Основным законом, который ориентирован на регулирование строительной деятельности, является Градостроительный кодекс Российской Федерации. Кодексом установлены прямые законодательные требования к основным процессам создания строительной продукции — инженерным изысканиям, проектированию и строительству. Ранее они фигурировали только в строительных нормах и правилах.

В трактовке Кодекса инженерные изыскания являются обязательным элементом любого строительства. Виды инженерных изысканий, порядок их выполнения, а также состав и форму материалов инженерных изысканий, порядок формирования и ведения государственного фонда материалов и данных инженерных изысканий с учетом потребностей информационных систем обеспечения градостроительной деятельности должны быть установлены Правительством Российской Федерации. Можно предположить, что некоторые из них обретут форму технических регламентов.

Теперь результаты изысканий в обязательном порядке должны передаваться в государственный фонд материалов и данных инженерных изысканий.

Кодекс устанавливает также требования и к информационным системам обеспечения градостроительной деятельнос­ти, содержащим систематизированный свод документированных сведений о развитии территорий, об их застройке, о земельных участках, об объектах капитального строительства и иных, необходимых для осуществления градостроительной деятельности, сведений. Их целью является обеспечение органов государственной власти, органов местного самоуправления, физических и юридических лиц достоверными сведениями, необходимыми для осуществления градостроительной, инвес­тиционной и иной хозяйственной деятельности, проведения землеустройства. Предусматривается безвозмездная передача участниками строительства необходимой информации.

Текущее состояние вопроса

Современные требования к картографической основе многих государственных информационных систем, включая информационные системы обес­печения градостроительной деятельности, территориального планирования, ЖКХ и т.д., определяются существующими пространственными данными, базовый масштаб картографической основы которых, как по точности, так и по содержанию соответствует ситуационной нагрузке масштаба 1:2000 или мельче. И на этом факте, как бы завершаются требования к картографической (топографической) основе. Но на самом деле это только надводная часть информационного территориального айсберга. Нельзя забывать, что после принятия законодательных и прочих решений необходимо претворять их в жизнь, решая уже более прозаические задачи: изыс­кательские, проектные, строительные и эксплуатационные. И здесь для решения этих задач требования к топографическому обеспечению строительства много выше, как по точностным параметрам, так и по информационному содержанию.

Современные требования к качеству основы для проектирования и оперативности принятия проектно-строительных решений требуют применения высокоэффективных технологий на всех стадиях создания проекта, включая все этапы инженерных изысканий.

Три ключевых момента определяют эти требования:

• организация сквозной технологии изысканий на основе единого набора данных для всех элементов технологической подготовки разделов проекта.
• необходимость вариантного проектирования с быстрой детальной проработкой, экономической и экологической оценкой вариантов проектных решений с учетом текущего состояния ситуации на местности или вопросов собственности;
• оперативная оценка построенного объекта на основе контрольно-исполнительной съемки и ввода его в эксплуатацию.

Все эти моменты реализуются на основе технологии информационного моделирования, как в системах обработки инженерных изысканий, так и в системах автоматизированного проектирования.

Информационная составляющая моделей, в виде пространственных и семантических данных результатов изысканий, исполнительных съемок, информации от/для организаций, эксплуатирующих инженерные коммуникации, являются неотъемлемым элементом корпоративного (муниципального, градостроительного, проектного и т.д.) пользовательского информационного блока. Складывающиеся современные технологии гражданского проектирования и строительства, требуют участия в принятии проектных решений этих данных.

Таким образом, имеет место вполне сформировавшаяся реальная, вызванная нуждами производства, технология информационного моделирования на всех этапах жизненного цикла объекта капитального строительства.

Информационным фундаментом такого сближения и взаимодействия между изыскательским сообществом и другими участниками жизненного цикла может являться топографическая основа крупных масштабов 1:200—1:1000 в виде Инженерной Цифровой Модели Местности (ИЦММ).

Понятие ИЦММ

Использование информационных технологий в инженерно-геодезических изысканиях для проектировании в строительстве с применением BIM-технологии, существенно меняет представление о содержании и функциональном использовании ИЦММ, включая геодезическое обеспечение строительного производства и связанность результатов решения задач управления на уровне использования общих данных. Это налагает специальные требования к структуре данных ИЦММ и технологию ее формирования.

Современные технологии получения топографической основы в виде цифровой модели местности базируются на возможности, используемых геодезических и фотограмметрических приборов, формировать окончательные результаты сразу в цифровой форме. Это обстоятельство определяет не только оперативность подготовки материалов, но и их точность, актуальность и высокое качество.
В основе инженерной цифровой модели местнос­ти (ИЦММ) лежат отдельные элементы информационного моделирования:

• цифровая модель рельефа (ЦМР), создаваемая по точкам, заданным тремя пространст­венными координатами, и опирающейся на них сети непересекающихся треугольников (триангуляция Делоне). Полученная таким образом поверхность отображается на плане горизонталями установленного стиля, штрихами откосов, бергштрихами и подписями отметок, что дает нам полную 3D информацию о существующем рельефе. ЦМР позволяет анализировать и использовать в проектных решениях интерполированный профиль по линии с произвольной плановой геометрией, обеспечивает точный расчет объемов земляных работ;
• цифровая модель ситуации (ЦМС), представляющая собой совокупность точечных, линейных и площадных топографических объектов, заданных координатами принадлежащих им точек и семантической информацией в виде настраиваемого перечня характеристик (свойств). Все объекты отображаются на плане соответствующим его масштабу условными знаками, причем линейные объекты могут содержать профиль, позволяющий автоматически определять и подписывать точки пересечения объектов, двухмерная структура ситуации, как рельеф может легко быть преобразован в 3D вид;
• объемная модель геологического строения, полосы или площадки изысканий, включающая список геологических слоев и геологические выработки. Для линейных объектов может формироваться плоская или полосная модель геологического строения, а для площадки или полосы изысканий — объемная геологическая модель, позволяющая интерполировать геологическое строение в произвольной точке или по любой линии на площадке;
• федеральный фонд прост­ранственных данных содержит геодезические, картографические, топографические, гидрографические, аэрокосмосъемочные, гравиметрические материалы о территории Российской Федерации — в общей сложности более 86 млн. единиц материалов и данных.

Требования к аспектам представления данных и программному обеспечению топографо-геодезических работ заключаются в следующих основных положениях:

1. Технологии применения широкого спектра источников топографической информации для создания и обновления ИЦММ, которая формируется на основе:
   — данных наземной съемки с использованием электронных средств сбора полевой информации;
   — специализированных инженерно-геодезических работ (типа линейных изысканий, контрольно-исполнительных съемок);
   — материалов стереофотограмметрической обработки результатов аэросъемки; цифровых картографических материалов общего пользования;
   — существующих картографических материалов, используемых на основе растровых, векторных или гибридных технологий.
2. Обеспечение необходимой адекватности цифровой модели рельефа ее топографической реальности. Рельеф, чаще всего, моделируется поверхностью на основе триангуляции Делоне. При этом ее адекватность и точность и обеспечивается дополнительными элементами — структурными линиями, 3D линиями горизонталей, точками с высотами и т.д.
3. Пространственное (3D) представление подземных и надземных инженерных коммуникаций.
4. Многослойность модели рельефа и ситуации, модели проекта с распределением информации в иерархической структуре слоев.
5. Информационная насыщенность объектов модели семантической (атрибутивной) информацией, включающей специ­фические требования систем BIM моделирования.
6. Технологическая завершенность программного комплекса — работа в едином информационном пространстве, обеспечивающая непрерывность процесса обработки результатов инженерных изысканий и их дальнейшее использование.
7. Возможность управления большими объемами данных ИЦММ, фрагментация отдельных, технологически связанных площадок и их слияния.
8. Возможность генерализации данных информационной модели местности в зависимос­ти от степени уровня проработки (LOD).

Проблемы и предложения по их решению

Для более полного достижения целей Государственной программы «Информационное общество», рассчитанной на период с 2011 по 2020 гг. в части обеспечения потребностей строительной и градостроительной отраслей, дальнейшего развития информационных технологий в геодезии и картографии, а также в инженерных изысканиях существует ряд проблем:

• отсутствие в инфраструктуре пространственных данных ИПД РФ, создание которой включено Правительством РФ в состав ГП «Информационное общество», на муниципальном уровне в качестве базовых пространственных данных материалов фонда инженерных изыс­каний;
• отсутствие нормативных документов, технических рег­ламентов и стандартов по инфраструктуре пространственных данных муниципального и субмуниципального уровня, отсутствие нормативов по ведению (созданию и поддержанию в актуальном состоянии) информационного ресурса в виде дежурного плана территории по хранению и использованию инженерных цифровых моделей местности;
• разнообразие требований к материалам от широкого спектра потребителей данных инженерных изысканий;
• особые требования к хранению топогеодезической и геологической информации, связанные с требованиями к секрет­нос­ти материалов;
• отсутствие целевой деятельности по внедрению информационных технологий в связи с отсутствием у муниципальных образований достаточных средств и понимания важности задачи.

В результате это приводит к:

• затруднению передачи пространственных данных на все уров­ни управленческих задач;
• препятствию в доступе к пространственным данным и результатам инженерных изысканий организациям и гражданам;
• ограничению внедрения современных информационных технологий и увеличивает стоимость изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Существенным препятствием развития технологий информационного моделирования является также, отсутствие в Российской Федерации юридической ценности электронных результатов работы изыскателя, проектировщика. Пока главным форматом технической документации является бумажная версия технического отчета, а главной единицей хранения графики, является та же бумага, но другого размера, считать информационное моделирование полноценной технологией можно весьма условно.

Учитывая выше изложенное, для обеспечения потребностей строительной и градостроительной отраслей, дальнейшего развития информационных технологий в инженерных изысканиях:

• разработать на федеральном уровне соответствующие технические регламенты и стандарты и определить организационные мероприятия по их внедрению;
• разработать требований к исходной информации для формирования ИЦММ;
• разработать требования к обмену информации между основными участниками инвестиционно-строительного проекта и правил информационного взаимодействия на всех этапах жизненного цикла объекта капитального строительства;
• включить в нормативные документы возможности современного изыскательского оборудования и технологии;
• включить в инфраструктуру пространственных данных ИПД РФ на муниципальном уровне в качестве базовых пространственных данных инженерные цифровые модели местности, как один из результатов выполнения инженерных изысканий.

Аркадий Калинин
Генеральный директор ООО «Компания „Кредо-Диалог“»