Організація БАЗ ДАНИХ Автоматизованої системи земельного кадастру

Мета будь-якої інформаційної системи — обробка даних про об'єкти реального світу. У широкому змісті слова база даних — це сукупність відомостей про конкретні об'єкти реального світу в якій-небудь предметній області. Під предметною областю прийнято розуміти частину реального світу, що підлягає вивченню для організації управління й в кінцевому підсумку – автоматизації.

Створюючи базу даних, користувач прагне впорядкувати інформацію з різними ознаками і швидко робити вибірку з довільним сполученням ознак. Зробити це можливо, тільки якщо дані структуровані.

Структурування — це введення угод про способи подання даних.

Неструктурованими називають дані, записані, наприклад, у текстовому файлі.

Користувачами бази даних можуть бути різні прикладні програми, програмні комплекси, а також фахівці предметної області, що виступають у ролі споживачів або джерел даних, називані кінцевими користувачами.

У сучасній технології баз даних передбачається, що створення бази даних, її підтримка й забезпечення доступу користувачів до неї здійснюються централізовано за допомогою спеціального програмного інструментарію — системи управління базами даних.

База даних (БД)– це сукупність даних, що організовані за певними правилами і встановлюють загальні принципи опису, збереження і маніпулювання ними.

Система управління базами даних (СУБД) — це комплекс програмних і мовних засобів, необхідних для створення баз даних, підтримки їх в актуальному стані й організації пошуку в них необхідної інформації.

Централізований характер управління даними в базі даних допускає необхідність існування деякої особи (групи осіб), на яку покладають функції адміністрування даними, збереженими в базі.

За технологією обробки дані бази даних підрозділяються на централізовані й розподілені.

Централізована база даних зберігається в пам'яті однієї обчислювальної системи. Якщо ця обчислювальна система є компонентом мережі ЕОМ, можливий розподілений доступ до такої бази. Такий спосіб використання баз даних часто застосовують у локальних мережах ПК.

Розподілена база даних складається з декількох, можливо пересічних або навіть дублюючих одну одну частин, збережених у різних ЕОМ обчислювальній мережі. Робота з такою базою здійснюється за допомогою системи управління розподіленою базою даних (СУРБД).

За способом доступу до даних бази даних розділяються на бази даних з локальним доступом і бази даних з вилученим (мережним) доступом.

Створення автоматизованої системи державного кадастру України (АСДЗКУ), перш за все, пов'язане з прийняттям рішень щодо організації (архітектури) кадастрових баз даних.

Від організації кадастрової бази даних стосовно системи управління (централізована, децентралізована чи комбінована) значною мірою залежить архітектура АСДЗКУ, її функціональні можливості, склад програмно-технічного забезпечення, засоби телекомунікаційного зв’язку, забезпечення захисту даних, етапність запровадження і, як наслідок, ефективність та вартість системи в цілому.

Організація кадастрових баз даних першочергово залежить від функцій по веденню державного земельного кадастру, які визначаються законодавчими та нормативними актами. Так, згідно з чинним законодавством державний земельний кадастр ведеться на трьох рівнях:

- національному (Держкомзем України),

- регіональному (обласні управління земельних ресурсів);

- базовому (районні та міські управління/відділи земельних ресурсів).

На базовому рівні в Державному земельному кадастрі формуються і зберігаються відомості про земельні ділянки, розміщені на території відповідної адміністративно-територіальної одиниці (село, селище, сільська рада, місто, район), межі земельних ділянок, населених пунктів та відповідних адміністративно-територіальних одиниць в цілому, розподіл земельних ділянок серед власників землі, землекористувачів (у тому числі орендарів), правовий режим земельних ділянок, їх кількісну та якісну характеристику та оцінку земель. Для виконання зазначених функцій на базовому рівні розробляються індексні карти відповідних адміністративно-територіальних утворень, ведуться бази даних АСДЗК базового рівня, реєструються права власників та користувачів земельних ділянок, здійснюється інформаційно-аналітичне обслуговування юридичних осіб та громадян тощо.

На регіональному рівні в Державному земельному кадастрі містяться відомості про межі адміністративно-територіальних одиниць (сіл, селищ, сільських рад, міст, районів, областей, Автономної Республіки Крим) та статистичні дані про правовий режим земель, їх розподіл за категоріями та господарським використанням, про їх кількісну та якісну характеристики і оцінку земель. На регіональному рівні передбачається ведення регіональних централізованих КБД, до складу яких входять бази даних базового рівня.

На національному рівні в Державному земельному кадастрі містяться відомості про державний кордон України, межі Автономної Республіки Крим, областей та міст Києва і Севастополя та статистичні дані про правовий режим земель, їх розподіл за категоріями та господарським використанням, про їх кількісну та якісну характеристику і оцінку земель. На національному рівні передбачається ведення централізованої бази даних державного земельного кадастру України.

Такий розподіл функцій певною мірою обумовлює розподілену трьохрівневу ієрархічну архітектуру баз даних, тобто, на кожному рівні ієрархії база даних (її структура, склад) повинна бути адекватною функціям ведення державного земельного кадастру.

На вибір архітектури БД АСДЗКУ суттєво впливає склад, кількість та професійний напрям діяльності користувачів системи, їх відомча належність та місцезнаходження, статус користувачів стосовно прав доступу до баз даних, частота звернень до БД, технології взаємодії з БД (клієнт-серверні в локальній мережі, Internet/Intranet). Користувачами системи будуть: юридичні та фізичні особи, міністерства, відомства та установи, органи Держкомзему та Центру державного земельного кадастру, органи місцевого самоврядування, комунальні служби, Державна податкова адміністрація та її підрозділи на місцях, суди, нотаріат, банки та інші фінансові установи, страхові компанії, органи БТІ, ріелтерські структури, оцінювачі та інші суб’єкти ринку землі, органи архітектури та інші проектні установи, профільні наукові та навчальні заклади, галузеві та відомчі автоматизовані інформаційні системи (які використовують кадастрову інформацію) тощо.

Основними об’єктами обліку кадастрових баз даних є земельні ділянки (парцели), інформація про які вноситься в Реєстр земельних ділянок БД АСДЗКУ.

Крім основних об’єктів обліку, якими є земельні ділянки, в БД АСДЗКУ ведуться також: Реєстр власників та користувачів земельних ділянок, Реєстр правових документів та Реєстр прав. Передбачається ведення в складі БД АСДЗКУ Реєстру будівель та споруд (та їх частин, в тому числі квартир). Кількість об’єктів обліку в зазначених реєстрах буде наступною. В Реєстрі власників та користувачів буде як мінімум 50 млн. одиниць обліку фізичних та юридичних осіб, вважаючи, що власником земельної ділянки є одна юридична або фізична особа. Хоча їх буде значно більше, враховуючи наявність досить поширеної спільно-часткової форми власності. В Реєстрі правових документів, виходячи з розрахунку, що на одну земельну ділянку в середньому буде не менше двох правових документів, об’єктів обліку буде понад 100 млн. Тоді і в Реєстрі прав буде зареєстровано понад 100 млн. записів щодо прав юридичних та фізичних осіб на земельні ділянки.

Таким чином, атрибутивна база даних АСДЗКУ буде містити інформацію про 30 млн. одиниць обліку (земельні ділянки – 50 млн., власники та користувачі – 50 млн., правові документи – 100 млн., права – 100 млн.). При запровадженні Реєстру будівель, споруд та їх частин загальна кількість об’єктів обліку в БД АСДЗКУ буде становити понад 500 млн. одиниць.

Крім атрибутивних даних в БД АСДЗКУ містяться також електронні планово-картографічні матеріали, до яких належать індексні карти, чергові кадастрові плани та інші тематичні планово-картографічні матеріали. Чергові кадастрові плани ведуться в ГІС-середовищі з забезпеченням програмно-інформаційної взаємодії з атрибутивними БД. Чергові кадастрові плани ведуться для всіх адміністративно-територіальних одиниць України. Для населених пунктів, а їх всього в Україні 30190, чергові кадастрові плани ведуться в масштабі 1:2000, а для земель сільськогосподарського призначення в межах сільських/селищних рад (всього 11061) – в масштабі 1:10000.

Централізована модель архітектури БД передбачає наявність одного сервера (одного комплексу серверів) БД, з яким взаємодіють всі вузли АСДЗКУ (загальна їх кількість становить 698), та зовнішніх користувачів системи.

Централізована модель архітектури баз даних АСДЗКУ має наступні основні переваги:

- економія фінансових ресурсів за рахунок централізації технічних засобів (серверів, мережевого устаткування тощо), серверного ліцензійного програмного забезпечення (ОС, СУБД, ГІС ) та прикладного програмного забезпечення у вигляді відповідних додатків;

- концентрація фахівців високої кваліфікації в межах одного підприємства, яке забезпечує ведення централізованої БД, і зменшення кваліфікаційних вимог до персоналу регіональних центрів;

- зменшення витрат на забезпечення безпеки, цілісності та непротиріччя даних, їх адміністрування, регламентації доступу користувачів та забезпечення секретного режиму використання певних даних;

- можливість запровадження єдиних ефективних технологій надання інформаційних послуг користувачам системи з використанням моделі “одного вікна”;

- забезпечення коректності та ефективності картографічного забезпечення системи за рахунок його зосередження тільки на центральному вузлі системи;

- постійна підтримка даних в актуальному стані;

- зосередження відповідальності за БД в одному місці.

До недоліків централізованої моделі архітектури БД АСДЗКУ можна віднести:

- надзвичайно високі вимоги до продуктивності, надійності та відмовостійкості центрального вузла зберігання та обробки даних;

- необхідність постійної підтримки продуктивності центрального вузла на рівні “пікового стану” та забезпечення постійного функціонування конкурентного середовища в режимі “внесення даних – запит”;

- відсутність надійних засобів телекомунікацій по території України та висока вартість послуг по передачі інформації;

- перенавантаження WEB-сервера центрального вузла БД;

- відсутність механізму локалізації трафіку даних та підвищені вимоги до якості каналів передачі даних, що призведе до збільшення експлуатаційних витрат;

- високий ступінь ризику, пов’язаного із втратою даних (всі дані географічно знаходяться в одній точці);

- практична втрата прав власності на регіональний інформаційний ресурс;

- стримування процесу запровадження АС ДЗК базового рівня внаслідок залежності від центрального вузла, телекомунікацій та директив “зверху”;

Розподілена (децентралізована) модель архітектури баз даних АСДЗКУ має ряд відомих переваг і дає можливість:

- підвищити рівень паралелізму виконання трансакцій;

- наблизити інформацію до місця її використання;

- локалізувати трафік обміну даними;

- підвищити показники надійності системи;

- зменшити затрати на створення системи.

Крім того, децентралізація баз даних за своїми принципами створення дозволяє легко виконувати поетапне нарощування ресурсів системи.

Централізована модель передбачає, що:

- технічні засоби, серверне системне та прикладне програмне забезпечення будуть сконцентровані в одному місці - у центральному апараті Держкомзему;

- система повинна забезпечити доступ до даних всіх категорій користувачів на всіх рівнях (включаючи введення даних, побудову аналітичних звітів, перегляд картографічних даних, отримання довідок, оформлення документів на земельну ділянку або нерухоме майно, тощо);

- доступ до даних може бути як в online (безпосередньо до серверу застосувань), так і offline (отримання інформації по електронній пошті, яка оброблюється по мірі надходження) режимах; online-доступ до даних може здійснюватися як по закритих виділених каналах зв’язку, так і по загальнодоступних каналах Internet;

- необхідно забезпечити постійне оновлення та збереження в актуальному стані досить великого об’єму геоінформаційних даних, включаючи індексні та кадастрові карти всіх земельних ділянок та кадастрові плани на всі населені пункти України (більше 30000);

- необхідно впровадити цілий ряд організаційних заходів та технічних засобів, що забезпечать підвищену надійність системи, стійкість її до збоїв, а при наявності збоїв – коректне збереження даних та швидке відновлення працездатності (не більше 2-3 годин);

- така модель потребує створення підвищеної системи безпеки, оскільки надзвичайна велика кількість запитів зацікавлених осіб та організацій обумовлює потенційну загрозу несанкціонованого доступу до даних або вірусної атаки.

Регіональна модель передбачає, що:

- технічні засоби, серверне системне та прикладне програмне забезпечання будуть розташовані у центральному апараті (м. Київ) та в обласних управліннях;

- в обласних управліннях зберігається інформація про земельні ділянки, об’єкти нерухомості та права на них по всіх районах області;

- введення первинних даних, видача та перевірка документів на земельні ділянки та об’єкти нерухомості, надання довідок та відповіді на запитання користувачів здійснюється фахівцями Держкомзему в районних та міських відділах/управліннях; фахівці районних управлінь працюють безпосередньо з відповідною реєстраційною системою обласного управління, в районних управліннях бази даних відсутні;

- крім того, обласні управління та центральний апарат виконують свої специфічні задачі з аналізу розвитку ринку землі та нерухомості і підготовки відповідних рекомендацій та аналітичних звітів;

- як і при використанні централізованої моделі, необхідно забезпечити відповідний рівень працездатності, надійності та безпеки системи в обласних управліннях та центральному апараті, що забезпечить найбільш ефективне її використання.

Розподілена модель (рис. 5.5.) побудови ЄКаРСУ передбачає, що:

- технічні засоби, серверне системне та прикладне програмне забезпечання будуть розташовані відповідно до організаційної (територіальної) структури Держкомзему та БТІ, тобто, наприклад, у центральному апараті (м. Київ), в обласних управліннях та районних/міських управліннях/відділах;

- кожен з організаційних рівнів (і відповідно – рівнів програмного забезпечення) обслуговує певну низку користувачів і виконує чітко окреслене коло задач;

- збір та обробка первинних даних, видача та перевірка документів на земельні ділянки та об’єкти нерухомості, надання довідок та відповіді на запитання користувачів здійснюються у районних та міських відділах/управліннях;

- обласні управління та центральний апарат Держкомзема оброблюють агреговані дані, що надходять з нижчих рівнів; їх основна задача – аналіз розвитку ринку землі та нерухомості, видача відповідних рекомендацій та аналітичних звітів; безпосереднім обслуговуванням користувачів щодо інформації про земельні ділянки вони не займаються;

- система безпеки такої системи будується за єдиним принципом, але кожен з вузлів системи працює автономно, що підвищує її надійність у цілому; додатковим заходом із забезпечення безпеки є потреба у процесі імпорту даних, що надходять з інших установ та організацій, а також процес обміну даними між рівнями системи.

Найбільш ефективною та працездатною з фінансової, технічної та організаційної точки зору є розподілена модель. Насамперед, це пов’язано з тим, що розподілена (децентралізована) модель дає можливість:

- наблизити інформацію до місця її використання;

- локалізувати трафік обміну даними;

- підвищити рівень паралелізму виконання транзакцій;

- підвищити показники надійності системи;

- зменшити витрати на створення системи.

Крім того, децентралізація баз даних за своїми принципами створення легко дозволяє виконувати поетапне нарощування ресурсів системи.