Елгон Б.Д.
МОНИТОРИНГ НЕДОСТРОЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ГОРОДУ АСТАНА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ *
Аннотация:
в условиях активной урбанизации и расширения городской инфраструктуры особую актуальность приобретает проблема незавершённого строительства. Недостроенные и замороженные объекты оказывают негативное влияние на архитектурную целостность города, его экологическое состояние и инвестиционную привлекательность. Целью данной диссертационной работы является разработка эффективных методов мониторинга недостроенных строительных объектов на территории города Астана с использованием геоинформационных систем (ГИС) и данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
Ключевые слова:
геоинформационные системы, дистанционное зондирование Земли, мониторинг, недостроенные объекты, Астана, спутниковые снимки, градостроительство, пространственный анализ, урбанизация, ГИС-технологии
Актуальность исследования. В условиях интенсивного городского роста и строительства особую актуальность приобретает проблема незавершенных объектов. Незавершенные постройки не только представляют угрозу безопасности, но и влияют на эстетику и функциональность городского пространства. С учетом этого разработка методов мониторинга, основанных на современных технологиях, становится необходимостью для обеспечения устойчивого городского развития.Структура исследования. Диссертация структурирована следующим образом: во второй главе представлен обзор существующих методов контроля объектов строительства, в третьей главе рассмотрены технологии геоинформационных систем и их применение в градостроительном контексте, в четвертой главе рассмотрены методы зондирования Земли и их применение для контроля объектов строительства. В заключительной главе представлены выводы и рекомендации по дальнейшему развитию данной области исследования.Работа является важным вкладом в развитие методов мониторинга объектов строительства и может быть использована в качестве научной основы для принятия решений в области градостроительства и управления строительством в городе Астане.Контроль за строительными объектами играет важную роль в обеспечении безопасности, эффективности и соблюдении сроков строительства. С появлением новых технологий и методов инструменты строительного контроля стали более точными, автоматизированными и информативными. Ниже представлен обзор существующих методов контроля строительных объектов.Геоинформационные системы (ГИС). ГИС предоставляет мощный инструмент для мониторинга строительных объектов. Они позволяют анализировать пространственные данные, в том числе карты, спутниковые снимки, и другие географические данные. ГИС помогает визуализировать и анализировать изменения на строительной площадке, оптимизировать землепользование и принимать обоснованные решения.Дистанционное зондирование. Использование изображений спутников и дронов позволяет получать высококачественные изображения строительных площадок. Это обеспечивает возможность наблюдения за изменениями в реальном времени, выявления незавершенных объектов, а также оценки состояния сооружений и окружающей территории.Датчики. Установка датчиков на строительных площадках позволяет контролировать различные параметры, такие как температура, влажность, нагрузка на конструкции и т. д.Технологии виртуальной и дополненной реальности. Виртуальную и дополненную реальность можно использовать для визуализации процесса строительства и отслеживания незавершенных объектов. Он предоставляет менеджерам и инженерам дополнительные инструменты для принятия решений на основе визуальных данных.Беспилотные летательные аппараты (дроны). Дроны позволяют быстро и эффективно контролировать строительные площадки. Они могут делать аэрофотосъемку, снимать видео и создавать реалистичные карты, что полезно при обнаружении изменений и незавершенных объектов.Анализ данных и искусственный интеллект. Использование методов анализа данных и искусственного интеллекта позволяет эффективно обрабатывать большие объемы информации. Эти технологии могут предсказать потенциальные проблемы, а также оптимизировать процессы строительства.Эффективное сочетание различных методов контроля может дать исчерпывающий обзор строительной деятельности, что, в свою очередь, способствует управлению рисками, соблюдению сроков и повышению эффективности строительных проектов.Программа ArcGIS-это мощное программное обеспечение для геоинформации, разработанное Esri для создания, анализа, хранения, управления и отображения пространственных данных.ContextCapture-это продукт для создания 3D-моделей высокой четкости из обычных фотографий.ArcGIS Collector-это мобильное приложение для сбора и редактирования геоданных на земле. Он разработан компанией Esri, которая является одним из ведущих производителей геоинформационных программ и услуг.DJI Phantom 4-популярный квадрокоптер (дрон) производства компании DJI, специализирующейся на производстве беспилотных летательных аппаратов. Phantom 4 был представлен в 2016 году и получил широкое признание благодаря своим расширенным функциям и возможностям.Ортофотоплан-это географическое информационное изображение, полученное путем ортографической проекции аэрофотоснимков или спутниковых изображений на плоскость Земли. Он представляет собой вложение изображений и геопространственной информации и используется в геодезии, картографии, геоинформационных системах и других областях.Ортофотопланы широко используются для различных целей, таких как городское планирование, землеустройство, мониторинг изменений ландшафта, анализ землепользования, создание цифровых моделей рельефа и многие другие приложения, требующие точной и пространственно связанной информации о поверхности.Аэрофотосъемка-фотографирование местности с определенной высоты с поверхности с помощью аэрофотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолете, вертолете и т.д. или их беспилотном аналоге) с целью получения, изучения и представления объективных пространственных данных на участках проводимой съемки. Данные, полученные на аэрофотосъемке, особенно используются в картографии при определении границ территорий, землеустройства, разведки видов, археологии и экологических исследований.Объект исследования для создания специальной цифровой карты – взята город Астана.Цифровая карта города-это электронная версия карты городской территории, которая содержит информацию об объектах инфраструктуры, транспортной сети, зданиях, зеленых зонах и других элементах, а также содержит информацию о пробках, парковках, магазинах и других объектах.В качестве объекта исследования выбран город Астана. По городу Астана собрана информация, проведены исследования. Городское развитие отслеживалось с помощью спутниковых снимков и аэрофотоснимков, а оцифровка проводилась с помощью программы ArcGIS.Цифровой близнец города Астаны-цифровая копия города, созданная с использованием современных технологий и геоинформационных систем (ГИС). Эти данные можно использовать для анализа и моделирования различных аспектов городской инфраструктуры, таких как транспорт, энергия, водоснабжение, канализация и т. д.Цифровой близнец города Астаны может быть использован для управления городской инфраструктурой, оптимизации городского планирования и развития, а также для обеспечения безопасности горожан и улучшения качества жизни в городе. Кроме того, он может использоваться для прогнозирования различных сценариев развития города и принятия обоснованных решений об инвестициях в городскую инфраструктуру.Чтобы создать цифрового близнеца города Астаны, необходимо собрать данные о городе с помощью современных технологий, таких как дроны, спутниковые снимки и т. д., а затем обработать эти данные с помощью ГИС–технологий. Создание цифрового близнеца города-длительный и трудоемкий процесс, но он может быть очень полезен для управления и развития города в будущем.Астана расположена в северной части страны, на реке Есиль. Город был основан в 1830 году как Акмолинская крепость, затем назывался Целиноград, а с 1997 года-Астана. Координаты столицы в системе UTM 43N составляют примерно 51°08 северной широты и 71°26 восточной долготы.С 1990-х годов город активно развивался, претерпел значительные изменения в архитектуре и стал одним из основных экономических и культурных центров Центральной Азии.В 1998 году Астана получила статус столицы Казахстана, и с тех пор здесь было построено множество новых зданий, в том числе государственные учреждения, музеи, мечеть, большой торговый центр и многие другие объекты [2].В Астане можно найти множество достопримечательностей, в том числе такие знаковые объекты, как Байтерек, высокий монумент, символизирующий новую эру в истории Казахстана, а также множество парков, музеев, театров и ресторанов, предлагающих туристам познакомиться с культурой и кухней Казахстана.Город Астана входит в число динамично развивающихся городов мира. Поскольку это столица страны, понятно, что этому городу уделяется много внимания и надзора. В настоящее время город состоит из 5 районов: Есильского, Алматинского, Байконырского, Сарыаркинского, Нуринского районов. Нуринский и Байконурский районы считаются новыми районами, появление этих районов свидетельствует о том, что город развивается и растет, а муниципальное управление создано для удобства. Это связано с тем, что численность населения в городе превысила показатель в миллион человек. Цифровая карта поможет создать предварительный план для обеспечения населения жильем, социальными объектами. Кроме того, в связи с посещением города туристами численность населения постоянно меняется.Основные требования, предъявляемые при составлении специальной карты:1.Геоинформационная привязка (привязка). Карта должна быть географически привязана к определенным координатам на поверхности Земли. Это обеспечит правильное расположение объектов на цифровой карте и их отображение в правильном пространстве,2.Точность и внимательность. При составлении специальной карты необходимо придерживаться принципов масштабного сравнения. Визуальная проверка работы с увеличением и уменьшением масштаба,3.Четкое, безошибочное заполнение базы атрибутов.Рисунок 1. Районы города Астаны на 2020г.В результате исследовательской работы должны быть решены следующие задачи: в ходе работы была собрана информация о границах города Астаны, об объекте. Для составления специальной карты проводились камеральные и полевые геодезические измерения. Специальная карта была составлена в зависимости от архитектурного и инженерного направлений. Это делает его эффективным в области геологии, геодезии, архитектуры и строительства.На цифровой карте каждый объект города прошел оцифровку. С помощью этой карты вы можете узнать имя, размер, площадь, положение любого объекта. Это делает город идеальным для муниципального управления.Все эти данные после сбора передаются в департамент 3D-моделирования.Рисунок 2. Готовая карта, прошедшая 3D-моделирование.Рисунок 3. Аэрофотосъемка в 2020 и 2022 годах.К примеру, на рисунке 3 получена ортофотоплана левого берега столицы. Это 1 год между аэрофотоснимками (левая сторона в 2020 году, правая сторона в 2020 году). Мы видим, что этот район активно застраивается. В 2020 году 266,9 кв. м.км земли, в 2021 году-82,3 кв.км построен. В августе 2022 года-53,567 кв.км земли заложено, площадь всей застроенной земли - 283 кв.км было.В контексте данного исследования, ГИС используются для создания комплексной базы данных недостроенных объектов, включающей их географическое положение, степень завершенности, информацию о застройщиках и историю строительства. Это позволяет проводить пространственный анализ и выявлять закономерности в распределении проблемных объектов по территории города.Применение дистанционного зондирования Земли.Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) является важнейшим инструментом в мониторинге недостроенных объектов в Астане. Это метод получения информации об объектах на поверхности Земли без непосредственного контакта с ними, используя спутниковые снимки и аэрофотосъемку. В контексте данного исследования, ДЗЗ позволяет регулярно обновлять информацию о состоянии строительных площадок, оценивать прогресс строительства и выявлять заброшенные объекты.Рисунок 5. Высокое пространственное разрешение.Рисунок 6. Мультивременной анализ.Методология определения недобросовестных строительных компаний.Определение недобросовестных строительных компаний является ключевой задачей исследования. Для этого разработана комплексная методология, сочетающая анализ данных ГИС, результатов ДЗЗ и дополнительной информации из официальных источников. Основными критериями оценки являются: длительность простоя строительства, степень отклонения от заявленного графика.Методология включает в себя создание системы рейтинга строительных компаний, основанной на количественных и качественных показателях. Это позволяет не только выявлять проблемные компании, но и прогнозировать потенциальные риски в будущих проектах.Подход к решению проблемы заброшенных участков.Одним из ключевых аспектов новизны данного исследования является предложение инновационного подхода к решению проблемы заброшенных строительных участков. В случаях, когда строительная компания отказывается или не способна завершить проект, предлагается механизм возврата земли в государственную собственность с последующим озеленением участка.Этот подход не только решает проблему недостроенных объектов, но и способствует улучшению экологической ситуации в городе, создавая новые зеленые зоны. Для реализации этой концепции необходимо разработать соответствующую нормативно-правовую базу и механизмы взаимодействия между государственными органами, строительными компаниями и общественностью.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 3
Ссылка для цитирования:
Елгон Б.Д. МОНИТОРИНГ НЕДОСТРОЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ГОРОДУ АСТАНА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ // Вестник науки №5 (86) том 3. С. 1700 - 1710. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23200 (дата обращения: 13.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+