Московский экономический журнал 6/2020

Posted by redaktor
image_pdfimage_print

УДК 004.94

DOI 10.24411/2413-046Х-2020-10426

Программа AutoCAD как средство создания компьютерно-графической модели для проведения исследований при производстве судебной землеустроительной экспертизы

AutoCAD as a means of creating a computer-graphic model for conducting research in the production of land management expertise

Салов Сергей Михайлович, кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству, E-mail: sergeymsalov@gmail.com

Самойленко Дмитрий Вячеславович, старший преподаватель кафедры земельного права ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству, E-mail: dvsamoilenko@mail.ru

Фаткулина Анна Васильевна, кандидат технических наук, доцент кафедры земельного права ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству, E-mail: fatkulina_ecology@mail.ru

Salov Sergei Mikhailovich

Samoilenko Dmitrii Viacheslavovich

Fatkulina Anna Vasilevna

Аннотация. В статье предпринята попытка обобщения практического опыта авторов по использованию программного комплекса AutoCAD для создания компьютерно-графической модели исследования при производстве судебной землеустроительной экспертизы. Описаны преимущества использования компьютерно-графической модели в исследовании. Дан исчерпывающий набор графических примитивов, позволяющий построить модель исследования с использованием AutoCAD. Применительно к модели рассмотрены такие специальные методы исследования, как метод перемещения контуров, заключающийся в параллельном переносе и вращении в компьютерно-графической модели одного контура относительно другого до совмещения двух пар идентичных точек или двух лучей, а также аналитическо-графический метод определения координат, заключающийся в определении координат точек объектов исследования с помощью линейных и/или угловых построений относительно точек с известными координатами. Даны рекомендации по структурированию и упорядочению данных в компьютерно-графической модели. Даны рекомендации по построению и верификации чертежей как результата экспертных действий.

Summary. The article is devoted to a generalization of the authors’ practical experience in using the AutoCAD software package to create a computer-graphic model of research in the production of land management expertise. The advantages of using a computer-graphic model in the research are described. An exhaustive set of graphical primitives is given that allows you to build a research model using AutoCAD. The article considers a special research method, the method of moving contours consisting in parallel transfer and rotation in a computer-graphic model of one contour relative to another until the combination of two pairs of identical points or two rays. An analytical and graphical method for determining coordinates is considered, which consists in determining the coordinates of points of research objects using linear and/or angular constructions relative to points with known coordinates. Recommendations are given on structuring and organizing data in a computer-graphic model. Recommendations are given on the construction and verification of drawings as a result of expert actions.

Ключевые слова: компьютерно-графическая модель; верификация модели; верификация чертежа; моделирование; исследование в модели; методы исследования; AutoCAD; судебная землеустроительная экспертиза; землеустроительная экспертиза.

Keywords: computer-graphic model; model verification; drawing verification; modeling; research in the model; research methods; AutoCAD; land management expertise; expert opinion.

Одной из многочисленных сложностей, возникающих при производстве судебных землеустроительных экспертиз, является необходимость сопоставления множества данных, имеющих различную форму представления. Наиболее подходящим способом сопоставления подобных данных и получения практических результатов является компьютерно-графическая модель, свойства и особенности создания которой и рассматриваются в статье. Систематический анализа более пятисот выполненных авторами судебных землеустроительных экспертиз, а также анализ более двухсот экспертиз, выполненных сторонними экспертами-землеустроителями, позволил выработать ряд рекомендаций по использованию системы автоматизированного проектирования AutoCAD как основы для создания компьютерно-графической модели экспертного исследования, а также по выполнению в ней исследовательских действий.

Судебная землеустроительная экспертиза – достаточно новый и востребованный род экспертиз, используемый судами при разрешении земельных споров. На сегодняшний день не выработаны теория и методология данного рода экспертиз, что существенно усложняет процесс исследования и часто приводит к гносеологическим и фактологическим ошибкам [1, с. 447]. Судебная землеустроительная экспертиза основывается на нескольких так называемых материнских науках, из которых первостепенное значение имеют землеустройство, геодезия и картография. Целью любого экспертного исследования является познание фактов объективной действительности. Установление данных фактов возможно лишь при изучении признаков и свойств объектов исследования с использованием разнообразных технических средств и методов познания. Объектами исследования в судебной землеустроительной экспертизе являются земельные участки и их части, объекты капитального строительства, сведения о границах зон с особыми условиями использования территорий, территориальных зон, границах публичных сервитутов, границах территорий объектов культурного наследия, особо охраняемых природных территорий, особых экономических зон, охотничьих угодий, территорий опережающего социально-экономического развития и проч.

Экспертное исследование в рамках производства судебной землеустроительной экспертизы состоит из нескольких стадий, традиционных для большинства родов судебных экспертиз: подготовительная (знакомство эксперта с документами, проведение геодезических работ (измерений) на объектах исследования, анализ документов и полученных результатов измерений, создание плана исследования и др.); раздельное исследование (выявление у объектов существенных для исследования признаков); сравнительное исследование (сопоставление выявленных признаков друг с другом); оценка и обобщение результатов исследования в заключении эксперта [2 с. 17; 3, с. 428]. Изучение признаков объектов исследования и их сравнение в судебной землеустроительной экспертизе происходит в модели. В силу особенностей описания объектов исследования с помощью указания координат поворотных точек их границ на плоскости наиболее приемлемым является создание двумерной графической модели исследуемых объектов. Её преимуществами являются наглядность; простота создания, изменения и добавления новых объектов исследования; возможность лёгкого и быстрого проведения сравнительных операций. Очевидно, что для создания модели исследования на сегодняшний день целесообразно пользоваться лишь компьютерным аналогом графической модели. Проведённый анализ программных продуктов показал, что наиболее подходящим продуктом для нужд экспертного исследования является AutoCAD, который дополняется табличным процессором Microsoft Excel [4, с. 204]. Стоит отметить, что ведущее государственное экспертное учреждение Российский федеральный центр судебной экспертизы при Министерстве юстиции Российской Федерации также использует программный комплекс AutoCAD для производства судебных землеустроительных экспертиз [5, c. 34].

AutoCAD как система автоматизированного проектирования широко используется инженерами всего мира для самых разных нужд: архитекторами – для проектирования зданий, инженерами-конструкторами – для проектирования новых узлов и механизмов, инженерами-машиностроителями – для создания чертежей деталей и агрегатов и т.д. AutoCAD, обладая широким набором возможностей для отображения, группировки, визуализации объектов, является незаменимым помощником и для судебного эксперта-землеустроителя. Программа позволяет существенно повысить производительность труда, точность построения чертежей, автоматизировать многие этапы экспертной деятельности [6].

Все построения в AutoCAD происходят в пространстве модели – практически бесконечной плоскости (или трёхмерном пространстве для 3D-построений) с заданной системой координат.

Отдельно отметим два важных свойства программы AutoCAD, позволяющие использовать её при производстве судебной землеустроительной экспертизы. Во-первых, AutoCAD обладает высокой точностью расположения объектов в модели: фиксация объектов по координатной сетке возможна с точностью до восьмого знака после запятой, что соответствует неопределённости в положении объекта в 10 нм при условии, что одна единица чертежа содержит 1 метр реального пространства. При этом точность в определении координат, принятая для объектов кадастрового учёта в населённых пунктах (объекты с наивысшей точностью расположения в ЕГРН), составляет 0,1 м. Угловые характеристики объектов в AutoCAD фиксируются также с высокой точностью: минимальная неопределённость угловых параметров объекта составляет одну десятитысячную угловой секунды. Во-вторых, все построения, перемещения, «стыковки» объектов, их повороты и проч. выполняются с математической точностью и строго в соответствии с законами математики и правилами геометрии. Из того следует, что построения в AutoCAD формируют адекватную картину реальности.

Создание компьютерно-графической модели экспертного исследования – это процесс сведения пространственных данных об объектах исследования из разных источников в единое целое в виртуальной среде. Как правило, данные об объектах исследования, предоставляемые эксперту, имеют самую разнообразную природу: это могут быть карты или планы местности, выполненные в разное время, в разных масштабах, в разных системах координат; данные Единого государственного реестра недвижимости (далее по тексту – ЕГРН), которые также могут быть предоставлены в различных системах координат; данные из межевых и технических планов разных лет, а также документов о межевании; данные из документов бюро технической инвентаризации и проч. Форма представления данных также может быть разнообразной: фотокопии, ксерокопии карт и планов, таблицы с координатами объектов исследования, выполненные от руки чертежи земельных участков и строений, XML-файлы, содержащие сведения из ЕГРН и проч. И задача эксперта на этапе создания компьютерно-графической модели состоит в систематизации полученных им данных и поиске способа их размещения в едином пространстве цифровой компьютерно-графической модели.

AutoCAD имеет встроенные системы координат (прямоугольную декартову и полярную), поэтому одной из первых задач эксперта при создании компьютерно-графической модели является определение базовой системы координат, к которой будут приведены данных изо всех источников (механизм подобных преобразований рассмотрен ниже). Как правило, такой системой координат выступает система координат, принятая для ведения кадастрового учёта на данной территории в данный момент времени.

В некоторых документах описание формы земельных участков отражено с помощью горизонтальных проложений и угловых значений (дирекционных углов или румбов). Наличие возможности в AutoCAD ввода координат исследуемых объектов в полярной системе координат позволяет эксперту получить декартовы координат объекта (решить прямую геодезическую задачу), не используя алгоритмы пересчёта координат из полярной системы в декартову, что, соответственно, уменьшает вероятность возможной ошибки при перевычислениях.

Для отображения в пространстве модели AutoCAD объектов исследования из всего арсенала графических примитивов эксперту необходимы лишь некоторые: точка, окружность, отрезок, полилиния, штриховка: для отображения поворотных точек границ объектов исследования используются окружности, а для отображения самих границ объектов – полилинии. Штриховка и заливка – обязательные элементы компьютерно-графической модели экспертного исследования, позволяющие отображать земельные участки, объекты капитального строения, область спора и проч. Кроме того, популярным является применение в модели блоков – особых структур AutoCAD, объединяющих несколько примитивов и позволяющих рассматривать примитивы вместе и работать с ними как с единым целым.

Для проведения исследований в модели применяются специальные экспертные методы исследования. Одним из таких методов является метод перемещения контуров, заключающийся в параллельном переносе и вращении в компьютерно-графической модели одного контура относительно другого до совмещения двух пар идентичных точек или двух лучей (Рис. 1). Данный метод применяется для определения координат, а также для сопоставления конфигураций земельных участков, имеющих различные способы описания местоположения границ (графический, разные системы координат). Применение данного метода является возможным в силу того, что все системы координат, используемые в прошлом и настоящем для описания поворотных точек границ земельных участков, объектов капитального строительства и прочих объектов, являются прямоугольными. Этот метод разработан авторами и как альтернатива методу пересчёта координат из одной системы в другую, так как при отсутствии соответствующего опыта, математических навыков, а также параметров перехода данная задача может быть нерешаемой или вызывать известные трудности и, как следствие, ошибки в конечном расположении объектов, что может привести к ошибкам и неверным выводам в исследовании.

Выполнение перемещения контуров осуществляется с использованием соответствующих команд редактирования графических объектов (перенос и поворот), а также с помощью востребованной и важной функции AutoCAD – объектная привязка. Данная функция представляет собой механизм, позволяющий осуществлять автоматизированную и математически точную «стыковку» характерных точек одного объекта к характерным точкам других объектов, уже изображённых на чертеже.

К специальным экспертным методам исследования относится также и аналитическо-графический метод определения координат в компьютерно-графической модели. Данный метод заключается в определении координат точек объектов исследования с помощью линейных и/или угловых построений относительно точек с известными координатами. Этот метод используется в случаях, когда невозможно провести непосредственные наблюдения точек объектов исследования геодезическими приборами, например, внутри объектов капитального строительства или при отсутствии доступа к измеряемой точке. Частным случаем применения этого метода является реконструкция положения точек границ земельного участка по заданным расстояниям относительно объектов капитального строительства, имеющимся в материалах технической инвентаризации, в абрисах, составленных в процессе выполнения землеустроительных работ, и др.

Применение данного метода в компьютерно-графической модели сводится к следующим операциям или их последовательностям: отложить отрезок в заданном направлении заданной длины; получить точку пересечения лучей, выходящих под определёнными углами из определённых точек; построить отрезок заданной длины параллельно данному отрезку; получить точку пересечения двух (реже трёх) окружностей и проч. Для подобных построений AutoCAD незаменим, так как с лёгкостью и математической точностью решает данные задачи, не «нагружая» пользователя математическими расчётами, которые иногда выполнить не под силу человеку, не имеющему соответствующей математической подготовки. Авторами разработаны не только простые механизмы решения подобных задач в модели AutoCAD, но и методы контроля полученных при этом результатов.

Проведение измерений в компьютерно-графической модели также является часто используемой операцией при выполнении исследования в рамках судебной землеустроительной экспертизы. Измерения необходимы для получения новых знаний об объектах исследования; для получения ответов на вопросы, поставленные перед экспертом-землеустроителем судом; для проверки рабочих гипотез эксперта; для сравнения данных из разных источников и проч. Механизм измерения и простановки размеров в AutoCAD реализован с помощью одноимённого примитива. В AutoCAD имеются линейные и угловые размеры. Для лучшей «читаемости» печатаемых из компьютерно-графической модели чертежей авторами разработаны размерные стили и рекомендации по их использованию.

При построении компьютерно-графической модели исследования в модели размещается большое количество данных; помещаемые данные могут многократно (с различными вариациями) описывать один и тот же объект исследования (например, участок истца по сведениям ЕГРН, по результатам межевания 20хх года, по данным технической инвентаризации 19хх года; местоположение границы этого участка по мнению истца и по мнению ответчика и проч.). В связи с этим возникает острая потребность в их визуальной дифференциации и идентификации. Этим целям служат цвет границ объектов, характер линий границ (пунктирная, штрихпунктирная, линии с различными отметками и проч.), но данных элементов, как правило, недостаточно: часто возникает потребность временно скрыть те или иные объекты в модели, оставив для анализа и сопоставления свойств лишь часть элементов. Имеющийся в арсенале AutoCAD механизм использования слоёв позволяет решать подобные задачи.

Слои в AutoCAD – удобный способ группировки однородных данных. Важным в использовании слоёв в AutoCAD является то, что элементы, находящиеся на слое, можно делать невидимыми, неактивными; слои можно фильтровать, блокировать, замораживать; слою можно задавать единые характеристики, такие как цвет, тип и толщина (вес) линий и прозрачность, наследуемые впоследствии всеми объектами, размещёнными на слое; устанавливать параметры печати слоя и его элементов и т.д.

Обобщения, сделанные авторами при выполнении судебных землеустроительных экспертиз, позволили разработать систему слоёв в AutoCAD (Рис. 2), позволяющую, во-первых, структурировать данные, вносимые в компьютерно-графическую модель, во-вторых, размещать данные в группах в соответствии с источником их возникновения, логикой исследования и т.п., в-третьих, структурировать дополнительные построения в модели по характеру этих построений (построение дополнительных точек на объектах, простановка размеров, штриховка объектов и проч.). Название каждого используемого в компьютерно-графической модели слоя состоит из: порядкового номера, указывающего очерёдность рассмотрения объектов и добавления их в модель; описания источника получения данных (ЕГРН, межевое дело и проч.); описания размещённых в слое элементов (точки, границы, штриховка и т.д.). Кроме этого, используются дополнительные слои, содержащие, например, размеры, надписи в чертежах, всё зарамочное оформление чертежей и проч. Стоит отметить, что от экспертизы к экспертизе используются одни и те же цветовые решения для объектов, данные о которых получены из определённых источников. Такое закрепление цветов позволяет эксперту проще ориентироваться в объектах, идентифицировать их лишь по цвету при анализе модели.

Компьютерно-графическая модель является также и средством построения и печати чертежей. Согласно ст. 25 Федерального закона «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации» «Материалы, иллюстрирующие заключение эксперта или комиссии экспертов, прилагаются к заключению и служат его составной частью» [7]. Эксперты по-разному называют чертежи, прилагаемые ими к заключению эксперта. Чаще они именуются схемами, однако сложившаяся практика представляется неверной. Под чертежом как правило понимается проекционное изображение предметов в масштабе с использованием графических элементов (точек, отрезков прямых, кривых линий, символов, условных обозначений и проч.) [8]. В отличие от чертежа схема может быть выполнена без учёта масштаба [9]. В связи с этим распечатанные построения в модели правильнее было бы называть чертежами, так как они выполняются с сохранением масштаба.

Чертежи, созданные в результате моделирования, не является фактическими данными или обстоятельствами, указывающими на факты. Они призваны иллюстрировать процесс исследования, помогать визуально воспринимать полученные результаты. Чертёж в судебной землеустроительной экспертизе является наглядным отображением ситуации, возникшей между спорящими сторонами, а также отображением механизмов её разрешения. Чертежи как результаты экспертных действий выполняются с сохранением масштаба, но при этом нередко с целью улучшения расположения объектов необходимо выполнить поворот чертежа (изменить направление «Север»), разместить на чертеже как объекты целиком, так и некоторые их части (например, для проявления характеристик, которые не видны на общем чертеже), распечатать чертежи на бумаге разных форматов (как правило А3 и А4). Очевидно, что изменение масштаба чертежа влечёт за собой изменение размеров многих его элементов, что сказывается на скорости подготовки чертежей.

Всё это предъявляет к компьютерно-графической модели экспертного исследования высокие требования. Во-первых, чертёж должен выполняться в определённом масштабе; во-вторых, в модели должна быть реализована возможность поворота чертежей на разные углы; в-третьих, в модели ориентация и высота пояснительных надписей и размеров при масштабировании или повороте чертежа должна оставаться неизменной; в-четвёртых, при необходимости в процессе судебного заседания у эксперта должна быть возможность проведения несложных измерений на распечатанном чертеже.

Перечисленные выше требования к распечатываемым из компьютерно-графической модели чертежам удовлетворяются в AutoCAD с помощью следующих элементов: видовых экранов, возможности индивидуальной ориентации осей системы координат для каждого видового экрана, использовании свойства аннотативности текста (надписей и обозначений на чертеже) и размеров при изменении масштаба отображения элементов чертежа. Для отрисовки элементов чертежа авторами также разработаны наборы аннотативных блоков, сохраняющих свои визуальные размеры при изменении масштаба чертежа (например, обозначения пунктов ГГС, пунктов сети сгущения, поворотных точек границ объектов и проч.). Возможность верификации чертежей – ещё одно немаловажно требование к компьютерно-графической модели. Под верификацией понимается возможность контроля масштабов, в которых выполнены чертежи, а также упомянутая ранее необходимость проведения измерений на распечатанных чертежах. Предлагаемый авторами метод верификации чертежей основан на использовании динамического блока «Линейный масштаб» (Рис. 3) – объекта, указывающего, какое количество единиц модели содержится в единице чертежа:

Масштабная линейка (блок «Линейный масштаб») нужного масштаба помещается в правом или левом нижнем углу чертежа, эксперт проводит проверку соответствия расстояний между штрихами масштабной линейки расстояниям на чертеже и лишь после этого чертёж отправляется на печать.

Таким образом, система автоматизированного проектирования AutoCAD является наиболее подходящей средой для создания компьютерно-графической модели исследования при производстве судебной землеустроительной экспертизы, так как она, во-первых, удовлетворяет требованиям к модели удовлетворительно описывать объективную реальность, во-вторых, позволяет единообразно размещать данных, полученные из самых разных источников, в-третьих, позволяет сопоставлять и сравнивать между собой практически любое количество объектов исследования, не загромождая пространство модели, в-четвёртых, обладает внутренними ресурсами для принятой авторами классификации объектов исследования, в-пятых, обладает возможностью верификации, что сводит к нулю ошибки построения.

Список использованной литературы

  1. Салов С.М., Самойленко Д.В. О ключевых проблемах низкого качества судебных землеустроительных экспертиз Теория и практика судебной экспертизы в современных условиях: материалы VII Международной научно-практической конференции. Москва: РГ-Пресс; 2019:447-451.
  2. Липски С.А. и др. Судебная землеустроительная экспертиза: Учебно-методическое пособие по выполнению выпускной аттестационной работы по дополнительной профессиональной программе (программе профессиональной переподготовки). Москва: ФГБОУ ВО ГУЗ; 2019.
  3. Аверьянова Т.В. Судебная экспертиза: Курс общей теории. М.: НОРМА; 2006.
  4. Самойленко Д.В., Салов С.М. Некоторые проблемы судебной землеустроительной экспертизы, возникшие с внедрением цифровых технологий в геодезические работы. Современные проблемы цифровизации криминалистической и судебно-экспертной деятельности: материалы научно-практической конференции с международным участием (г. Москва, 5 апреля 2019 г.). Москва: РГ-Пресс; 2019:201-205.
  5. Тишкин В.В. и др. Проблемы определения фактических границ (координат) объектов исследования при производстве судебной землеустроительной экспертизы. Теория и практика судебной экспертизы. М.: Российский Федеральный центр судебной экспертизы при Министерстве юстиции Российской Федерации; 2014;3(35):19-38.
  6. Сеть знаний Autodesk. Доступно по: https://knowledge.autodesk.com/support/autocad/learn?sort=score (дата обращения: 21.02.2020).
  7. Федеральный закон «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации» от 31.05.2001 N 73-ФЗ. Доступно по: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_31871/ (дата обращения: 17.03.2020).
  8. Большая советская энциклопедия. Том 29. Доступно по: http://bse.uaio.ru/BSE/2901.htm (дата обращения: 15.03.2020).
  9. Большая советская энциклопедия. Том 25. Доступно по: http://bse.uaio.ru/BSE/2501.htm (дата обращения: 15.03.2020).

References

  1. Salov S.M., Samoylenko D.V. On the key problems of low quality of judicial land management expertise. Teoriya i praktika sudebnoj ekspertizy v sovremennyh usloviyah: materialy VII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Moscow: RG-Press; 2019:447-451. (in Russian).
  2. Lipski S.A., Astahova T.A., Konokotin D.N., Pozdnyakova E.A., Rumyancev F.P. Sudebnaya zemleustroitel’naya ekspertiza: Uchebno-metodicheskoe posobie po vypolneniyu vypusknoj attestacionnoj raboty po dopolnitel’noj professional’noj programme (programme professional’noj perepodgotovki). Moscow: SULUP; 2019 (in Russian).
  3. Averyanova T.V. Sudebnaya ekspertiza: Kurs obshchej teorii. M.: NORMA; 2006.
  4. Samoylenko D.V., Salov S.M. Some problems of judicial land management expertise that arose with the introduction of digital technologies in geodetic works. Sovremennye problemy cifrovizacii kriminalisticheskoj i sudebno-ekspertnoj deyatel’nosti: materialy nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem (g. Moskva, 5 aprelya 2019 g.) Moscow: RG-Press; 2019:201-205. (in Russian).
  5. Tishkin V.V., Seryogina E.V., Kazyulin R.A., Omelyanyuk G.G. Problems in determining the actual property boundaries (coordinates) in the course of forensic land survey. Teoriya i praktika sudebnoj ekspertizy. M.: Russian Federal Center for Forensic Expertise under the Ministry of Justice of the Russian Federation; 2014;3(35):19-38.
  6. Autodesk Knowledge Network. Available at: https://knowledge.autodesk.com/support/autocad/learn?sort=score (accessed 21.02.2020).
  7. Federal law «On state forensic expertise in the Russian Federation» of 31.05.2001 N 73-ФЗ. Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_31871/ (accessed 17.03.2020).
  8. Great Soviet encyclopedia. Vol. 29. Available at: http://bse.uaio.ru/BSE/2901.htm (accessed 30 March 2020).
  9. Great Soviet encyclopedia. Vol. 25. Available at: http://bse.uaio.ru/BSE/2501.htm (accessed 30 March 2020).