструкций и оборудования размещаются в отдель-
ных файлах в соответствии с требованиями заказчика. Разбиение трехмерной мо-
дели необходимо для эффективной работы системы, а также для того, чтобы
можно было использовать не всю модель, а только необходимую ее часть, которая
подгружается как ссылка.
Когда трехмерная модель готова, не составляет никакого труда преобразо-
вать ее программными средствами в необходимый набор чертежей, разрезов и се-
чений.
Данная модель становится основным источником информации для создания
3D ГИС. Данный комплекс позволяет не только представить объекты в простран-
стве, но и присвоить им атрибутивную информацию, доступную по запросу поль-
зователя. Как правило, точность конечной модели составляет 1-2 см. Основной
целью построения 3-х мерной модели является визуализация объекта недвижимо-
сти и его отдельных частей. Полученная ГИС позволит заказчику оперативно
управлять любыми изменениями на объекте. Каждая правка, вносимая в базу дан-
ных, будет отображаться в 3D ГИС, благодаря чему она всегда будет актуальна.
5.1 История создания 3D кадастра
3D - (англ. 3 dimensions "три измерения") - раздел компьютерной графики,
охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объек-
тами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ.
Больше всего применяется для создания изображений в
архитектурной визуализа-
ции
, кинематографе, телевидении,
компьютерных играх
, печатной продукции, а
также в
науке
.
Трехмерное моделирование - это создание 3-х мерной модели мира при по-
мощи формы и цвета. 3D-модель - это не изображение, а именно модель мира
со всеми его действующими законами. Задача художника максимально ярко, объ-
емно и правдоподобно отразить предмет, и не важно — реальный он или вымыш-
ленный.
Система автоматизированного проектирования, САПР —
автоматизирован-
ная система
, реализующая
информационную технологию
выполнения функций
проектирования, представляет собой организационно-техническую систему,
предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из
41
персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматиза-
ции его деятельности.
5.2 Анализ опыта ведения 3D кадастра в России и других странах
Пилотный проект трехмерного кадастра в Нижегородской области
Нижегородская область определена пилотным регионом для реализации
российско-нидерландского проекта «Создание модели 3D кадастра недвижимости
в России». Целью данного проекта является разработка прототипа модели трех-
мерного кадастра недвижимости и создание благоприятных условий для внедре-
ния технологий моделирования трехмерных объектов недвижимости в России на
примере пилотной территории Нижегородской области.
Кадастр Нидерландов признан сегодня во всем мире безусловным лидером
в области внедрения технологий 3D-кадастра, и для Нижегородской области это
очень важное международное сотрудничество в вопросах, касающихся внедрения
передовых идей и обмена опытом в вопросах кадастровой деятельности.
В трехмерном кадастре отобразятся модели рельефа местности, трехмерные
модели зданий с фотографическими текстурами, трехмерные модели крупных
инженерно-технических сооружений и коммуникаций. 3D-кадастр позволит уви-
деть зеленые насаждения, объекты, которые находятся над или под поверхностью,
а также на различных уровнях (например, дорожные развязки, мосты и тоннели).
Благодаря использованию трехмерного кадастра повышается качество учета
таких элементов инфраструктуры, как коммуникационные сети и трубопроводы, а
также многоуровневых комплексов, многоквартирных домов и других объектов,
которые могут некорректно отображаться в двухмерной проекции. Трехмерное
отображение местности и объектов, размещенных на ней, значительно расширяет
возможности кадастрового учета и механизмы обеспечения прав собственности,
планирования и проектирования. Кадастр в формате 3D будет способствовать за-
щите интересов государства, бизнеса и граждан. Он станет незаменимым инстру-
ментом визуализации, который позволит принимать решения значительно быст-
рее и эффективнее [9].
Введение технологии 3D-кадастра требует изучения и изменения норматив-
но-правовой базы и решения различных технологических вопросов.
В настоящее время Росреестр приступает к реализации первого пилотного проек-
та в Нижегородской области. В рамках этого «пилота» будет сформировано руко-
водство по разработке прототипа, выработаны рекомендации по изменению зако-
нодательства и рекомендованы институциональные изменения для внедрения
трехмерного кадастра в России.
Согласно концепции российского 3D-кадастра пилотный проект разбит
на пять этапов.
Первый - связан с изучением российской нормативно-правовой базы и ее
сопоставлением с организацией процессов получения, хранения и предоставле-
ния трехмерной кадастровой информации.
Второй этап предполагает разработку модели получения, хранения и пре-
доставления трехмерной кадастровой информации в России с использованием
42
международного опыта. В связи с этим отметим, что Кадастр Нидерландов при-
знан сегодня во всем мире безусловным лидером в области внедрения технологий
3D-кадастра.
Следующий - третий - этап будет посвящен созданию прототипа трехмерно-
го кадастра.
Наконец, в рамках последних двух этапов планируется подготовить пред-
ложения по совершенствованию нормативно-правовой базы с целью создания
благоприятной правовой и организационной среды для использования информа-
ции трехмерного кадастра, а также разработать программы обучения.
В рамках Программы экономического сотрудничества Королевства Нидер-
ландов с Российской Федерацией по программе "Правительство для правительст-
ва» в настоящее время начинается реализация совместного проекта "Создание
модели трехмерного кадастра недвижимости в России" между Федеральной
службой государственной регистрации, кадастра и картографии и Агентством ка-
дастра, регистрации земель и картографии Нидерландов. Целью данного проекта
является разработка прототипа модели трехмерного кадастра недвижимости и
создание благоприятных условий для внедрения технологий моделирования
трехмерных объектов недвижимости в России на примере пилотной территории
Нижегородской
области.
Реализация данного проекта будет осуществляться, с одной стороны, Федераль-
ной службой государственной регистрации, кадастра и картографии при содейст-
вии Правительства Нижегородской области, с другой стороны, консорциумом
голландских организаций и фирм, во главе с международным департаментом
Агентства кадастра, регистрации земель и картографии Нидерландов. Государст-
венный кадастр недвижимости - это систематизированный свод сведений об уч-
тённом в соответствии с Федеральным законом
"О государственном кадастре недвижимости" недвижимом имуществе. Го-
сударственный кадастр недвижимости является федеральным государственным
информационным
ресурсом.
Кадастр недвижимости создается как единая многоуровневая информационная
система, включающая:
1) Кадастр недвижимости административных районов и городов;
2) Кадастр недвижимости муниципальных образований.
Кадастры всех уровней ведутся по единой системе, устанавливаемой зако-
нодательством Российской Федерации и законами местного самоуправления
Кадастр недвижимости ведется на принципах:
1)
достоверности;
2)
актуальности сведений об объектах кадастрового учета, т.е. обеспече-
ния общедоступности и непрерывности актуализации содержащихся в нем сведе-
ний;
3)
полноты, т.е. сопоставимости кадастровых сведений со сведениями,
содержащимися в других государственных информационных ресурсах;
4)
юридической значимости.
Сведения, представляемые в городской кадастр, являются собственностью
Российской Федерации или административных (муниципальных) образований.
43
Эти сведения передаются в службу кадастра недвижимости органами государст-
венной власти и местного самоуправления, а также юридическими и физическими
лицам.
Трехмерный кадастр в Нидерландах
Возможность исследования 3D кадастра разграничивается тремя структура-
ми, которые определяют потребности, ограничения и возможности 3D кадастро-
вой регистрации. Эти структуры связываются друг с другом в иерархическом по-
рядке:
1)
Юридическая структура: как может быть установлен законный статус
накладывающихся (наслаивающихся) прав на имущество (собственность)? как ус-
тановить границы имущества кроме традиционных 2D границ участка? какие пра-
ва могут быть использованы и как эти права могут быть использованы?
2)
Кадастровая структура: как может быть установлен законный статус
собственности в 3D ситуациях, и описан в документах и в полевых работах, это
архивируется в земельной регистрации, следующие проблемы - как зарегистриро-
вать права и ограничения на собственность (связано в трех направлениях) в када-
стровой регистрации и как обеспечить информацию относительно законного ста-
туса 3D имущественных ситуаций?
3)
Техническая структура: какая системная архитектура (аппаратное
средство эвм, программное обеспечение, структуры данных) необходима, чтобы
поддерживать кадастровую регистрацию в 3D ситуациях? какая архитектура тех-
нологически возможна? Этот тезис сосредоточится большей частью на кадастро-
вой и технической структуре.
5.4 Исследование возможностей современных САПР для ведения
трехмерного кадастра
В трехмерном кадастре отобразятся модели рельефа местности, трехмерные
модели зданий с фотографическими текстурами, трехмерные модели крупных
инженерно-технических сооружений и коммуникаций. 3D-кадастр позволит уви-
деть зеленые насаждения, объекты, которые находятся над или под поверхностью,
а также на различных уровнях (например, дорожные развязки, мосты и тоннели)
[2]. Благодаря использованию трехмерного кадастра повышается качество учета
таких элементов инфраструктуры, как коммуникационные сети и трубопроводы, а
также многоуровневых комплексов, многоквартирных домов и других объектов,
которые могут некорректно отображаться в двухмерной проекции. Трехмерное
отображение местности и объектов, размещенных на ней, значительно расширяет
возможности кадастрового учета и механизмы обеспечения прав собственности,
планирования и проектирования. Кадастр в формате 3D будет способствовать за-
щите интересов государства, бизнеса и граждан. Он станет незаменимым инстру-
ментом визуализации, который позволит принимать решения значительно быст-
рее и эффективнее.
5.5 Трехмерный кадастр в Нидерландах
44
Организация кадастра Нидерландов
Нидерланды имеет документационную регистрацию, которая поддержива-
ется вместе с кадастровой регистрацией одной организацией: Нидерландским Ка-
дастром. Национальное правительство (Министерство Пространственного плани-
рования, Жилья и Окружающей среды) ответственно за Кадастр, хотя Kadaster -
независимая организация начиная с 1994. Организация материально полностью
самостоятельна. До недавнего времени кадастровая регистрация поддерживалась
на региональном уровне, но сейчас организуется в одном расположении, хотя
фактическая регистрация все еще выполняется в пятнадцати местных отделениях.
На рисунке 1 представлена трехмерная модель микрорайона в Нидерландах.
Рисунок 1 – Трехмерная модель микрорайона
Нидерландский Kadaster поддерживает земельную регистрацию, т.е. Обще-
ственные Записи: собрание нотариальных дел, создающих или передающих ре-
альные права на землю. Эти дела (аналогично) архивировались в хронологиче-
ском порядке. Начиная с 1999, документы в Публичном Регистраторе доступны в
отсканированном формате и скоро будут доступны через кадастровую базу дан-
ных. На рисунке 2 представлено отображение модели в «3D Cadastre».
Рисунок 2 – Отображение модели в «3D Cadastre»
45
При картографирование реальных в мире объектов, участки, определенные
в 2D, - основа для кадастровой регистрации. Конструкции и инфраструктура под
или выше поверхности не регистрируются как объекты непосредственно. Строя-
щейся регистрации также не существует в Нидерландах, хотя поиск был осущест-
влен, чтобы установить такую регистрацию в будущем. Поэтому, законный статус
конструкций выше, на и под поверхностью не регистрируется на конструкции не-
посредственно. Законный статус конструкции может быть известен из прав, кото-
рые регистрируются на поверхностных участках. Дело нотариуса, которое приве-
ло к регистрации, возможно, сопровождается аналогом, изображающим физиче-
ский объект, но это не обязательно. Включение цифровых 2D и 3D рисунков в ка-
дастровой регистрации, невозможно на данный момент [12]. На рисунке 3 пред-
ставлена трехмерная модель здания.
Рисунок 3 – Трехмерная модель здания
Голландский кадастровый географический набор данных содержит границы
участков и номера участков, контуры зданий (для справочных целей), названия
улиц и домашние номера. Контуры реальных в мире объектов могут акциониро-
ваться в топографической части LKI (которая не является частью кадастровой
карты). Примеры таких реальных объектов - железные дороги и транспортные
системы и сети телесвязи. В отличие от кода классификации, эти линии кодиру-
ются кодом видимости. Код видимости указывает видимость топографической
линии. Код видимости ‘2’ означает ‘невидим сверху’.
5.6 Текущая кадастровая регистрация 3D ситуаций в Нидерландах
В соответствии с Частным правом, главные типы кадастровой регистрации с
3D компонентами:
1)
право собственности;
2)
ограниченное право собственности:
- право суперфиция;
- право долгосрочной аренды;
- право сервитута;
46
3)
право кондоминиума;
4)
совместная собственность.
В системе регистрации каждому праву собственности соответствует уни-
кальный код.
Подземные объекты также учитываются в кадастровой регистрации. Осо-
бый правовой вопрос законных уведомлений - ‘OB’ регистрационного кода или
‘OBD’ (Ondergronds Bouwwerk: underground construction), который был введен в
1998. Это только указание в административной базе данных существования под-
земного объекта в нижнем горизонте грунта участка. Код ‘OB’ связывается с уча-
стком и с субъектом. Кодекс ‘OBD’ указывает фактичную ситуацию, но это - не
право или ограничение непосредственно. Хотя это регистрируется как объектное
ограничение, это не имеет никаких юридических последствий и это не указывает,
как законный статус конструкции был установлен. Чтобы выяснить законный ста-
тус подземного объекта, придется выяснить, какие другие права, ограничения и
законные уведомления, устанавливаются на поверхностном участке. В последнее
время появилась возможность добавить границы транспортных систем и теле-
коммуникационных сетей в топографической части LKI. Если эти границы под
поверхностью, они также закодированы с помощью кода видимости '2'('не видно
"сверху").
Права собственности в Нидерландах всегда имеют отношение к поверхно-
стным участкам. Поэтому, собственность недвижимого имущества всегда уста-
навливается на поверхностных участках. Если относительно земельного участка
не установлены никакие права, действуют правила вертикального и горизонталь-
ного присоединения. Вертикальное присоединение обозначает, что собственник
участка владеет всеми конструкциями и сооружениями, закрепленными за этим
участком. Горизонтальное присоединение - в соответствии с Голландским Граж-
данским Кодексом, конструкции, находящиеся в земле, - часть собственности по
правилу вертикального присоединения, если только эти конструкция – не часть
другой собственности. В тоже время, нельзя построить конструкцию, которая бу-
дет вклиниваться в чужую собственность, без согласия собственника этого иму-
щества. Правила вертикального и горизонтального присоединения являются по-
следствиями фактической ситуации и не утверждаются правами, поэтому во мно-
гих случаях приводят к конфликтным ситуациям. На рисунке 4 представлена ра-
бота с трехмерной моделью.
47
Рисунок 4 – Работа с трехмерной моделью
5.7 Сравнительный анализ систем автоматизированного проект и-
рования.
Трехмерное моделирование - это создание 3-х мерной модели мира при по-
мощи формы и цвета. 3D-модель - это не изображение, а именно модель мира
со всеми его действующими законами. Задача художника максимально ярко, объ-
емно и правдоподобно отразить предмет, и не важно - реальный он или вымыш-
ленный.
3D-графика позволяет воплотить в жизнь практически любой замысел
и фантазию или объект с такой фотографической достоверностью, что зритель не
усомнится в его существовании в реальности. Например, «достроить» еще недо-
строенный дом и «показать» будущее и прошлое целого мегаполиса.
Возможности трехмерного моделирования открывают перед рекламой не-
исчерпаемые возможности. Например, предложить инвесторам вместе с бизнес-
проектом сам процесс застройки «пятна». Действие 3D-роликов эффектно
и беспроигрышно по результатам.
Можно создать абсолютно любой объект в движении и развитии, показать
покупателю, как будет выглядеть его коттедж в Ницце, провести для туриста вир-
туальную экскурсию по музею, спланировать интерьер для жильца квартиры, по-
казать партнеру оснащение целого завода. 3D-графика способна предложить вам
самые невероятные спецэффекты и варианты воссоздания любого процесса [3].
3D моделирование играет огромную роль в архитектуре и строительстве. 3D
модели имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными 2D чертежами.
Преимущества 3D моделирования:
1)
возможность оценить все конкурентные преимущества;
2)
возможность выявить недостатки за минимальное время;
3)
проще исправлять ошибки и недочеты на стадии проектирования;
4)
ускоряются процессы сдачи объекта заказчику;
5)
при помощи 3D модели гораздо проще объяснить заказчику ту или
иную идею.
3D модели
отличаются фотографической точностью и позволяют лучше
представить себе, как будет выглядеть проект, воплощенный в жизни, внести оп-
48
ределенные коррективы. 3D модель обычно производит гораздо большее впечат-
ление, чем все
остальные способы презентации будущего проекта
. Передовые
технологии позволяют добиваться потрясающих результатов.
3D графика – это создание объемной модели при помощи специальных
компьютерных программ. На основе чертежей, рисунков, подробных описаний
или любой другой графический или текстовой информации, 3D дизайнер создает
объемное изображение. В специальной программе модель можно посмотреть со
всех сторон (сверху, снизу, сбоку), встроить на любую плоскость и в любое окру-
жение.
Трехмерная графика может быть любой сложности. Вы можете создать про-
стую трехмерную модель, с низкой детализацией и упрощенной формы. Или же
это может быть более сложная модель, в которой присутствует проработка самых
мелких деталей, фактуры, использованы профессиональные приемы (тени, отра-
жения, преломление света и так далее). Конечно, это всерьез влияет на стоимость
готовой трехмерной модели, однако позволяет расширить применение трехмер-
ной модели.
Трехмерное моделирование (3d графика) сегодня применяется в очень мно-
гих сферах. Конечно, в первую очередь, это строительство. Это может быть мо-
дель будущего дома, как частного, так и многоквартирного или же офисного зда-
ния, да и вообще любого промышленного объекта. Кроме того, визуализация ак-
тивно
применяется
в
дизайн-проектах
интерьеров.
3D модели очень популярны в web-дизайне. Для создания особенного эффекта 3D
модели добавляют в дизайн сайтов и не просто графические элементы, а аними-
рованные трехмерные модели. Программы и технологии трехмерного моделиро-
вания широко применяются и в производстве, например, в производстве корпус-
ной мебели, и в строительстве, например, для создания фотореалистичного ди-
зайн-проекта будущего помещения. Многие конструкторы уже давно перешли от
использования линейки и карандаша к современным трехмерным компьютерным
программам. Постепенно новые технологии осваивают и другие компании, преж-
де всего, производственные и торговые.
Конечно, в основном трехмерные модели используются в демонстрацион-
ных целях. 3D модели незаменимы для презентаций, выставок, а также использу-
ются в работе с клиентами, когда необходимо наглядно показать, каким будет
итоговый результат. Кроме того, методы трехмерного моделирования нужны там,
где нужно показать в объеме уже готовые объекты или те объекты, которые суще-
ствовали когда-то давно. Трехмерное моделирование это не только будущее, но и
прошлое и настоящее.
Преимуществ у трехмерного моделирования перед другими способами ви-
зуализации довольно много. Трехмерное моделирование дает очень точную мо-
дель, максимально приближенную к реальности. Современные программы помо-
гают достичь высокой детализации. При этом значительно увеличивается нагляд-
ность проекта. Выразить трехмерный объект в двухмерной плоскости не просто,
тогда как 3D визуализации дает возможность тщательно проработать и что самое
главное, просмотреть все детали. Это более естественный способ визуализации.
49
В трехмерную модель очень легко вносить практически любые изменения.
Вы можете изменять проект, убирать одни детали и добавлять новые. Ваша фан-
тазия практически ни чем не ограничена, и вы сможете быстро выбрать именно
тот вариант, который подойдет вам наилучшим образом. Однако трехмерное мо-
делирование удобно не только для клиента. Профессиональные программы дают
множество преимуществ и изготовителю.
Из трехмерной модели легко можно выделить чертеж каких-либо компо-
нентов или конструкции целиком. Несмотря на то, что создание трехмерной мо-
дели довольно трудозатратный процесс, работать с ним в дальнейшем гораздо
проще и удобнее чем с традиционными чертежами. В результате значительно со-
кращаются временные затраты на проектирование, снижаются издержки. Специ-
альные программы дают возможность интеграции с любым другим профессио-
нальным программным обеспечением, например, с приложениями для инженер-
ных расчетов, программами для станков или бухгалтерскими программами. Вне-
дрение подобных решений на производстве дает существенную экономию ресур-
сов, значительно расширяет возможности предприятия, упрощает работу и повы-
шает ее качество.
Достарыңызбен бөлісу: |