Цифровые решения в тропостроении — это универсальный набор онлайн и офлайн инструментов для создания протяженных туристических маршрутов, включая планирование, трассировку и проектирование троп на обширных пространственных территориях. Решения позволяют объединить различные процессы в одном информационном пространстве, упростить и значительно ускорить взаимодействие всех участников процесса.

Ряд цифровых решений был реализован на разных этапах подготовки маршрута «Волжская тропа» — пешеходная тропа Республики Татарстан вдоль правого берега Волги от границ с Ульяновской области до Чувашской Республики.

Основные проблемы при построении троп:

• отсутствие полноты картографической информации обо всех элементах дорожно-тропиночной сети в традиционных картографических ресурсах и источниках. Существующие мелкомасштабные карты России, находящиеся в открытом доступе, не позволяют осуществить отрисовку планируемого маршрута тропы, так обладают низкой степенью актуальности.

• в ходе разведочных работ по предполагаемым маршрутам пролегания троп участникам зачастую приходится сталкиваться с отсутствием устойчивого покрытия сигнала сотовой связи, что не позволяет с требуемой точностью ориентироваться на местности.

• фиксация путевых точек трека, точек интереса, координирование точек размещения инфраструктуры предполагает наличие высокоточной аппаратуры во избежание проблем земельно-имущественного характера и возможных имущественных споров, что важно при последующей работе с размещением инфраструктурных объектов и навигационных элементов.

• сложность в подборе земельных участков для размещения инфраструктуры, обусловленная разнородностью и разрозненностью кадастровых и градостроительных документов. Деятельность различных участников рабочих групп в таких условиях может быть эффективно организована лишь с помощью наглядной визуализации и оцифровки данных.

• отсутствие визуально доступной картографической основы территориально удаленных объектов, что требует от проектировщиков многократных выездов на местность (иногда в удаленную и труднодоступную), проведения замеров. В конечном счете, это значительно усложняет и удлиняет процесс «посадки» тех или иных архитектурных форм на выбранных площадках для размещения объектов.

Использование ГИС-технологий в тропостроении позволяет решить проблемы, связанные с отсутствием полноты картографической информации, предоставляя наглядную визуализацию и актуальные оцифрованные данные о земельных участках.

Алгоритм построения торп с использованием геоинформационных систем (ГИС):

1. Первичная трассировка троп с использованием картографических ресурсов OpenStreetMap (OSM):

• Manymap.io — сервис прокладки маршрутов, использующих картографическую основу OSM, подходит для прокладки пешеходных, велосипедных, водных маршрутов, значительно упрощает создание набросков треков, которые в дальнейшем можно использовать для полевых экспедиционно-разведочных работ;

• Nakarte.me — сервис отрисовки маршрутов, совмещающий несколько картографических ресурсов. В том числе, позволяет визуализировать тепловые карты крупных спортивных платформ-трекеров, таких как Strava.

Участники OSM сами проходят те или иные отрезки пути, записывают их с помощью портативных GPS/ГЛОНАСС приемников и отражают эти изменения на карте. Также вносятся точки интереса, поддерживают в актуальном состоянии картографические ресурсы и крупные сервисы как Яндекс.Карты, 2ГИС и другие.

2. Экспедиционная работа с использованием цифровых решений, позволяющих работать в офлайн-режиме с набором предзагруженных картоматериалов, а также использование высокоточной геодезической аппаратуры для координирования объектов на местности:

• Organic Maps, Геотрекер — приложения с предзагруженными офлайн-картами, на которых фиксируются изменения и отклонения от предварительной трассировки трека.

• Emlid — спутниковые геодезические приемники, позволяющие снизить величину погрешности до десятков, а в большинстве случаев — до единиц сантиметров.

В ходе работы над разведкой трека Волжской тропы использовались приложения Organic Maps, Геотрекер и др., а также была проведена обширная работа по фиксации трека и инфраструктуры с помощью спутниковых геодезических приемников семейства Emlid. На момент выхода официального мобильного приложения с треком Волжской тропы средняя погрешность составляет 2-3 см.

3. Подготовка данных для проектирования объектов инфраструктуры:

В целях подготовки всех необходимых данных по земельным участкам для размещения будущих объектов инфраструктуры был создан цифровой облачный портал обмена геоинформационными данными, призванный каталогизировать все материалы, касающиеся кадастровых и землеустроительных работ.

Информация, необходимая для реализации облачного портала, представляет собой различные наборы данных геоинформационного профиля, такие как:

• растровые данные (в виде изображений) градостроительных документов — генеральных планов поселений, правил застройки и землепользования, наличия ООПТ и т. д.;

• векторные данные — кадастровые планы территорий и выписки из ЕГРН о местоположении, категории земельных участков, их вида разрешенного использования и др.

• векторные данные о размещении функциональном назначении объектов благоустройства, обогащенные разнообразной семантической информацией об объектах, их геометрии, данных о пространственных координатах и т. д.;

• цифровые модели рельефа, фотопланы местности, плотные облака точек, трехмерные модели и результаты лазерного сканирования территорий, позволяющие визуализировать области интереса и обработать их для последующего архитектурного и проектного планирования.

Указанные наборы данных интегрированы в единое информационное пространство посредством обработки и размещения на облачном геопортале с гибко настраиваемым функционалом и интерфейсом для возможности совместной работы различных проектных групп.

Портал носит закрытый характер, доступ к которому предоставляется только участникам рабочей (проектной) группы и реализуется на базе решений на основе систем qGIS, NextGIS. Функционал решений позволяет распределять слои данных в зависимости от ролевых сценариев пользователей, что позволяет показывать информацию, необходимую для работы, определенным участникам проектных групп. Применение такого решения позволяет исключить риски несоответствия тех или иных решений в области землепользования при постановке на учет земельных участков, расчета проектно-изыскательских работ и сметной документации.

4. Создание «цифрового двойника» местности:

• на отдельных участках тропы проводится оцифровка территорий с целью создания прообраза «цифрового двойника» местности за счет совмещения наземной цифровой лазерной съемки, а в тех местах, где это возможно — воздушной аэросъемки с целью создания точной модели рельефа, зеленых насаждений и других особенностей местности. В условиях природных территорий таких данных вполне достаточно для принятия взвешенных и корректных решений о размещении объектов.

• данные экспортируются в общепринятые обменные форматы, которые позволяют работать с этими территориями как архитекторам, так и проектировщикам. Реализация доступна на базе фотограмметрических решений OpenDroneMap, а также решений компании Apple.

Технология создания «двойников» местности была реализована на отдельных участках «Волжской тропы», предоставляя возможность оценить перспективы земельного участка, в частности, для размещения объекта отдыха (глэмпинга, кемпинга, экоотеля и т. п.).