Memoriu justificativ [307906]

Memoriu justificativ

,,Sistemele informaționale geografice ([anonimizat]) fac parte din clasa mai largă a sistemelor informatice. [anonimizat], [anonimizat]. Tehnologiile GIS au apărut în urmă cu trei decenii din necesitatea de a facilita operații complexe de analiză geografică pentru care sistemele existente (CAD, DBMS) nu ofereau nici o posibilitate ori necesitau un mare consum de timp sau proceduri foarte anevoioase.’’

[anonimizat] “clasice”, convenționale (hărți, planuri, etc), cât și din surse ce implică tehnologii avansate ([anonimizat], GPS), [anonimizat].

[anonimizat] . Lucrarea este structurată în 4 capitole, cu accent îndeosebi pe crearea bazei de date cadastrale ca urmare a finalizării lucrărilor de Cadastru General și realizarea interogărilor și analizelor datelor conținute în baza de date.

Denumirea lucrării: “[anonimizat]”;

Scopul lucrării constă în realizarea unei baze de date cadastrale la finalizarea lucrării de Cadastru General;

Amplasamentul lucrării: [anonimizat];

Executant: [anonimizat] a [anonimizat], Master: Cadastru și evaluarea bunurilor imobile;

Structura lucrării: Lucrarea este alcătuită din 4 capitole și anume:

Capitolul 1. INTRODUCERE. Cuprinde subcapitolele : [anonimizat]-[anonimizat] a imobilelor din UAT Frumușeni din perspectiva Cadastrului General.

CAPITOLUL 2. DEFINIȚII, CONCEPTE ȘI NOȚIUNI SPECIFICE GIS. [anonimizat], [anonimizat], programe utilizate pentru realizarea bazei de date.

CAPITOLUL 3. REALIZAREA BAZEI DE DATE CADASTRALE. [anonimizat], etapele realizării bazei de date cadastrale folosind ArcMap versiunea 10.3.1, [anonimizat], [anonimizat], implementarea bazei de date GIS la nivel teritorial.

CAPITOLUL 4. CONCLUZII. Conține ultimele constatări finale cu privire la utilitatea și importanța implementării unei baze de date cadastrale.

Motivarea alegerii făcute: Tema a [anonimizat].

Programe folosite:

AutoCAD 2011;

Microsoft Word și Microsoft Excel 2010;

ArcGIS – ArcMap 10.3.1.

CAPITOLUL 1. INTRODUCERE

Scopul și importanța temei lucrării de dizertație

,,Cadastrul general (sistematic) se realizează prin măsurarea tuturor imobilelor (terenuri cu sau fară construcții) de pe raza unei unități administrativ teritoriale sau a unui sector cadastral, identificarea tuturor proprietarilor și a celorlalți titulari de drepturi reale sau personale asupra imobilelor, concomitent cu deschiderea cărților funciare pentru toate imobilele, operațiuni realizate în cadrul unui singure proceduri pentru întreg secorul cadastral sau pentru întreaga unitate administrativ teritorială.’’

În contextul actual, finalizarea lucrărilor de cadastru general, pe lângă deschiderea cărților funciare, o altă abordare de actualitate ar fi realizarea unei baze de date GIS, cu toate informațiile și datele despre imobilele din noile cărți funciare.

O abordare GIS implică în mod necesar tratarea unitară într-o bază de date unică și neredundantă a componentelor grafice, cartografice, topologice și tabelare. Deși au un rol important în cadrul GIS, elementele de grafică pe calculator reprezintă numai una dintre modalitățile de consultare sau raportare a conținutului unei baze de date spațiale. Baza de date permite o gamă diversă de alte tipuri de explorare ce necesită în special capacitate de tratare și de prelucrare pe criterii geografice și analitice.

,,Un GIS include o colecție de operatori spațiali care acționează asupra unei baze de date spațiale pentru a referi geografic o mare varietate de informații reale. Un model de date GIS este complex pentru că trebuie să reprezinte și să interconecteze atât date grafice (hărți) cât și date tabelare (atribute). În plus, chiar prin natura sa, un GIS complex este utilizat pentru a simula situații și evenimente reale extrem de complicate. Acest fapt solicită și mai mult capacitatea modelului GIS de a reda perfect evenimentele și fenomenele din realitate.’’

Date istorico-geografice, economice și demografice generale

Județul Arad este situat în partea de vest a României și se învecinează cu județul Bihor la nord și nord-est, cu județul Alba la est, cu județul Hunedoara la sud-est, cu județul Timiș la sud și cu Ungaria la vest.

Suprafața pe care se întinde județul Arad este de 7754 km2. Din punct de vedere administrativ cuprinde 10 orașe (din care 1 municipiu), 68 de comune și 270 de sate (2004). Străbătut de râul Mureș, teritoriul său este cuprins în proporție de aproximativ 3/4 în regiunea Crișana, restul fiind în cadrul regiunii Banat. Reședința de județ se află la Arad.

Comuna Frumușeni, comună nou înființată, se afla situată în nord-estul Câmpiei Vingăi, la o distanță de 19 km de Municipiul Arad, fiind compusă din satele Frumușeni si Aluniș. Ca poziție geografică, satele Frumușeni si Aluniș sunt așezate la sud de râul Mureș, între comunele Fântânele si Zăbrani. Zona comunei Frumușeni a fost favorizată de configurația geografică, de factori dinamici și poziția hidrografică dominată de cursul Mureșului.

Figura 1.1. Localizare față de municipiul Arad

Sursa: google maps

Prima atestare documentară a localității Frumușeni datează din anii 1080-1090, deși urmele locului datează din epoca bronzului pe teritoriului comunei în locul cunoscut sub denumirea ’’Dosul Caprei”. Comuna Aluniș a fost menționată pentru prima dată în anul 1828. Din punct de vedere istoric localiatea Frumușeni apare sub acest nume doar din anul 1766, cand a fost reîntemeiată cu ajutorul a 210 familii de origine germană și de religie catolică.

Situl arheologic Frumușeni Mânăstirea Bizere, se află la 1.5 km nord-est de localitatea Frumușeni și la 12 km est de Arad, în lunca Mureșului, pe malul stâng al Mureșului, in locul numit “Fântâna turcului”. În anul 1183 a fost atestată pentru prima dată abația care avea hramul Sfintei Fecioare Maria, pentru ca la sfârsitul secolului al XII-lea mânăstirea Bizere să funcționeze ca lăcas benedictin, aflat sub patronaj regal.

Satele care intră în componența comunei sunt: Frumușeni– sat reședință de comună și Aluniș,

Teritoriul administrativ este străbătut de drumul județean DJ682 care face legătura între Arad și Lipova.

Situația tehnică a imobilelor din UAT Frumușeni din perspectiva Cadastrului General

Lucrările de Înregistrare sistematică (Cadastru general) pe UAT Frumușeni au început în anul 2016 prin proiectul CESAR. Proiectul a fost respins în anul 2017 deoarece numarul imobilelor verificate depășea procentul de 20% de imobile eronate din totalul de imobile verificate, și reluat în iulie 2017.

Proiectul CESAR a luat naștere ca urmare a unui acord de împrumut între România și Banca Internațională pentru Reconstrucție și Dezvoltare.

Din punct de vedere legislativ, specificațiile tehnice ce au stat la baza realizării și recepției documentelor tehnice au fost reprezentate prin Ordinul nr. 1/2014 privind aprobarea Specificațiilor tehnice pentru lucrări de înregistrare sistematică a imobilelor în sistemul integrat de cadastru și carte funciară conținute în documentațiile de atribuire a contractelor pentru lucrări de cadastru.

Fluxul general al lucrărilor realizate de prestator e prezentată în schema de mai jos (Figura 1.2) și reprezintă succesiunea fazelor majore stabilte pentru desfășurarea lucrărilor necesare realizării documentațiilor tehnice cadastrale, în conformitate cu cerințele din Specificațiile tehnice.

Recepția documentelor tehnice ale cadastrului-copie finală (Tabelul 1.1) s-a realizat în ianuarie 2018 iar închiderea vechilor evidențe și deschiderea cărților funciare s-a realizat în martie 2018. În total s-au deschis 4621 cărți funciare echivalentul a 4621 imobile situate în UAT Frumușeni.

Figura 1.2. Fluxul general al lucrărilor

Livrarea nr. 2 – Documentele tehnice ale cadastrului – copie finală

Tabelul.1.1

Sursa: Ordinul nr.1/2014 privind aprobarea Specificațiilor tehnice pentru lucrări de înregistrare sistematică

Toate informațiile și datele atât tehnice și juridice ale imobilelor recepționate conform proiectului de înregistrare sistematică pe UAT Frumușeni vor fi folosite în continuare pentru crearea unei baze de date GIS ce poate fi implementată la nivelul autorității locale (primărie).Această baza de date are ca scop crearea unei evidențe tehnice și jurdice la zi a imobilelor din UAT și utilizarea ulterioară pentru interogări și analize ale datelor.

CAPITOLUL 2. DEFINIȚII, CONCEPTE ȘI NOȚIUNI SPECIFICE GIS

Noțiuni generale

Aflate la confluența informaticii, a telematicii și a științelor de observare și descriere a Pământului, Sistemele Informaționale Geografice au făcut subiectul a numeroase încercări de definire, funcție de domeniile abordate și disciplinele academice implicate. Unele definiții au reflectat însăși evoluția acestora, considerându-le pur și simplu instrumente:

„Un sistem informațional geografic este un caz special de sistem informațional în care baza de date constă din observații asupra entităților cu distribuție spațială, activităților sau evenimentelor care sunt definibile în spațiu ca puncte, linii, ori areale. Un sistem informațional geografic manipulează datele despre aceste puncte, linii, și areale pentru a obține informații în urma unor interogări și analize ad-hoc. “ (Dueker, 1979).

„… un set puternic de instrumente pentru stocarea și recuperarea, la cerere, transformarea și afișarea datelor spațializate din lumea reală pentru un anumite de scopuri bine definite. “ (Burrough, 1986).

„Instrumente care permit, plecând de la surse diverse, achiziționarea, organizarea, gestionarea, analiza și combinarea, elaborarea și prezentarea de informații localizate care contribuie la gestionarea spațiului.“ (Societatea Franceză de Fotogrammetrie și de Teledetecție, 1989)

„… sisteme automate pentru achiziția, stocarea, recuperarea, analiza, și afișarea datelor spațializate.“ (Clarke, 1995).

Alte definiții au avut în vedere mai ales latura de prelucrare automată a datelor și componentă de software a sistemelor informaționale geografice:

„Un sistem informațional care este proiectat pentru a lucra cu date care au referinte spatiale descrise prin coordonate geografice sau geodezice. Cu alte cuvinte, un GIS este atât o bază de date cu capabilități specifice datelor cu referințe spațiale, cât și un set de operatori pentru a putea prelucra respectivele date.“ (Star și Estes, 1990).

„Un sistem informațional geografic (GIS) este un instrument rezident într-un sistem informatic pentru cartarea și analizarea entităților care există și a evenimentelor ce se produc pe suprafața Pământului. Tehnologia GIS integrează operații specifice bazelor de date (de exemplu interogarea și analizele statistice) cu modul unic de vizualizare și analiza geografică oferite de lucrul cu harta. Aceste capabilități fac distincția dintre GIS și alte sisteme informaționale, în același timp conferindu-le o valoare deosebită pentru o gamă largă de domenii publice sau private care sunt preocupate de explicarea evenimentelor, predicția unor situații și strategii de planificare.“ ESRI® (Environmental Systems Research Institute, Inc.)

Există chiar și definiții de dicționar:

„Sistemele Informatice Geografice (G.I.S.) reprezintă ansambluri de tehnici, metode, echipamente și persoane, care au ca scop gestionarea informației georeferentiate, cu ajutorul calculatorului.“ (Dicționarului Enciclopedic Britanic)\

„Instrumente care permit, plecând de la surse diverse, achiziționarea, organizarea, gestionarea, analiza și combinarea, elaborarea și prezentarea de informații localizate care contribuie la gestionarea spațiului.“ (Societatea Franceză de Fotogrammetrie și de Teledetecție, 1989)

Toate definițiile GIS recunosc faptul că datele cu referințe spațiale au caracter unic deoarece sunt strâns legate de hartă (spațiul contează !). GIS permit gestionarea în mod conjugat a datelor spațiale și descriptive ale unuia și același obiect. În plus, un GIS trebuie să fie capabil de a produce hărți și rapoarte de sinteză.

Primele aplicații de cartografie asistată de calculator au fost realizate în anii 60, însă primul sistem GIS operațional a fost creat în 1967 de către Department of Energy, Mines and Resources și era destinat stocării și analizei informațiilor din programul Canada Land Inventory, program destinat stabilirii posibilităților de dezvoltare a zonei rurale canadiene prin cartografierea vegetației, solurilor, surselor de apă, folosinței terenurilor, ariilor protejate. Dezvoltatorul acestui program, geograful Roger Tomlison, este considerat creatorul GIS.

Componentele unui GIS

GIS este o colecție de componente hardware, software, date, personal și metode destinată achiziției, stocării, actualizării, prelucrării, analizei și afișării informațiilor geografice în conformitate cu cerințele unui domeniu aplicativ.

Componentele unui GIS sunt:

1. componenta hardware înseamnă atât platforma de calcul cât și echipamente periferice pentru introducerea datelor și pentru comunicarea (afișarea) rezultatelor;

2. componenta software trebuie să ofere o serie de funcții de bază, cu aplicabilitate generală, și în același timp să permit adaptarea/extinderea la specificul oricărei aplicații; funcțiile oferite trebuie să permită atât analiză vectorială și cartografie automată, cât și prelucrarea imaginilor și modelare spațială (raster), laolaltă cu gestiune de baze de date și acces multi-media;

3. componenta date este determinantă: cea mai costisitoare și longevivă componentă a unui GIS este baza de date. Prin urmare, introducerea datelor este o operațiune de o importanță considerabilă. Introducerea datelor se poate face prin: digitizare, scanare, din măsurători în teren (stații totale), prelucrarea imaginilor de teledetecție, fotogrametrie digitală, conversie din alte formate. Întreținerea și actualizarea datelor geografice reprezintă o a două etapă, practic cu desfășurare continuă în timp și care necesită adesea resurse speciale dedicate (hardware, software și personal);

4. componenta personal înseamnă o echipă formată din trei categorii de specialiști:

cei care implementează software-ul de bază sunt implicați în activități de instruire a utilizatorilor, asistență tehnică și consultanță;

cei care creează și întrețin baza de date digitale sunt responsabili pentru conținutul, precizia și acuratețea datelor oferite utilizatorilor;

cei care utilizează software-ul și baza de date geografice pentru a rezolva probleme concrete sunt implicați în formularea specificațiilor de definiție a proiectelor (aplicațiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generarea produselor GIS și asistarea proceselor decizionale.

5. componenta metode reprezintă procesele și programele utilizate pentru atingerea scopurilor dorite și arată ca GIS operează în strânsă concordanță cu reguli și planuri de implemementare, care sunt modele și proceduri de operare unice.

Figura următoare (Figura 2.1) trebuie interpretată ca o propoziție, și pornește de la cele mai importante elemente care alcătuiesc un sistem GIS, până la cele mai puțin importante.

Figura 2.1. Ierarhia componentelor GIS

Tipuri de date GIS

Esența proiectului GIS este constituită de relațiile univoce dintre entitățile grafice și atributele descriptive asociate acestora.

Date (entități) grafice (geo-spațiale)

Fondul grafic se poate compune din următoarele tipuri de entități (Figura 2.2):

date vectoriale : punct, linie și poligon;

date raster : planuri scanate, ortofotoplanuri, imagini satelitare.

Entitățile grafice folosite în GIS sunt definite vectorial, ceea ce înseamnă ca reprezentarea lor pe ecran se bazează pe algoritmi matematici (geometrie, trigonometrie, algebră). O entitate este generată pe ecran (de către software) pornind de la coordonatele carteziene ale punctelor sale determinante și de la definiția sa geometrică.

Figura 2.2. Entități de reprezentare în GIS

Sursa: adaptare după I. Heywood, An introduction to Geographical Information Systems, London, 2006

Date vectoriale

Datele vectoriale sunt:

a) puncte – reprezintă entități punctiforme (simboluri) de pe plan /hartă (puncte de referință geografică și geodezică; puncte de măsurători; borne; clădiri; centre administrative; etc), acestea sunt caracterizate de coordoatele absolute ale plasării sale în plan/spațiu (X, Y, și eventual Z). Acestea se pot abate de la caracterul punctual doar atât cât să capete un plus de sugestivitate (fiecare mediu Gis pune la dispoziția utilizatorilor câteva zeci/sute de simboluri conforme unor standarde mai mult sau mai puțin consacrate/acceptate la nivel mondial).

b) linii – succesiuni de segmente liniare (inclusiv arce de cerc) costituind rețele ce apar în reprezentarea grafic (rețeaua hidrologică, drumurile, lini electrice, etc).

c) poligoane – contururi reprezentând entitățile caracterizate de suprafață la sol (parcele, arii protejate, lacuri, etc).

Date raster

Principala modalitate alternativă de reprezentare/stocare a entităților grafice este sub formă de imagini raster – obținute prin scanarea hărților/planurilor existențe sau prin aero-fotografierea teritoriului (planuri de baza, ortofotoplanuri, imagini satelitare). Imaginea raster este o matrice rectangulară de pixeli și doar cromatică acestora ajută ochiul uman sau software-ul să distingă entitățile reprezentate.

Date descriptive

Datele alfa-numerice reprezintă cumulul organizat și structurat de informații associate entităților grafice (“atribute”). Fiecărei entități grafice i se asignează o linie de table în baza de date ( o “înregistrare”).

Pentru ca industria bazelor de date este dominantă de peste trei decenii de modelul relațional desigur ca majoritate aplicațiilor GIS au recurs la acesta. Modelul relațional al bazelor de date se manifestă, dintr-o perspectivă simplificată/practică, prin următoarele:

– date – constituie atribute ale unei familii de entități înrudite. Acestea sunt structurate în tabele:

– coloanele de tabel definesc atributele urmărite ( se mai numesc și câmpuri/fields);

– rândurile definesc entitățile urmărite. Un rând (lini din tabel) colectează atributele (caracteristicile) unei entități (se mai numesc și înregistrări/records);

– între tabele se pot stabili relații de asociere/legătură, prin considerarea unor identificatori comuni (unei înregistrări dintr-un tabel îi poate corespunde una sau mai multe înregistrări din alt tabel);

– existența mecanismelor de gestionare/exploatare relațională a bazelor de date (comenzi/instrucțiuni pentru crearea, modificarea, actualizarea, interogarea și raportarea datelor).

În fluxul proiectului GIS, după constituirea fondului grafic al unei teme, urmează crearea (implicită sau explicită) a tabelei de date asociate acelei teme. Platforma GIS construiește automat acea tabela, sau asistă proiectantul să stabilească legăturile cu o tabelă externa pregatită în prealabil.

Desigur că tabelul asociată unei teme are atâtea înregistrări câte entități vectoriale sunt în acel strat tematic (ex. De strat tematic: hidrografia ocolului, bornele, ua-urile, etc).

În mod firesc avem posibilitatea de a adăuga câmpuri/coloane noi la tabelul principal asociat, pentru a colecta și alte informații despre entitățile vectoriale modelate.

Principalele tipuri de date alfa-numerice utilizate în mediul GIS :

Tipuri de date alfa-numerice

Tabel 2.1

Sursa: C. Moisă, CURS GIS- NOȚIUNI INTRODUCTIVE, Ocna Șugatag, 2008

Figura 2.3. Tipuri de date (curbe de nivel)

Entități grafice (date vectoriale) b) Date alfa-numerice

Odată definită structura de organizare a datelor alfa numerice se poate începe popularea bazei de date. În acest sens există următoarele situații/practici:

– culegerea explicită sincronă cu dezvoltarea fondului grafic;

– culegerea explicită asincronă cu dezvoltarea fondului grafic – atributele se complectează după creearea entităților grafice;

– importul datelor din tabele ale unor baze de date înrudite tematic cu aplicația GIS.

Simbolizarea datelor

Alegerea modului de reprezentare a datelor pe o hartǎ poate fi cea mai importantǎ decizie. Modul de reprezentare determinǎ ceea ce harta comunicǎ. Pe unele hǎrți se dorește doar reprezentarea poziției obiectelor. Cel mai ușor mod de a realiza acest lucru este de a desena toate obiectele cu același simbol. Pe alte hǎrți se dorește reprezentarea pe baza valorilor atribut sau a caracteristicilor care le identificǎ. De exemplu drumurile forestiere pot fi cartate pe categorii pentru a avea o idee mai bunǎ despre modelele de colectare a masei lemnoase sau se poate carta arealul unei specii forestiere, respective habitatul unor specii de animale din fondul cinegetic etc. de la cel mai favorabil spre cel mai puțin favorabil.

În general obiectele se pot reprezenta dupǎ cum urmeazǎ:

1.Cu un simbol unic (Figura 2.4)

Figura 2.4. Simbolizarea datelor prin simbol unic

2. Simbolizare cu valori unice – clasificare în funcție de o caracteristică, de un anumit tip (Figura 2.5.)

Figura 2.5. Simbolizarea datelor prin valori unice

3. Simbolizare ce reprezintă cantități (culori graduale, simboluri graduale și hǎrți de densitǎți de puncte) (Figura 2.6)

Figura 2.6. Simbolizarea datelor prin simboluri graduale

4. Simbolizarea de tip diagramǎ (grafic). Grafice de tip cerc, columnar sau columnar cumulative. (Figura 2.7)

Figura 2.7. Simbolizarea datelor sub formă de diagramă prin grafice de tip cerc

Programe utilizate

AutoCAD 2011 și AutoCAD MAP3D 2014

AutoCAD este cel mai răspândit mediu de grafică și proiectare asistată de calculator. În anul 1982, rula prima versiune a acestuia, denumită "MicroCAD", utilizată pe calculatoare cu procesor Intel 8080. A cucerit America, apoi Europa și Australia. Are un format soft recunoscut pe mapamond, *.dwg, compatibil cu aproape orice mediu de proiectare asistată de calculator.

Printre caracteristicile principale ale AutoCAD-ului se pot enumera:

Crearea unor construcții geometrice corecte;

Existența obiectelor grafice și multiplele posibilități de definire a acestora de către utilizator;

Posibilitățile de editare a elementelor grafice;

Existența unui sistem de cotare și hașurare foarte elaborat;

Capacitatea de modelare în două și trei dimensiuni;

Posibilitatea dezvoltării programului de către utilizator, prin aplicații directe în limbajele AutoLISP, C, DCL, Visual Basic.

AutoCAD este cel mai folosit program pentru realizarea planurilor în două dimensiuni 2D, mai puțin utilizat pentru trei dimensiuni 3D. Are funcții multiple pentru o utilizare cât mai eficientă. De asemenea, pe lângă fișierele cu extensie de tip .dwg, se pot obține și fișiere cu extensie de tip .dxf, fișiere folosite pentru realizarea fișierelor de tip .cgxml pentru cadastru general.

Microsoft Word și Microsoft Excel

Microsoft Word este un software produs de compania americană Microsoft, utilizat pentru introducere, procesare și editare texte. Programul s-a folosit la redactarea prezentei lucrări de dizertație.

Microsoft Excel reprezintă de asemenea un produs al celor de la Microsoft, având încorporate funcții matematice care ușurează realizarea calculelor. Programul a fost folosit pentru crearea diferitelor tabele importate în baza de date GIS.

ArcGIS – ArcMap 10.3.1

ArcMAP este una din aplicațiile esențiale a pachetului ArcGIS a companiei ESRI, ea find folosită pentru:

– crearea bazelor de date geo-spațiale (aici vom crea/aduce entitățile grafice și datele alfa-numerice asociate acestora pentru a construi resursele GIS – shapefile-uri,etc)

– modificarea, complectarea și actualizarea resurselor GIS

– realizarea de compoziții cartografice (hărți tematice); – derularea de analize și interogări specifice GIS.

Fereastra aplicației este împărțită în două panouri: cel din stânga „Table of Contents” este un arbore de gestionare sintetică a entităților ce se afișează cartografic în panoul din dreapta (fereastra principală de lucru). În panoul stâng apar denumirile și simbolizările pentru resursele GIS apelate în documentul curent. Interfața aplicației ArcMap este formata din:

– o caseta de afișare a layerelor (Table Of Contents) similară cu o Legendă;

Aici se poate alege care dintre data frame-uri va fi cel afișat curent. Ordinea de reprezentare a straturilor afișate în dreapta este conformă ordinii în care numele acestora apar în panoul stâng. Datorită faptului că în acest „Table of Contents” (Figura 2.8) apar sintetic reprezentările simbolice ale entităților din compoziția cartografică, arborele de gestionare are și valențe de legendă cartografică, fiind însă o legendă interactivă și administrativă.

Figura 2.8. Table of Contents

– zona în care se afișează harta (Map display area), formată din layer-ele curente;

– bara cu meniuri;

– bara pentru desenare;

– bara standard, dar și alte aplicații vizibile în funcție de necesitatea utilizatorului (Edit, Spatial Analyst, Georeferencing etc);

– bara cu uneltele de baza pentru zoom, măsurare distanțe, accesare informații despre elementele din hartă, găsirea unor elemente etc.( Figura 2.9).

Figura 2.9. Interfața aplicației ArcMAP

Caseta principală de unelte Tools (Figura 2.10):

Figura 2.10. Meniul Tools

– Zoom In – permite mărirea imaginii geografice;

– Zoom Out – permite micșorarea imaginii geografice;

– Fixed Zoom In – apropie compoziția grafică în trepte, cu păstrarea punctului de centru (fără să mai necesite punctarea în suprafața de afișare);

– Fixed Zoom Out – îndepărtează compoziția grafică treptat, cu prezervarea centrului;

– Pan – panoramarea compoziției grafice spre stânga/dreapta/sus/jos/mixt prin punctarea acesteia și tragerea în direcția dorită (drag-and-drop);

– Full Extent – determina afișarea pe ecran a întregii zone acoperite de compoziția cartografică;

– Go Back To Previous Extent – determină revenirea la zoom-area / panoramarea anterioară;

– Go To Next Extent – o folosim la restabilirea afișării/afișărilor de dinaintea aplicării comenzii “Go Back To Previous Extent”;

– Select Features – selectarea entităților grafice prin punctarea individuală pe acestea sau prin încadrarea/intersectarea lor cu un dreptunghi de selecție (pentru selectarea multiplă se poate recurge și la apăsarea tastei “Shift” în timpul punctărilor);

– Select Elements – permite selectarea și interacțiunea cu elementele grafice adiționale ale compoziției cartografice (forme geometrice și texte create cu unelte din caseta “Draw”);

– Identify – identifică entitatea geo-spațială pe care se punctează, prin prezentarea informațiilor descriptive asociate acesteia într-o casetă distinctă (fereastra ce poate gestiona informații cumulate din mai multe straturi tematice)- Identify este prima unealtă de analiză GIS.

CAPITOLUL 3. REALIZAREA BAZEI DE DATE CADASTRALE

3.1. Obiectivul general

Obiectivul general al acestui proiect este centralizarea datelor în urma finalizării lucrărilor de înregistrare sistematică în UAT Frumușeni, județ Arad, într-o bază de date cadastrală, care să permită crearea unui Sistem de centralizare a bazelor de date cadastrale din UAT Frumușeni, cu posibilitatea implementării și a datelor pe care le cuprinde Planul Urbanistic General (PUG), evidența electronică a registrului agricol, datele specifice de starea civilă, datele păstrate de către finanțele publice etc.

Scopul achiziționării unui sistem de centralizare a bazelor de date cadastru îl reprezintă necesitatea punerii în practică a principiilor de realizare și întreținere a unei baze de date moderne și unitare privind evidența imobilelor terenuri și construcții, care să permită vizualizarea tuturor informațiilor gestionate într-o colecție structurată de date, reprezentând o bază de date relațională în care dependențele complexe dintre date și/sau metadate să se regăsească într-un model al datelor propriu sistemului de centralizare.

Această bază de date poate fi implementată la nivelul aparatului de specialitate al primarului și eventual la nivelul serviciilor, instituțiilor publice și regiilor autonome interesate și care se ocupă cu evidența imobilelor, astfel încât să se realizeze o evidență unică a acestor imobile.

Date folosite

Datele folosite în realizarea bazei de date sunt exportate din documentele tehnice ale cadastrului – copie finală realizate de prestator și recepționate de OCPI Arad în anul 2017.

Datele folosite sunt de două tipuri:

a) date vectoriale – date de tip polygon și date raster (ortofotoplan);

b) date descriptive/ date de tip atribut.

Datele au fost exportate din următoarele documente tehnice ale cadastrului:

Registrul cadastral al imobilelor (.doc)

Registrul cadastral al imobilelor este documentul tehnic care conține informațiile textuale de natură tehnică și juridică ale imobilelor identificate în urma lucrărilor sistematice de cadastru.

Opisul alfabetic al titularilor drepturilor reale de proprietate, al posesorilor și al altor deținători (.doc)

Opisul alfabetic al titularilor drepturilor reale de proprietate, al posesorilor și al altor deținători este documentul tehnic care cuprinde lista ordonată alfabetic a deținătorilor imobilelor și elementele de identificare a imobilelor în planul cadastral.

Planul cadastral de ansamblu sc.1:10.000 (.dxf/.dwg)

Planurile cadastrale (.dxf/.dwg)

Planul cadastral digital constituie baza tehnică pentru realizarea bazei de date cadastrale. Planul cadastral întocmit în cadrul lucrărilor de cadastru sistematic conține reprezentarea grafică a limitelor imobilelor componente ale unui sector cadastral sau unitate administrativ-teritorială, realizată în sistemul național de referință, precum și identificatorii unici ai imobilelor.

Realizarea bazei de date cadastrale folosind ArcMap versiunea 10.3.1

ArcGIS este un Sistem Informațional Geografic (SIG), care are posibilitatea de furnizare a planurilor digitale, ce utilizează și interoghează datele grafice, cu ajutorul funcțiilor interactive, în vederea creării modelelor de date relaționale, încărcate cu informații topologice.

Baza de date cadastrală este definită ca o bancă de date relațională între datele vectoriale și atributele corespunzătoare, salvată ca FILE GEODATABASE, folosind programul ArcGIS – ArcMap 10.3.1.

Etapele parcurse in vederea realizarii bazei de date sunt:

a) lansarea programului ArcGIS – ArcMap 10.3.1;

b) crearea unei noi Geodatabase folosind fereastra Catalog; fișierul va avea extensia .gdb (Figura 3.1.b.);

Geodatabases sunt baze de date relaționale care conțin informații geografice. Geodatabases conțin clase de elemente și tabele care descriu aceeași temă sau subiect. Acestea pot fi organizate în feature datasets; ele pot exista, de asemenea, independent în geodatabase.

c) crearea unei noi Feature Data Set având grijă a se selecta sistemul de proiecție Stereo 70 (Figura 3.1.c.);

d) crearea de FeatureClass pentru fiecare layer nou creat al bazei de date (Figura 3.1.d.);

Baza de date rezultată va conține următoarele layere:

– Limita administrativă UAT Frumușeni;

– Limita intravilan;

– Sector cadastral;

– Imobile;

– Parcele;

– Construcții.

b) c) d)

Figura 3.1. Realizarea bazei de date

e) încarcarea datelor vectoriale de tip polygon din planurile cadastrale .dxf predate în lucrarea de cadastru general (folosind comanda Load) pe fiecare layer creat;

Încărcarea datelor s-a finalizat cu succes, rezultând:

Limită UAT Frumușeni: 1 geometrie (Figura 3.2);

Limită intravilan: 11 geometrii (Figura 3.3);

Sector cadastral: 172 geometrii (Figura 3.4);

Imobile: 4621 geometrii (Figura 3.5);

Construcții: 2215 geometrii (Figura 3.6).

Figura 3.2. Layer Limită UAT Frumușeni

Figura 3.3. Layer Sector cadastral

Figura 3.4 .Layer Limită intravilan

Figura 3.5. Layer Imobile

Figura 3.2. Layer Parcele și Construcții

f) introducerea datelor vectoriale de tip raster: ortofotoplan 2016 (.sid), se folosește comanda Add Data;

Pentru suprapunerea layerelor peste ortofotoplan se modifică transparența layerelor din fereastra Properties →Display→Transparent – 60%. Astfel se observă că imobilele reprezentate prin poligoane (date vectoriale) se suprapun exact peste ortofotoplan (date raster)- Figura 3.7.

Figura 3.7. Suprapunere ortofotoplan

g) introducerea datelor de tip atribut

La obiectele spațiale vectoriale încărcate se asociază atributele corespunzătoare, numerice și textuale, preluate din Cadastru general, respectiv din documentele tehnice cadastrale: registrul cadastral al imobilelor și opisul alfabetic al titularilor drepturilor reale de proprietate, al posesorilor și al altor deținători.

Aceste date au fost prelucrate în fișiere în format .xlsx de tipul Figura.3.8. Pentru layerele Imobile, Parcele și Construcții s-au creat câte un fișier .xlsx separat conținând atributele imobilelor.

Atributele conțin atât informații tehnice cât și referitoare la situația juridică a imobilelor. Aceste date sunt structurate în tabele ce vor cuprinde următoarele coloane conform Tabel 3.1.

Structura tabelelor de atribute

Tabelul 3.1.

Figura 3.8. Tabel excel cu atributele asociate Layerului Construcții

Aceste fișiere de tip .xlsx se adaugă în baza de date .mxd cu ajutorul comenzii Add data. Atributele de tip tabelar s-au importat ca layere separate însă se vrea ca aceste atribute să fie corelate în fiecare layer corespunzător fiecărei geometrii.

Pentru fiecare layer se deschide open attribute table și se constată că există o coloană denumită ID care reprezintă identificatorul unic al imobilului. Aceeași coloană se regăsește și în fișierul .xlsx. Astfel coloana comună va fi folosită în comanda Join pentru unirea atributelor din tabelul excel importat în attribute table aferent fiecărui layer. În fereastra deschisă (Figura 3.9) se alege coloana din layer care va sta la baza unirii, se alege tabelul care se va uni, se alege câmpul din tabel ce sta la baza unirii. Se alege una dintre cele două opțiuni: Keep all record sau Keep only matching records, apoi Validate Join și OK.

Unirea câmpurilor s-a efectuat cu succes. Astfel pentru layerul imobile s-au adaugat 22 coloane noi cu atributele corespunzătoare fiecărui imobil – ID .

La fel s-a procedat pentru următoarele layere Parcele și Construcții (Figura 3.10).

Figura 3.9. Comanda Join Data

h) Salvarea bazei de date

Figura 3.11 Salvarea datelor

Salvarea datelor în format shapefiles (.shp) se face folosind comanda Export Data (Figura 3.11) pentru fiecare layer și se alege calea dorită de salvare. Shapefiles stochează toate elementele geografice și atributele lor, păstrându-se legatura relațională între date.

Interogarea, geoprocesarea și analiza datelor

Crearea unei baze de date GIS la nivelul unității administrative oferă avantaje semnificative pentru procesele de interogare. Prin interogare pot fi obținute informațiile de interes, iar mai departe acestea pot fi vizualizate pe hartă. De asemenea, în condițiile construirii unei baze de date complexe și complete, prin interogare se pot obține foarte rapid informații relevante, cum ar fi cele referitoare la proprietățile publice și private, categoria de folosință a terenurilor, nr. de nivele al construcțiilor etc.

În continuare sunt prezentate câteva exemple de interogare a datelor și rezultatele lor folosind meniul programului ArcGIS – ArcMap 10.3.1.

Crearea hărților tematice prin simbolizarea datelor

Având baza de date creată conținând cele 6 layere la care am importat tabelele cu atribute se pot crea o multitudine de hărți tematice pe baza atributelor descriptive. În continuare se vor prezenta câteva exemple de hărți tematice și aplicabilitatea lor.

Simbolizarea printr-un simbol unic

Desenarea datelor cu un singur simbol oferǎ o imagine a modului în care obiectele sunt distribuite. În Figura 3.12 se poate vedea distribuția sectoarelor cadastrale.

Pentru afișarea atributelor (in exemplul de mai jos nr. sector cadastral) se bifează din meniul Properties al layerului căsuța Label Features.

Figura 3.12. Simbolizarea sectoarelor cadastrale

Simbolizare prin valori unice

Pe o astfel de hartǎ se deseneazǎ obiectele pe baza unor atribute sau carcteristici care le individualizeazǎ. În harta fiecare clasă este reprezentatǎ de o culoare diferitǎ.

Exemplu 1: clasificarea construcțiilor după nr. de niveluri (Figura 3.13), utilă dezvoltării strategiei de urbanism, sistemului de taxe și impozite, amplasarea stâlpiilor de înaltă tensiune etc. Folosind fereastra layout a programului se poate crea și exporta harta tematică cu toate elementele ei, inclusiv simbolizarea nordului geografic, legenda, scara reprezentării.

Figura 3.13. Simbolizare în funcție de numărul de nivele al construcțiilor

Exemplu 2: clasificarea parcelelor după categoria de folosință (Figura3.14), utilă sistemului de taxe și impozite, APIA, dezvoltării investițiilor viitoare etc.

Figura 3.14. Simbolizare în funcție de categoria de folosință a parcelelor

Simbolizare prin cantități

Clasificarea în funcție de cantități constă în crearea de grupuri de obiecte (clase) care au valori similare și care vor fi asociate cu un singur simbol. Clasele pot fi definite fie manual, fie automat prin afișarea unei scheme de clasificare standard cu specificarea numărului de clase (implicit este 5). Odată definite clasele, se pot adăuga altele, se pot șterge sau se poate redefini domeniul unei clase.

Simbolizarea prin cantități în ArcGIS se poate face prin: culori graduale, simboluri graduale, simboluri proporționale, Dot density. În continuare este prezentată o hartă realizată prin metoda culorilor graduale.

Exemplu: reprezentarea graduală în funcție de suprafață măsurată a imobilului în 6 clase valorice (Figura 3.15)

Figura 3.15. reprezentarea graduală în funcție de suprafață măsurată

Analize spațiale. Geoprocesarea datelor

În cadrul GIS pot fi aplicate mai multe metode de analiză spațială și geoprocesare, dintre care au fost selectate câteva pentru a oferi o imagine sintetică asupra posibilităților oferite de acesta. Prin aceste metode analitice putem face interogări referitoare la Ce? Unde? Cât? Când? și putem propune soluții la problemele urmărite. Tocmai de aceea sunt create layerele GIS, pentru a selecta acele informații de care avem nevoie sau a putea face predicții sau explica fenomenele din punct de vedere al distribuției geografice.

Altfel spus, GIS-ul cuprinde – într-o abordare coerentă și unitară – două tipuri de date: date grafice și date atribut, legate între ele prin identificatori unici. Ambele componente pot participa la exploatarea sistemului geografic prin acțiuni numite analiză, interogare, consultare sau raportare.

Analizele pot fi:

analize pur spațiale – utilizând doar componenta grafică. Acestea sunt bine reprezentate, pornind de la banalele măsuratori directe de distanțe și perimetre (comanda Measure) și ajungând până la interacțiunile dintre categorii/straturi distincte;

analize alfa-numerice – de natura interogărilor datelor de tip atribut;

analize mixte – folosind ambele tipuri de date. De la cele mai simple – aflarea informațiilor asociate unei entități grafice selectate, până la cele complexe.

3.4.2.1. Selecția după atribute

Cel mai frecvent tip de interogare asupra bazelor de date alfa-numerice are ca finalitate selectarea din mulțimea înregistrărilor doar pe acelea care satisfac o condiție impusă de utilizator (definite pe loc sau pregatită dinainte).

Cea mai simplă posibilitate de căutare a unui imobil după un anumit atribut unic (id, IE, nr.cad., nr.top, nume proprietar, nr.act, etc) se folosește comanda Find dar pentru selecția mai multor imobile după același atribut se vor folosi comenzile din meniul Selection al programului ArcMAP.

Pentru selectarea tuturor imobilelor după un atribut de interes se folosește din meniul Selection comanda Select by attributes. În fereastra deschisă în partea de jos se crează filtrarea compusă din layer, câmpul dorit pentru selecție, simbol matematic și valoare.

Exemplu 1: Se dorește identificarea pe hartă a tuturor imobilelor a căror proprietari sunt decedați; se aplică filtrele și se obține o selecție a 927 imobile (Figura 3.16). Imobile selectate pot fi vizualizate separat și inclusiv crearea unui nou layer cu acestea transferându-se atât geometriile cât și atributele lor. Aplicabilitatea selecției este crearea într-un timp scurt a imobilelor cu proprietari decedați în vederea solicitării notarilor pentru dezbaterea succesiunilor.

Figura 3.16. Selecția imobilelor după proprietarii decedați

Pe baza selecției rezultate se poate genera o statistică a selecției. Astfel, după suprafața măsurată se poate afla suprafața cea mai mică, mare, media, suma, frecvența (Figura3.17).

Figura 3.17. Statistică a selecției

Exemplu 2: Selectarea tuturor imobilelor cu suprafața mai mare de 3000 mp care au categoria de folosință Arabil, pentru aflarea terenurilor care pot primi subvenție de la APIA. A rezultat un numar de 1952 imobile (Figura 3.18).

Figura 3.18. Selecția terenurilor prin aplicarea a două filtre

3.4.2.2. Selecția după locație

Interogările spațiale sunt cele mai importante și presupun selecția entităților în funcție de locație sau de relațiile spațiale cu celelalte entități.

Una din comenzile ce poate fi folosită e Select by Location, iar în fereastra deschisă se alege metoda, layerul vizat, layerul sursă și metoda de selecție spațială ce va fi folosit pentru layerul vizat.

Exemplu: selectarea tuturor construcțiilor din intravilan. A rezultat un număr de 2215 construcții (Figura 3.19). Această selecție se poate vizualiza ca tabel separat inclusiv crearea unei noi interogări după atribute.

Figura 3.19. Comanda Select by Location

O altă comandă foarte utilă pentru selectarea imobilelor dintr-o anumită zonă este Select by Graphics. Având zona de interes marcată printr-un dreptunghi (meniul Draw→Rectangle) prin această comandă se vor selecta toate parcelele care sunt conținute sau intersectează dreptunghiul (Figura 3.20).

Figura 3.20.Comanda Sort by Graphics

3.4.2.3. Analiza Buffer

Arealele buffer sunt acele teritorii delimitate la anumite distanțe în jurul unuia sau mai multor obiecte geografice. În cadrul acestei operațiuni sunt generate unul sau mai multe poligoane folosite pentru determinarea proximității spațiale.

Figura 3.21. Analiza Buffer

Această comandă din categoria analizelor de proximitate e utilă pentru identificarea, analizarea și dezvoltarea strategiilor viitoare de dezvoltare a anumitor areale față de obiectivele de interes.

Exemplu: Realizarea unei zone ,,buffer” de 50 m față de Drumul Județean pentru identificarea terenurilor și a construcțiilor afectate de viitoarele posibile investiții (Figura 3.22). Folosind apoi comanda Select by Location se pot afla toate imobilele și construcțiile aflate în zona de interes (Figura 3.23).

Figura 3.22 Buffer 50 m fața de Drumul Județean

Figura 3.23 Selecția cu imobilele și construcțiile din zona de interes

Implementarea bazei de date GIS la nivel teritorial

După cum s-a văzut în exemplele anterioare, crearea și implementarea unei baze de date GIS la nivelul unității administrative oferă avantaje semnificative pentru procesele de interogare. Prin interogare pot fi obținute informațiile de interes, iar mai departe acestea pot fi vizualizate pe hartă.

De asemenea, în condițiile construirii unei baze de date complexe și complete, prin interogare se pot obține foarte rapid informații relevante, utile mai multor domenii de activitate.

Aplicabilitatea unei baze de date GIS este vastă, din care amintim:

Planificarea și urmărirea investițiilor;

Rezolvarea problemelor legate de strategiile de dezvoltare a teritoriului;

Crearea unui sistem unitar, exploatabil în comun de către societăți comerciale, carte funciară, primarii, organe fiscale locale, oficii de cadastru, consilii județene, etc;

Actualizarea situației tehnice și juridice a imobilelor în timp real;

Stabilirea sistemului de taxe și impozite ale locuitorilor;

Sursă de date pentru mediul de afaceri și investiții;

Crearea unei evidențe stricte privind eventualele modificări ale terenurilor (comasări, dezmembrări, vânzări-cumpărări, etc.).

Beneficii viitoare:

Recuperarea investiției prin vânzarea de hărți și de informații din baza de date către persoane juridice și fizice;

Reducerea costurilor pentru proiectele care necesită o cantitate considerabilă de informații cadastrale.

Mărirea bugetului local, prin aplicarea corectă a sistemului de taxe și impozite;

Pentru implementarea unui sistem GIS sunt necesare următoarele componente:

Datele GIS – atât layerele reprezentând entități specifice (linie, punct, poligon), cât și atributele asociate (baza de date creată după cadastrul general);

Softuri GIS – există foarte multe programe GIS atât comerciale cât și de tip open-source( de exemplu ArcGIS, QGIS etc.);

Componentele hardware – pentru a rula softurile GIS, precum și pentru construirea, stocarea, administrarea și prelucrarea datelor;

Personal calificat – cea mai importantă componentă, format din personal specific, personal managerial, specialiști din domeniul planificarii teritoriale.

La ora actuală există o serie de limitări în implementarea GIS în domeniul dezvoltării teritoriale inteligente. Acestea sunt determinate în special de lipsa resurselor financiare, organizatorice, personal calificat, precum și compatibilitatea dintre sistemele software. De asemenea, trebuie menționată și reticența aparatului administrativ la schimbări către noile tehnologii, sau teama că tehnologia poate automatiza o serie de operațiuni și implicit dispariția locurilor de muncă.

Dincolo de nivelul administrației locale a implementării GIS ca procedeu de inventariere este important de ținut cont de necesitatea colaborării multijurisdicționale la diferite niveluri ale autorității guvernamentale. Datorită unei asemenea colaborări este nevoie de protocoale și de standardizarea modului de reprezentarea a datelor atât pentru transferul interinstituțional cât și pentru a oferi o serie de informații prin sistemele web-GIS.

CAPITOLUL 4. CONCLUZII

Facilitând prelucrarea și analiza datelor spațiale vectoriale și a datelor de tip atribut, integrate într-o bază de date complexă, eterogenă, GIS constituie unica soluție prin care se pot rezolva rațional, inteligent și eficient problemele tot mai dificile legate de strategiile de dezvoltare a teritoriului. Aplicabilitatea GIS este practic nelimitată căci marea majoritate a activităților umane au drept trăsătură importantă localizarea în spațiu. În mod natural, un astfel de sistem este utilizat pentru producerea de planuri și hărți, gestionarea rețelelor de utilitate publică (apă și canalizare, termoficare, electrice, telefonice, gaze, drumuri, căi ferate, linii de transport urban, etc.), identificarea amplasamentului optim pentru o investiție, studiul impactului unui obiectiv (centrala nucleară, aeroport, rafinărie) asupra mediului ambiant, etc.

GIS poate fi aplicat în numeroase departamente ale aparatului administrativ, companii sau organizații non-profit, pentru rezolvarea unor aspecte care țin de planificarea teritorială. În sectorul public, GIS poate fi folosit în domeniul locuirii, serviciilor sociale, geodemografie, educație, transport, infrastructură, sănătate, stabilirea cotelor de impozitare, utilizarea terenurilor etc.

Un aspect important legat de GIS este legată de analiza cost-beneficiu a implementării unui asemenea sistem. Având personal bine instruit și specializat, s-a constat că implementarea sistemului crește eficiența luării mai rapide a deciziilor potrivite de planificare teritorială.

Informații de calitate înseamnă decizii de calitate. Baza de date GIS rezultată din Cadastru General, integrând date cadastrale actualizate poate fi un ajutor fundamental în managementul oricărei unităti administrativ-teritoriale complexe, cu sarcini multiple, interdependente.

În concluzie, implementarea unei baze de date GIS ca urmare a finalizării lucrărilor de Cadastru General, nu trebuie considerată ca un cost suplimentar, aceasta este defapt o necesitate, un real ajutor în luarea deciziilor în timp scurt, fiind o componentă a societății moderne actuale.

BIBLIOGRAFIE