POLSKIE TOWARZYSTWO INFORMACJI PRZESTRZENNEJ
ROCZNIKI GEOMATYKI 2011 m TOM IX m ZESZYT 6(50)
BAZY DANYCH OBIEKTÓW TOPOGRAFICZNYCH
I OGÓLNOGEOGRAFICZNYCH
ZAKRES MERYTORYCZNY I TECHNICZNY
OPRACOWYWANEGO PROJEKTU
ROZPORZ¥DZENIA MSWIA
TOPOGRAPHIC AND GENERAL GEOGRAPHIC
DATABASES THE SCOPE OF A DRAFT REGULATION
OF THE MINISTRY OF INTERIOR AND ADMINISTRATION
Katarzyna Cha³ka1, Robert Olszewski2, Jerzy Zieliñski1
1G³ówny Urz¹d Geodezji i Kartografii 2Politechnika Warszawska
S³owa kluczowe: baza danych referencyjnych, infrastruktura informacji przestrzennej Keywords: reference data base, spatial information infrastrukture
Wprowadzenie
Opracowanie podstawowych baz danych referencyjnych kraju (przy czym w sensie lo-gicznym i koncepcyjnym jest to jedna, spójna pojêciowo baza danych georeferencyjnych) oraz pochodnych jej map topograficznych i ogólnogeograficznych stanowi jeden z podsta-wowych wspó³czesnych problemów polskiej s³u¿by geodezyjnej i kartograficznej. Rozpo-czêta na pocz¹tku wieku budowa Bazy Danych Topograficznych (okrelanej czêsto akroni-mem TBD) napotyka³a na liczne trudnoci, zarówno natury finansowej, jak i merytorycznej. Wynika³o to z faktu, i¿ obowi¹zuj¹ce w Polsce akty prawne, jak i liczne porozumienia insty-tucjonalne, na d³ugie lata zakonserwowa³y stan faktyczny, w którym wytwarzano równo-legle trzy produkty numeryczne o charakterze bazy danych referencyjnych (rys. 1). Pomimo licznych prób (Makowski, 2005; Gotlib, Iwaniak, Olszewski, 2007; Bac-Bronowicz, Ol-szewski, 2010) zmierzaj¹cych do harmonizacji struktury modelu pojêciowego Bazy Danych Topograficznych, bazy VMap L2 oraz Bazy Danych Ogólnogeograficznych, produkty te istotnie ró¿ni¹ce siê pod wzglêdem dok³adnoci geometrycznej, poziomu uogólnienia pojê-ciowego, przeznaczenia i struktury, by³y wykonywane i aktualizowane niezale¿nie.
Wdra¿anie w Polsce dyrektywy INSPIRE, poprzez opracowa-nie i wdro¿eopracowa-nie ustawy z dnia 4 marca 2010 r. o infrastrukturze
informacji przestrzennej, pozwoli³o na istotn¹ modyfikacjê tego
po-dejcia. Jako podstawowe za³o¿enie przyjêto opracowanie jednej i jednorodnej pod wzglêdem modelu pojêciowego bazy danych refe-rencyjnych. Baza ta, bêd¹ca ewolucyjnym rozwiniêciem idei TBD, pozwoli na zgromadzenie podstawowych danych referencyjnych o poziomie dok³adnoci geometrycznej i poziomie uogólnienia pojê-ciowego odpowiadaj¹cych opracowaniom analogowym w skali 1:10 000. Elementem projektowanego systemu zarz¹dzania baz¹ danych jest tak¿e zdefiniowanie procedur numerycznej generalizacji informacji geograficznej do poziomu odpowiadaj¹cego dok³adno-ciowo mapom w skali 1: 250 000. Pochodny komponent topogra-ficzny (BDOO na rys. 2) bazy referencyjnej posiada jednak (w od-ró¿nieniu od BDO czy VMap) model pojêciowy spójny z danymi ród³owymi gromadzonymi w zasobach powiatowych pañstwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego. Baza danych obiektów to-pograficznych jest tak¿e jedynym ród³em zasilania pochodnego kom-ponentu bazy danych obiektów ogólnogeograficznych (rys. 2). Na podstawie obu komponentów topograficznych wytwarzane bêd¹ komponenty kartograficzne, standardowe opracowania kartograficzne mapy topograficz-ne i ogólnogeograficztopograficz-ne.
Przyjête rozwi¹zania stanowi¹ pierwszy, jednak niezwykle istotny krok, do utworzenia w Polsce wielorozdzielczej bazy danych referencyjnych typu MRDB.
Rys. 1. Pierwotna próba zdefiniowania baz danych
referencyjnych w obrêbie krajowej infrastruktury informacji przestrzennej
w Polsce (¿ród³o: Gotlib, Iwaniak,
Olszewski, 2007)
Rys. 2. Aktualna koncepcja zdefiniowania baz danych referencyjnych w obrêbie krajowej infrastruktury informacji przestrzennej w Polsce
Podstawy prawne i standardy techniczne
opracowania map topograficznych i tworzenia baz danych:
topograficznej i ogólnogeograficznej
Zgodnie z ustaw¹ Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz. U. z 2010 r. Nr 193, poz. 1287), do zadañ polskiej s³u¿by geodezyjnej i kartograficznej nale¿¹ miêdzy innymi:
m wydawanie urzêdowych map terytorium Polski,
m sporz¹dzanie map topograficznych kraju.
Zadania te realizowane s¹ przez G³ównego Geodetê Kraju na poziomie krajowym oraz przez marsza³ków województw na poziomie regionalnym. G³ówny Geodeta Kraju w myl ww. ustawy tworzy, prowadzi i udostêpnia zintegrowane kopie bazy danych obiektów topo-graficznych o szczegó³owoci zapewniaj¹cej tworzenie standardowych opracowañ karto-graficznych w skalach 1:10 000 1:100 000.
W dniu 15 maja 2007 r. wesz³a w ¿ycie dyrektywa 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 14 marca 2007 r. ustanawiaj¹ca infrastrukturê informacji przestrzennej we Wspólnocie Europejskiej (INSPIRE). Transpozycja dyrektywy INSPIRE do polskiego po-rz¹dku prawnego nast¹pi³a przez ustawê o infrastrukturze informacji przestrzennej. Celem tej ustawy by³o wprowadzenie mechanizmów prawnych, które pozwalaj¹ na zapewnienie interoperacyjnoci i wspó³dzia³ania w zakresie danych przestrzennych, w tym baz danych
Tabela 1. Wytyczne techniczne zwi¹zane z opracowaniem map topograficznych
a l a k S a i n a w o c a r p o Stansitniej¹cy Stanplanowany 0 0 0 0 1 : 1 InstrukcjaTechnicznaK-2 w ó l e c o d e n z ci f a r g o p o t y p a M ). r 9 7 9 1 z ( h c y z c r a d o p s o g .r 0 8 9 1 ei g u r d ei n a d y W u k i n z c ¹³ a z w a n o i n ei m y w ( ) ai n e z d a z r o p z o r o d w ó k a n z ai n ei n a j b o i y r o z W . 1 h c y n a w o s o t s w ó si p a n i h c y n w o m u -a k s w h c y n z ci f a r g o p o t h c a p a m a n B i P G M , 0 0 0 0 1 : 1 i 0 0 0 5 : 1 h c al a w a z s r a W G G i K G t n e m a tr a p e D .r 9 8 9 1 Wytycznetechniczne j e n z ci f a r g o p o t y p a m ij c k a d e r y d a s a Z . 2 . w ó k a n z y r o z W . 0 0 0 0 1 : 1 il a k s w .I I . d y W .r 9 9 9 1 a w a z s r a W K G G a n z c i n h c e t a j c k u r t s n I A Z A B e n z ci n h c e t e n z c y t y W . 3 H C Y N Z C I F A R G O P O T H C Y N A D , a n o i n ³ e p u z u 0 . 1 a j s r e W ,) D B T ( .r 8 0 0 2 j a m a w a z s r a W K G G n z c i n h c e t e n z c y t y W e A i W S M ei n e z d ¹ z r o p z o R h c y n a d y z a b ei w a r p s w h c y n z ci f a r g o p o t w ó t k ei b o w ó t k ei b o h c y n a d y z a b z a r o h c y n z ci f a r g o e g o n l ó g o 0 0 0 5 2 : 1 0 0 0 0 5 : 1 Zasadyredakcijmapytopografciznej . w ó k a n z g o l a t a k 0 0 0 0 5 : 1 il a k s w .r 6 9 9 1 a w a z s r a W K G G , B i P G M a n z c i n h c e T a j c k u r t s n I 0 0 0 0 0 1 : 1 0 0 0 0 5 2 : 1 Brakstandardutechnciznego 0 0 0 0 0 5 : 1 Brakstandardutechnciznego 0 0 0 0 0 0 1 : 1 Brakstandardutechnciznego
obiektów topograficznych i ogólnogeograficznych, metadanych, us³ug elektronicznych, ko-ordynacji budowy i rozwoju infrastruktury informacji przestrzennej.
Na podstawie ustawy Prawo geodezyjne i kartograficzne minister w³aciwy do spraw administracji publicznej zobowi¹zany jest okreliæ, w drodze rozporz¹dzenia, zakres infor-macji gromadzonych w Bazie Danych Obiektów Topograficznych oraz Bazie Danych Obiek-tów Ogólnogeograficznych, organizacjê, tryb i standardy techniczne tworzenia tych baz, ich aktualizacji i udostêpniania, a tak¿e tworzenia standardowych opracowañ kartograficznych. Wybrane instrukcje i wytyczne techniczne dotycz¹ce opracowañ map topograficznych i baz danych obiektów topograficznych zawarte s¹ w tabeli 1.
Zakres informacji gromadzonych w BDOT10k i BDOO250k
Projekt rozporz¹dzenia MSWiA w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz bazy danych obiektów ogólnogeograficznych, a tak¿e standardowych opracowañ kartogra-ficznych zak³ada budowê wielorozdzielczej bazy danych referencyjnych w technologii MRDB (ang. multirepresentation/multiscale/ multiresolution data base). Z faktu tego wynika, i¿ bêdzie to baza danych wieloreprezentacyjnych, która umo¿liwia gromadzenie danych w spójnej struk-turze o ró¿nym poziomie uogólnienia pojêciowego i o ró¿nej dok³adnoci geometrycznej.
W ramach opracowania projektu rozporz¹dzenia zosta³ opracowany wspólny model po-jêciowy dla Bazy Danych Obiektów Topograficznych i Bazy Danych Obiektów Ogólnoge-ograficznych. BDOT10k jest jedynym ród³em danych dla BDOO. Baza Danych Obiektów Ogólnogeograficznych jest baz¹ pochodn¹, powi¹zan¹ ze ród³em, dlatego te¿ zakres infor-macji BDOT10k zosta³ rozszerzony o charakterystyczne dla BDOO elementy.
Obiekty geograficzne stanowi¹ce treæ dla obu baz zosta³y sklasyfikowane na trzech poziomach szczegó³owoci: pierwszy zawiera kategorie klas obiektów, drugi zawiera klasy obiektów, a trzeci obiekty.
Do tak opracowanej klasyfikacji przyjêto system kodowania, który zapewni jednoznaczn¹ wymianê danych pomiêdzy ró¿nymi systemami. Polega on na tym, ¿e kategorie klas obiek-tów otrzymuj¹ dwuliterowy skrót pochodz¹cy od nazwy kategorii np. sieæ wodna SW. Klasy obiektów otrzymuj¹ skróty czteroliterowe, dwie litery od kategorii i dwie kolejne bêd¹-ce skrótem od nazwy w³aciwej klasy obiektów np. rzeka i strumieñ SWRS. Obiekty otrzymuj¹ skrót czteroliterowy i dwie cyfry. Jest to z³o¿enie skrótu klasy obiektów i dwucy-frowej numeracji porz¹dkowej dla nazwy obiektów np. rzeka SWRS01.
Klasyfikacja oraz system kodowania zosta³y ujête w formê tabelaryczn¹ i stanowi¹ treæ za³¹cznika nr 2 do rozporz¹dzenia. Tabela 2 przedstawia fragment owego za³¹cznika.
Istotn¹ informacjê, któr¹ mo¿na uzyskaæ interpretuj¹c tabelê jest fakt precyzyjnego okre-lenia, które obiekty stanowi¹ treæ BDOO. Czêæ z nich posiada tak¹ sam¹ definicjê w przypadku obu baz i wtedy przypisany im zosta³ taki sam kod, np. kana³, który w obu bazach ma kod SWKN01. Natomiast czêæ obiektów jest agregowana pojêciowo i w takich przy-padkach nadane zosta³y ró¿ne kody np. rzeka w BDOT10k posiada kod SWRS01, a w BDOO zosta³a ona zagregowana ze strumieniem, potokiem lub strug¹ i otrzyma³a kod SWRS51. Ze wzglêdu na opracowanie wspólnego modelu pojêciowego, do struktury BDOT10k doda-no takie klasy obiektów, które s¹ charakterystyczne dla BDOO. Nale¿¹ do nich miêdzy inny-mi: droga i wêze³ drogowy.
93 1 m o i z o P Poziom2 Poziom3 d o k nazwakategorii w ó t k e i b o s a l k kod nazwaklasyobiektów kod nwazBwDaOobTie1k0ktu kod nazwwaBDobOieOktu W S seiæwodna SWRS rzekaisrtumeiñ SWRS01 rzeka SWRS51 rzeaka,srtumeiñ,potoklubsrtuga N K W S kana³ SWKN01 kana³ SWKN01 kana³ M R W S rówmeiloracyjny SWRM01 rówmeiloracyjnyzbiorczy SWRM51 rówmeiloracyjny 2 0 M R W S rówmeiloracyjnyzwyk³y K S seiæ a n j y c a k i n u m o k SKJZ jezdnai SSKKJJZZ0021 jjeezzddnnaiaiadurotogsiertakdsypresowej 3 0 Z J K S jezdnaidrogig³ównej o g e n o z s ei p s y z r p u h c u r 4 0 Z J K S jezdnaidrogig³ównej 5 0 Z J K S jezdnaidrogizbiorczej 6 0 Z J K S jezdnaidrogilokalnej 7 0 Z J K S jezdnaidrogiinnej 1 0 R D K S autosrtada SKDR01 autosrtada 2 0 R D K S drogaekspresowa SKDR02 drogaekspresowa 3 0 R D K S drogag³ównaruchu o g e n o z s ei p s y z r p SKDR03 dprrozygsapgei³ószwonnaegrouchu Tabela 2. Fragment za³¹cznika nr 1 do rozporz¹dzenia w sprawie Bazy Danych Obiektów Topograficznych oraz Bazy Danych
W rezultacie zaprojektowano 9 kategorii klas obiektów, 57 klas obiektów, 284 obiektów na trzecim poziomie szczegó³owoci w BDOT10k i 97 obiektów na trzecim poziomie szcze-gó³owoci w BDOO. Ponadto zaprojektowane zosta³y klasy obiektów przeznaczone do gro-madzenia: obiektów, podlegaj¹cych redakcji kartograficznej, zwizualizowanego numerycz-nego modelu rzeby terenu, opisów objaniaj¹cych oraz dodatkowych obiektów niezbêd-nych do opracowania pe³nej treci mapy topograficznej lub mapy ogólnogeograficznej. Ujête zosta³y one w 4 kategoriach klas obiektów i w 28 klasach obiektów.
Specyfikacja modelu pojêciowego
Bazy Danych Obiektów Topograficznych
i Bazy Danych Obiektów Ogólnogeograficznych
Wspólny model pojêciowy dla BDOT10k i BDOO zosta³ opracowany zgodnie z metodo-logi¹ zdefiniowan¹ w miêdzynarodowych normach ISO (International Organisation for Stan-dardization) serii 19100 Geographic Information, na potrzeby wymiany i udostêpniania.
Specyfikacja modelu pojêciowego zosta³a opisana w za³¹czniku nr 3 do rozporz¹dzenia. Na treæ specyfikacji sk³ada siê schemat aplikacyjny UML oraz schemat GML baz danych BDOT10k i BDOO.
Schemat aplikacyjny zosta³ opracowany zgodnie z regu³ami okrelonymi w normie ISO 19109:2005 (Rules for Application Schemas) i opisane przy u¿yciu jêzyka formalnego UML (Unified Modelling Language) zgodnego z profilem zdefiniowanym w ISO/TS 19103:2005 Conceptual Schema Language. Katalog obiektów zosta³ opracowany zgodnie z regu³ami okre-lonymi w normie ISO 19110:2006, Methodology for feature cataloguing.
Schemat aplikacyjny UML opisuje klasy obiektów, atrybuty, typy danych, zwi¹zki miêdzy nimi oraz oznaczenia pomocnicze, m.in. stereotypy, ograniczenia (rys. 3).
Katalog obiektów wygenerowany z opracowanego schematu aplikacyjnego UML jest wzbogacony o definicje obiektów i ich atrybutów oraz o ograniczenia jakie musz¹ byæ uwzglêdnione podczas wprowadzania atrybutów.
System informatyczny automatyzuj¹cy proces generalizacji
danych dla BDOO na podstawie danych zgromadzonych
w BDOT10k
Wspólna struktura bazy danych oraz wspólna klasyfikacja obiektów, niezale¿na od skali, pozwoli³y na zaprojektowanie dla niej systemu informatycznego realizuj¹cego poprawnie procesy generalizacyjne. G³ównym zadaniem owego systemu jest zasilanie BDOO w proce-sie generalizacji danymi BDOT10k.
Istotne znaczenie dla projektowania systemu mia³o okrelenie, czego oczekuje siê po generalizacji. Zgodnie z za³o¿eniami modelu bazy danych, dane ród³owe i wynikowe maj¹ zawieraæ reprezentacjê rzeczywistego po³o¿enia obiektów oraz pochodna baza danych ma umo¿liwiaæ prowadzenie wiarygodnych analiz przestrzennych na danych uogólnionych. Uwa-runkowania te wskazywa³y na koniecznoæ zastosowania tzw. generalizacji modelu (Macka-ness, Ruas, Sarjakoski, 2007; Weibel, 1991; 1995).
95
Rys. 3. Przyk³ad diagramu klas w UML
FODVVVLHüZRGQD ©)HDWXUH7\SHª 27B6:56B/ RNUHVRZRVF %RROHDQ SU]HELHJ&LHNX 27B3U]HELHJ&LHNX URG]DM5]HNL 27B5RG]DM5]HNL VWDWXV(NVSORDWDFML 27B6WDWXV(NVSORDWDFML>@ ©)HDWXUH7\SHª 27B6:50B/ ©YRLGDEOHª URG]DM5RZX0HO 27B5RG]DM5RZX0HOLRUDF\MQHJR ©)HDWXUH7\SHª 27B6LHF:RGQD JHRPHWULD *0B&XUYH LG03+3 &KDUDFWHU6WULQJ>@ ©YRLGDEOHª SROR]HQLH&LHNX 27B3ROR]HQLH&LHNX V]HURNRVF 'LVWDQFH ©)HDWXUH7\SHª 27B&LHN GOXJRVF /HQJWK LG351* &KDUDFWHU6WULQJ QD]ZD &KDUDFWHU6WULQJ ©)HDWXUH7\SHª 27B6:.1B/ ©YRLGDEOHª RNUHVRZRVF %RROHDQ SU]HELHJ&LHNX 27B3U]HELHJ&LHNX VWDWXV(NVSORDWDFML 27B6WDWXV(NVSORDWDFML ©)HDWXUH7\SHª 27B2ELHNW7RSRJUDILF]Q\ F]\2ELHNW%'22 ERROHDQ LG,,3 %7B,GHQW\ILNDWRU [BDNWXDOQRVF$ 'DWH [BDNWXDOQRVF* 'DWH [BF\NO=\FLD %7B&\NO=\FLD,QIR [BGDWD8WZRU]HQLD 'DWH [BGRNO*HRP 'LVWDQFH>@ [BLQIRUP'RGDWNRZD &KDUDFWHU6WULQJ>@ [BNDW'RNO*HRP 27B.DW'RNODGQRVFL [BNDW,VWQLHQLD 27B.DW,VWQLHQLD [BNRG &KDUDFWHU6WULQJ [BURG]DM5HSU*HRP 27B5RG]DM5HSU*HRP [BXZDJL &KDUDFWHU6WULQJ>@ [BX]\WNRZQLN &,B5HVSRQVLEOH3DUW\ [B]URGOR'DQ\FK$ 27B=URGOR'DQ\FK [B]URGOR'DQ\FK* 27B=URGOR'DQ\FK ©YRLGDEOHª [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BNRG.DUWRN &KDUDFWHU6WULQJ [BVNU.DUWR 27B6NU.DUWR ©8QLRQª %7B0RGHO3RGVWDZRZ\ %7B5HIHUHQFMD'R2ELHNWX LG,,3 %7B,GHQW\ILNDWRU VLHF:RGQD FLHN FLHN 351*Równie wa¿n¹ rzecz¹ jak opracowanie wymagañ funkcjonalnych projektowanego syste-mu informatycznego by³ dobór i parametryzacja algorytmów generalizacji. Kryterium jakim siê kierowano by³o nie tylko uzyskanie kartograficznej jakoæ wyników, ale równie¿ efek-tywnoæ dzia³ania systemu. Kluczowe znaczenie mia³o równie¿ ustalenie kolejnoci ich wy-konywania.
W wersji docelowej systemu wdro¿ono szereg operatorów generalizacji i implementuj¹ce je algorytmy (rys. 4): selekcja, agregacja, eliminacja ma³ych i w¹skich obszarów oraz nak³a-dania siê obiektów, uzupe³nienie pokrycia, zmiana reprezentacji geometrycznej oraz uprosz-czenie z zachowaniem relacji topologicznych.
Zdefiniowano tak¿e metaregu³y, które ustalaj¹ kolejnoæ wykonywanych operacji geome-trycznych w zale¿noci od przyjêtej funkcji celu.
Rys. 4. Schemat hierarchii wykonywania procedur
Wybór odpowiednich rozwi¹zañ by³ poprzedzony testami, które zosta³y przeprowadzone w rodowisku narzêdziowym komercyjnych systemów GIS. Wnioski powsta³e na skutek przeprowadzonych badañ pozwoli³y w docelowym opracowaniu uwzglêdniæ zalety testowa-nych modu³ów oraz unikn¹æ ich wad.
Celem opracowania by³o bowiem d¹¿enie do minimalizacji ingerencji u¿ytkownika, zde-cydowano siê zatem na zastosowanie tzw. generalizacji wsadowej. Podczas projektowania systemu informatycznego brano pod uwagê mo¿liwoæ obs³ugi modelu topologicznego da-nych i u¿ycie go w procesie generalizacji oraz mo¿liwoæ wprowadzania modyfikacji.
System informatyczny zosta³ zaimplementowany bezporednio w rodowisku narzêdzio-wym bazy danych Oracle 10g z rozszerzeniem Spatial Data. Standardowa funkcjonalnoæ Oracle 10g zapewnia mo¿liwoæ zdefiniowania i utrzymania w procesie uogólnienia informa-cji geograficznej relainforma-cji topologicznej pomiêdzy poszczególnymi klasami obiektów i
obiekta-mi. Poszerzono funkcjonalnoæ bazy Oracle o funkcje generalizacyjne, co wymaga³o opra-cowania w³asnych procedur w jêzyku PL-SQL oraz Java (rys. 5). Pliki parametryczne defi-niuj¹ce strukturê BDOT10k i BDOO, skrypty SQL umo¿liwiaj¹ce wybór poszczególnych obiektów oraz parametry generalizacji zapisywane s¹ w formacie XML.
W celu uproszczenia procesu tworzenia plików parametrycznych, zapytania SQL defi-niuje siê w arkuszach kalkulacyjnych XLS. Stworzone oprogramowanie nie jest zwi¹zane z ¿adnym komercyjnym dostawc¹ technologii GIS.
Zasady tworzenia i redakcji
standardowych opracowañ kartograficznych
Istotnym elementem projektowanego modelu pojêciowego wielorozdzielczej bazy danych referencyjnych by³o tak¿e umo¿liwienie generowania pochodnych opracowañ kartograficz-nych na siedmiu poziomach skalowych (rys. 2), odpowiadaj¹cych mapom topograficznym i ogólnogeograficznym.
Nieod³¹czn¹ cech¹ ka¿dej mapy jest prezentacja rozmieszczenia na powierzchni Ziemi obiektów i zjawisk przyrodniczych, spo³ecznych i gospodarczych w postaci zbioru znaków symboli kartograficznych, zawartych w legendzie mapy. Cecha ta, odró¿nia obrazy karto-graficzne mapy, od innych rejestracji obrazów przestrzennych, np.: zdjêæ lotniczych, pej-za¿y malarskich, rycin, obrazów filmowych wykonanych w ró¿nych technikach. Ka¿da mapa jest zbiorem symboli kartograficznych (znaków kartograficznych). Przy projektowa-niu znaków i ich systemów, kartografowie wykorzystuj¹ dowiadczenia semiotyki dziedzi-ny wiedzy zajmuj¹cej siê ogóln¹ teori¹ znaku.
Rys. 5. Schemat procesu zasilania komponentu BDOO danymi BDOT10k
Rys. 6. Koció³ chrzecijañski / wi¹tynia chrzecijañska przyk³ady symboli kartograficznych dla ró¿nych skal map Graficzne mo¿liwoci prezentacji obiektów topograficznych i zjawisk s¹ ograniczone, a wynikaj¹ one g³ównie:
m ze skali mapy wraz ze zmniejszaniem skali, zwiêksza siê powierzchnia
przedstawia-nego terenu, a tym samym zmniejsza siê mo¿liwoæ prezentacji szczegó³ów,
m z treci i cech prezentowanych obiektów i zjawisk,
m z celu, do jakiego bêdzie wykorzystywana redagowana mapa dzisiaj najczêciej ju¿
opracowywana na podstawie okrelonych zbiorów danych przestrzennych,
m z u¿ytego sprzêtu komputerowego i oprogramowania do redakcji mapy.
Stosowanie symboli kartograficznych sprawia, i¿ prezentowane obiekty i zjawiska trac¹ swój indywidualny charakter i przyjmuj¹ formê uogólnion¹.
Obowi¹zuj¹ce w Polsce standardy techniczne w zakresie prezentacji kartograficznej, które opracowane by³y w ró¿nym okresie czasu, czêsto jeszcze przed er¹ komputeryzacji, pozba-wione by³y spójnej idei przedstawiania obiektów i zjawisk oraz stosowania opisów na ma-pach w ca³ym szeregu skalowym, od 1:500 do 1:1 000 000 (rys. 6).
Prowadzone w GUGiK, przy wspó³udziale pracowników naukowych, prace nad opraco-waniem nowych standardów technicznych prowadzenia baz danych, uwzglêdnia³y ideê kon-strukcji ujednoliconej i uspójnionej biblioteki symboli kartograficznych dla standardowych opracowañ kartograficznych, która znalaz³a zastosowanie w projekcie nowego standardu technicznego w zakresie opracowania nowej generacji map topograficznych i ogólnogeogra-ficznych.
Nowa struktura bazy danych stanowi podstawowe ród³o do opracowania szeregu ska-lowego map topograficznych oraz ogólnogeograficznych. Zapewnia ona zasilanie aktualny-mi danyaktualny-mi przestrzennyaktualny-mi produkcjê map topograficznych, przegl¹dowych i tematycznych. Przyjêty model pojêciowy baz danych zosta³ zharmonizowany z klasyfikacj¹ treci serii map. Polega³o to na uspójnieniu ca³ego szeregu skalowego, zarówno pod wzglêdem treci jak i formy graficznej. G³ównym celem by³o d¹¿enie do jak najbardziej mo¿liwego podobieñ-stwa symbolu kartograficznego w ró¿nych skalach.
Wygl¹d niektórych symboli kartograficznych bardzo siê zmieni³. Drogi, których do tej pory g³ównym kryterium w prezentacji by³a ich twardoæ, teraz klasyfikowane s¹ przede wszystkim wed³ug klasy drogi (tab. 3). Zrezygnowano z przedstawiania ulic na obszarze miast.
Tabela 3. Wybrane przyk³ady symboli kartograficznych liniowych
Du¿e zmiany wprowadzono równie¿ w prezentacji pokrycia terenu. W wyniku ujednoli-cania znaków, g³ównym kryterium rozró¿nienia obiektów jest barwa. Deseñ, jak najmniej skomplikowany jest wykorzystywany w przypadkach, kiedy to nie wystarcza barwy do zró¿nicowania obiektów. Przyk³adem mo¿e byæ rolinnoæ w skali 1 :10 000.
Zdefiniowanie szaty graficznej poszczególnych opracowañ kartograficznych, a tak¿e koncepcji generalizacji informacji geograficznej zgromadzonej w podstawowej bazie danych referencyjnych pozwoli³o na automatyzacjê procesu opracowania map topograficznych na wielu poziomach uogólnienia pojêciowego. Na rysunku 7 pokazano fragment mapy topogra-ficznej w skali 1:50 000 opracowany w sposób pó³automatyczny, na podstawie generalizacji ród³owej bazy danych o poziomie dok³adnoci geometrycznej odpowiadaj¹cej skali 1:10 000.
Podsumowanie
G³ówny Urz¹d Geodezji i Kartografii od 26 wrzenia 2009 roku, realizuje projekt
Georefe-rencyjna Baza Danych Obiektów Topograficznych wraz z krajowym systemem zarz¹dzania
(GBDOT). Termin zakoñczenia projektu up³ywa 31 grudnia 2013 roku. Projekt realizowany w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 7 Osi Priorytetowej:
Spo³e-czeñstwo informacyjne budowa elektronicznej administracji, bêdzie znacz¹cym elementem
informatyzacji polskiej administracji publicznej. Administracja publiczna, rodowisko nauko-we, przedsiêbiorcy i obywatele uzyskaj¹ dostêp do systematycznie aktualizowanych infor-macji w Bazie Danych Obiektów Topograficznych i Bazie Danych Obiektów Ogólnogeogra-ficznych poprzez krajowy portal infrastruktury informacji przestrzennej www.geoportal.gov.pl. Zbudowana baza bêdzie ród³em danych, w szczególnoci dla potrzeb szybko rozwijaj¹cych siê systemów geoinformacyjnych, a tak¿e dla potrzeb opracowania przez s³u¿bê geodezyjn¹ i kartograficzn¹ nowej generacji:
m standardowych opracowañ kartograficznych map topograficznych dla ca³ej Polski
w skalach: 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000 i 1:100 000;
m standardowych opracowañ kartograficznych map ogólnogeograficznych dla ca³ej
Polski w skalach: 1:250 000, 1:500 000 i 1:1 000 000;
m kartograficznych opracowañ tematycznych w skalach od 1:10 000 do 1:1 000 000.
Jednym z podstawowych celów budowy Bazy Danych Obiektów Topograficznych i Bazy Danych Obiektów Ogólnogeograficznych, a na ich podstawie standardowych
opraco-Rys. 7. Fragment mapy topograficznej w skali 1: 50 000 opracowanej na podstawie ród³owej Bazy Danych Obiektów Topograficznych
wañ kartograficznych i kartograficznych opracowañ tematycznych, jest doprowadzenie do pe³nego pokrycia kraju aktualn¹ i spójn¹ informacj¹ o obiektach topograficznych, infrastruk-turze technicznej i zjawiskach przyrodniczych, wraz z ich atrybutami oraz z systemem zarz¹dzania. Do koñca 2013 roku, Polska dziêki rodom finansowym w 85% refundowa-nym z bud¿etu Unii Europejskiej, bêdzie dysponowa³a jedn¹ z najnowszych, najbardziej za-awansowanych technologicznie baz danych obiektów topograficznych w Europie.
Baza Danych Obiektów Topograficznych i Baza Danych Obiektów Ogólnogeograficz-nych poddane szybkiej wymianie ich zawartoci informacyjnej, wykorzystuj¹c mechanizmy us³ug sieciowych, stan¹ siê podstaw¹ szybko rosn¹cego rynku geoinformacyjnego, na któ-rym dzia³aj¹ administracja, firmy prywatne i obywatele. Wzrost wykorzystania technologii informacyjnych i komunikacyjnych w administracji publicznej, pozwoli zwiêkszyæ efektyw-noæ prowadzonych przez ni¹ dzia³añ, zwiêkszy zdolefektyw-noæ prognozowania i planowania, a tak¿e obni¿y koszty realizacji zadañ administracji publicznej.
Integrowanie informacji geograficznej jest jednym z g³ównych trendów komputeryzacji. Na wiecie szybko ronie zainteresowanie bazami danych przestrzennych, ci¹g³ymi, szybko aktualizowanymi, o niskich kosztach gromadzenia, dobrze zarz¹dzanymi i ³atwymi do ³¹cze-nia z innymi bazami, bazami danych przestrzennych zharmonizowanymi. Bada³¹cze-nia wykazuj¹, ¿e najwa¿niejszym elementem strategii biznesowej jest dostêp do informacji w czasie rzeczy-wistym, który u³atwia podejmowanie decyzji. To co sprawi, ¿e bazy danych przestrzennych i mapy cyfrowe bêd¹ siê rozwijaæ, to ich praktyczna przydatnoæ, jako narzêdzia powszech-nie wykorzystywanego w zarz¹dzaniu i biznesie.
Nale¿y tak¿e wspomnieæ, ¿e bazy danych obiektów topograficznych i ogólnogeograficz-nych udostêpniane s¹ z pañstwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego w formie elektronicznej z wykorzystaniem poczty elektronicznej, serwerów ftp oraz noników CD/ DVD. Dane s¹ przekazywane po rozpatrzeniu przez G³ównego Geodetê Kraju wniosku o udostêpnienie danych z zasobu:
m osobom fizycznym i przedsiêbiorcom, po uiszczeniu op³aty zgodnie z
Rozporz¹dze-niem ministra infrastruktury z dnia 19 lutego 2004 r. w sprawie wysokoci op³at za czynnoci geodezyjne i kartograficzne oraz udzielanie informacji, a tak¿e za wykony-wanie wyrysów i wypisów z operatu ewidencyjnego (Dz. U. z 2004, nr 37 poz. 333);
m podmiotom publicznym nieodp³atnie, na podstawie art. 15 ustawy o informatyzacji
dzia³alnoci podmiotów realizuj¹cych zadania publiczne (Dz. U. z 2005, nr 64, poz.
656).
Literatura
Bac-Bronowicz J., Olszewski R., 2010: Mo¿liwoci zasilania Wielorozdzielczej Bazy Danych Topograficz-nych z wybramych publiczTopograficz-nych rejestrów georeferencyjTopograficz-nych, Roczniki Geomatyki, t.8 z.1, PTIP, War-szawa,.
Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R., 2007: Budowa Krajowej Infrastruktury Danych Przestrzennych w Polsce. Harmonizacja baz danych referencyjnych. Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wroc³awiu, Wroc³aw.
Mackaness W., Ruas A., Sarjakoski T., 2007: Generalisation of geographic information: cartographic model-ling and application, Elsevier.
Makowski (red.), 2005: System informacji topograficznej kraju. Teoretyczne i metodyczne opracowanie koncepcyjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
Ustawa z dnia 4 marca 2010 r. o infrastrukturze informacji przestrzennej. Dz.U. 2010 nr 76 poz. 489. Weibel R., 1991: Amplified intelligence and rule-base systems, [In:] Buttenfield, B. McMaster R. (ed.), Map
generalization: making rules for knowledge representation, Longman, London.
Weibel R., 1995: Map generalization in the context of digital systems, Cartography and GIS, vol. 22, no. 4. Zieliñski J. 2010: Prawne, organizacyjne i merytoryczne za³o¿enia do uspójnienia i ujednolicenia biblioteki symboli dla standardowych opracowañ kartograficznych jako elementu harmonizacji bazy danych geore-ferencyjnych, Prace i Studia Kartograficzne, Warszawa, 11-23.
Abstract
Development of the spatial information infrastructure in Poland is not only an important obligation resulting from implementation of the provisions of the INSPIRE Directive in Poland; it is also an important factor of development of the information society in Poland. The reference database is one of key components of the geoinformation infrastructure, and thus its development is a high priority task of the Geodetic and Cartographic Service. The Head Office of Geodesy and Cartography implements the project Georeference Data Base of Topographic Objects together with the national system of administration (GBDOT) within the Innovative Economy Operational Programme of the 7th Priority Axis: Information Society development of e-administration. The project will contribute to completion of development of the basic reference data by the end of 2013.
However, collection of topographic and thematic data requires precise definition of the structure of the multiresolution data base, as well as definition of procedure of feeding that database with particular topographic and cartographic components based on source geographic information. The structure of reference database and appropriate procedures have been defined in the draft regulation implemen-ting the Act on Spatial Information Infrastructure, discussed in the paper.
dr hab. in¿. Robert Olszewski, prof. PW r.olszewski@gik.pw.edu.pl
mgr Jerzy Zieliñski j.zielinski@gugik.gov.pl
