Цифровая экономика в строительстве: перспективы 3D-геоданных

К сожалению, Россия сильно отстает в создании высокоточной цифровой трехмерной модели местности и рельефа. Между тем получение 3D-геоданных жизненно важно для многих сегментов. О перспективах и сложностях этой работы рассказывает гендиректор Рейтингового агентства строительного комплекса Николай Алексеенко

В настоящее время в странах с развитой цифровой экономикой около 70% государственных и предпринимательских управленческих решений принимаются на основе пространственных данных. Создание и совершенствование необходимой инфраструктуры проходит при помощи мощной государственной поддержки и финансирования.

Много говорят и о «цифровизации» России: правительство разрабатывает государственную программу развития цифровой экономики, которая должна к 2024 году привести к созданию сектора, сопоставимого по своей роли с нефтегазовой отраслью. На первое место выходит развитие геоинформационных технологий и использование пространственных данных: без актуальных и точных знаний о территории страны, ее природных особенностях и рельефе невозможно устойчивое экономическое и социальное развитие.

Один из основных мировых трендов — повсеместный переход на использование высокоточных трехмерных геопространственных данных — так называемых 3D-геоданных. О содержании, перспективах и сложностях этой работы рассказывает генеральный директор Рейтингового агентства строительного комплекса (РАСК) Николай Алексеенко.

3D-геоданные применяются в территориальном планировании, градостроительном и архитектурно-строительном проектировании, землеустройстве, для создания эффективной кадастровой системы, введения в оборот неиспользуемых и нерационально используемых земель, выявления потенциально опасных территорий, моделирования чрезвычайных ситуаций. Пространственные данные все чаще находят применение в развитии нового инновационного бизнеса, например, определения мест для ветростанций, солнечной энергетики, «умного» лесного и сельского хозяйства, IT-индустрии. Наиболее успешные программы строятся на полностью цифровой технологии воздушного лазерного сканирования, которая, в отличие от классической двухмерной фотограмметрии или космического дистанционного зондирования Земли, позволяет сразу получать истинные данные о положении объекта в трехмерном пространстве, то есть включает в себя и высотную составляющую.

К сожалению, отставание России в процессе сбора и обработки пространственных данных достигло критического уровня. На текущий момент она так и не смогла создать достоверной единой цифровой картографической основы, а создание высокоточной цифровой трехмерной модели местности и рельефа не заложено ни в одну стратегию развития. Практически вся информация, касающаяся крупномасштабного отображения рельефа местности, засекречена, для работы с ней требуются соответствующие лицензии, государственные информационные системы не предусматривают сбор, обработку и распространение точных и полных трехмерных геопространственных данных. Более того, даже данные о параметрах того, что является секретным, а что нет, засекречены и доступны только субъектам, имеющим соответствующие допуски.

В соответствии с законом о геодезии и картографии и подзаконными актами к нему, в качестве основного источника пространственных данных указаны только традиционные методы получения пространственной информации — космическая и аэрофотосъемка. Точность и полнота цифровых 3D-моделей рельефа и местности, построенных на их основе с помощью математических вычислений, не позволяет их эффективно использовать во многих сферах экономической деятельности, например, при проектировании линейных инфраструктурных объектов, таких как дороги, трубопроводы, или для моделирования чрезвычайных ситуаций — наводнений, лесных пожаров и так далее.

По данным Росреестра, на март 2017 года более 50% всех официально зарегистрированных земельных участков в России не имели четко определенных границ. В Едином государственном реестре недвижимости (ЕГРН) содержится информация о 58,6 млн земельных участков на территории страны. Только 29,2 млн из них (49,83%) имеют координатное описание границ.

Показательна ситуация с распределением «дальневосточных гектаров», когда многочисленные ошибки в кадастре, отсутствие информации о землепользователях, уточненных границ особо охраняемых природных территорий, некачественная картографическая основа и устаревшие спутниковые снимки привели к тому, что среди распределенных «дальневосточных гектаров» оказались участки, принадлежащие другим лицам и организациям.

Для решения этого вопроса необходимо тщательно пересмотреть вопросы режимности картографо-геодезической информации по каждому виду информации и всем категориям ее создателей и пользователей. Без ущерба для национальной безопасности страны необходимо снять излишние ограничения по секретности использования цифровых пространственных данных для построения моделей объектов, карт рельефа и местности, многомерного пространственного моделирования.

Сейчас основные потребители пространственных данных — федеральные и региональные органы власти, муниципалитеты, естественные монополии и крупные хозяйствующие субъекты. Все они имеют довольно ограниченный бюджет на их получение и обработку, как правило, данные используются только один раз, обмен ими не налажен, что приводит к повторным закупкам пространственных данных на одни и те же территории. В такой ситуации логично использовать опыт лучших мировых практик и доступных технологий для разработки и реализации государственной программы создания единой национальной трехмерной цифровой модели рельефа и местности. Концентрация бюджетов в одной программе позволит реализовать ее в реальные сроки и снизит стоимость получения геопространственных данных для всех заказчиков.

Несмотря на инновационность технологии, лазерное сканирование уже активно используют во многих отраслях народного хозяйства России, прежде всего для выполнения проектно-изыскательских и строительных работ на различных этапах жизненного цикла возводимых объектов: инженерно-геодезических и топографо-геодезических работ, проведения исполнительной геодезической съемки, производства археологических исследований. Воздушное лазерное сканирование используют при проектировании практически всех крупных инфраструктурных объектов, таких как высокоскоростная железнодорожная магистраль Москва — Казань, реконструкция Байкало-Амурской магистрали и Транссиба. За несколько лет работ отсняли десятки тысяч квадратных километров.

Сейчас в России около 20 компаний успешно применяют технологию лазерного сканирования и по своим компетенциям и уровню оснащенности ничем не уступают ведущим иностранным компаниям. Есть и мировые достижения. Так, воздушное лазерное сканирование Эльбруса и создание трехмерной модели его рельефа — уникальный пример применения технологии и самая «высотная» работа в мире.

Возврат инвестиций «5 к 1»

Осознавая потребность национальных экономик в высокоточных данных о рельефе и местности, все больше стран, включая и развивающиеся, разрабатывают и реализуют соответствующие национальные программы. В США проводят программу 3DEP, в Великобритании, Тайване, Сингапуре уже получены трехмерные данные всей территории страны, и на их основе успешно разрабатываются производные геопространственные наборы данных и сложные геоинформационные продукты. Китай в апреле 2017 года заявил об окончании трехлетней программы геоинформационного обследования страны. На постсоветском пространстве показателен пример Латвии, которая закончит свою программу в 2018 году.

Все эти страны отмечают существенную экономическую выгоду программ. Так, в США оценивают возврат на инвестиции в программу 3DEP как 5:1. Также чрезвычайно важно, что все получаемые за государственный счет данные доступны не только государственному заказчику, но и потенциальным инвесторам и в некоторых случаях даже частным лицам.