Kształcenie w zakresie budowy infrastruktur informacji przestrzennej: propozycje programowe

ROCZNIKI GEOMATYKI 2009 m T VII m Z 3(33)

KSZTA£CENIE W ZAKRESIE BUDOWY

INFRASTRUKTUR INFORMACJI PRZESTRZENNEJ:

PROPOZYCJE PROGRAMOWE

BUILDING INFRASTRUCTURES

OF SPATIAL INFORMATION:

A SUGGESTED EDUCATION PROGRAMME

Agnieszka Zwirowicz1

1 _{Katedra Geodezji Szczegó³owej,Wydzia³ Geodezji i Gospodarki Przestrzennej,}

Uniwersytet Warmiñsko-Mazurski w Olsztynie

2 _{Wydzia³ Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska}

S³owa kluczowe: informacja geograficzna, infrastruktura informacji przestrzennej, kszta³ce-nie, modelowanie pojêciowe, normy ISO

Keywords: geographic information, spatial information infrastructure, education, conceptual modeling, ISO standards

Wstêp – przes³anki i za³o¿enia kszta³cenia

Budowa europejskiej infrastruktury informacji przestrzennej w ramach projektu INSPIRE oraz budowa takich infrastruktur w krajach cz³onkowskich UE stanowi¹ nie tylko zasadniczy krok rozwoju cywilizacyjnego i technologicznego krajów i spo³eczeñstw informacyjnych, lecz równie¿ m.in. wa¿ne wyzwanie dla instytucji i kadr akademickich kszta³c¹cych specjalistów w tej dziedzinie. Infrastruktury informacji przestrzennej obejmuj¹ bowiem, z jednej strony, nie tylko 34 zakresy tematyczne tej informacji wymienione w dyrektywie INSPIRE w aspekcie kontynentalnym, lecz równie¿ znaczn¹ i trudn¹ do wymienienia liczbê takich zakresów w aspekcie regionalnym i lokalnym w krajach cz³onkowskich. Z drugiej zaœ strony informacja ta dotyczy praktycznie wszelkiej dzia³alnoœci wiêkszoœci organów administracji rz¹dowej i samo-rz¹dowej oraz podmiotów gospodarczych jako jej twórców, analityków, administratorów, dys-ponentów i u¿ytkowników, a tak¿e pojedynczych obywateli i ich grup.

Bodaj najwa¿niejszym czynnikiem budowanych infrastruktur jest koniecznoœæ zapewnie-nia wszechstronnego wspó³dzia³azapewnie-nia (interoperacyjnoœci) ich elementów, czyli danych i us³ug. To z kolei powoduje koniecznoœæ wypracowania i stosowania jednolitej i uzgodnionej meto-dologii budowy, wspólnej dla ró¿nych zakresów tematycznych, zaanga¿owanych

podmio-tów i odmiennych œrodowisk komputerowych. Metodologia taka, najnowoczeœniejsza w skali œwiatowej, zosta³a wypracowana przez grupy ekspertów skupionych m.in. wokó³ OGC1_, komi-tetów normalizacyjnych ISO/TC 211 i CEN/TC 287, instytutów JRC2_{, jak te¿ instytucji} zwi¹za-nych z INSPIRE, w postaci standardów, specyfikacji, norm miêdzynarodowych i europejskich oraz tzw. regu³ implementacyjnych INSPIRE. ¯ywotnym problemem jest natomiast pilne upo-wszechnienie i wdro¿enie tej metodologii, co wymaga m.in. wykszta³cenia odpowiednio du¿ej grupy specjalistów. Nale¿y przy tym przyj¹æ, ¿e wraz z rozwojem budowanych infrastruktur zapotrzebowanie to bêdzie rosn¹æ w daj¹cej siê przewidzieæ perspektywie czasowej.

Jeœli zaœ chodzi o zakres przedmiotowy kszta³cenia i poziom wiedzy absolwentów, to ogólny, abstrakcyjny i niezale¿ny od obszaru zastosowañ charakter metodologii informacji geograficznej narzuca koniecznoœæ równie ogólnego charakteru przekazywanej wiedzy, jed-nak stowarzyszonej z umiejêtnoœci¹ jej praktycznego stosowania w wybranych obszarach. Wœród tych obszarów czo³ow¹ rolê odgrywaj¹ dane referencyjne (zob. rozdz. „Pojêcia pod-stawowe” str. 107) jako podstawa lokalizacji wszelkich danych tematycznych oraz obszar powierzony kompetencji s³u¿b geodezyjnych i kartograficznych.

Pewn¹ wskazówkê dla formu³owanych programów i form kszta³cenia mog¹ stanowiæ wyniki ankiety przeprowadzonej z inicjatywy ISO i CEN na uniwersytetach europejskich (tab. 1). Aczkolwiek wyniki te s¹ oparte na stosunkowo nielicznej grupie respondentów, autorzy uwa¿aj¹, ¿e: 1) kszta³cenie powinno nastêpowaæ na poziomie II i III stopnia (mgr i dr), 2) istnieje pilna potrzeba opracowania i udostêpnienia materia³ów edukacyjnych, 3) ist-nieje zapotrzebowanie na wymianê studentów i wyk³adowców.

Tabela 1. Profile kszta³cenia w zakresie norm w informacji geograficznej – ankieta CEN i ISO, dane opracowane przez uniwersytet w Wageningen, Holandia (Bregt i Stuiver, 2009) (procent pozytywnych odpowiedzi w danej kwestii w stosunku do wszystkich odpowiedzi)

Przytoczone w niniejszym opracowaniu propozycje programowe kszta³cenia w zakresie budowy infrastruktur informacji przestrzennej oparte s¹ na doœwiadczeniach autorów, uzy-skanych w ci¹gu siedmiu lat prowadzenia zajêæ dydaktycznych na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych na Wydziale Geodezji i Gospodarki Przestrzennej UWM w Olsztynie oraz w ci¹gu piêciu lat podobnych zajêæ na Wydziale Geodezji i Kartografii Politechniki Warszaw-skiej. Liczbê godzin zajêæ i liczbê s³uchaczy w ostatnim roku akademickim (2008/2009)

1 _{Open Geospatial Consortium.} 2 _{Joint Research Centre, Ispra, W³ochy.}

ai n e c³ a t z s k m o i z o P Formy ksztac³enai Tematyka Oczek-i ai n a w Ofetra y n j y c r e m o k )l ai c r e m m o c ( 24,1% wyka³dy 90,2% metadane 93,4% swtuydmenaitnóaw 75,0% 81,4% t a r o t k o d ) D h P ( 46,3% aæuwdciyz.tenai 78,7% teeldetekcja 73,8% wwyymka³aidnoawców 92,3% 85,7% m u ir e t si g a m ) c S M ( 66,7% æalwb.cizenai 57,4% GML 52,5% e-elarning 90,2% 73,7% t a j c n e ci l ) c S B ( 50,0% seminarai 67,2% panrazlezisyrtzenne 73,8% nuodrzmaia³lwziapcryajncaycchh 88,0% 88,6% l a n o i s s e f o r P ( ) c S B 24,1% e-elarning 52,5% pzarrzze¹sdrtzzaennei¹i 65,6% e n n i 21,3%

podano w tabeli 2, przy czym w latach poprzednich liczba ta kszta³towa³a siê na podobnym poziomie.

Omówione szczegó³owo w dalszych czêœciach niniejszego opracowania propozycje pro-gramowe ujête s¹ w nastêpuj¹ce grupy tematyczne:

I. Pojêcia podstawowe II. Metodyka relacyjna

III. Metodyka obiektowa oraz jêzyki UML i XML/GML IV. Normy i normalizacja

V. Metadane

VI. Projektowanie i implementacja systemu geoinformacyjnego (GIS) VII. Sieciowe us³ugi geoinformacyjne (WebGIS, WMS, WFS)

Zakresy merytoryczne poszczególnych grup oraz planowane efekty kszta³cenia, egze-kwowane przez system zaliczeñ i egzaminów, podano w tabeli 3.

Tabela 2. Liczby godzin zajêæ i liczby s³uchaczy przedmiotów obejmuj¹cych budowê infrastruktur informacji przestrzennej na kierunku Geodezja i kartografia UWM w Olsztynie i PW (nazwy specjalnoœci: GiG – geodezja i geoinformatyka, GiSzN – geodezja i szacowanie nieruchomoœci,

GiNS – geodezja i nawigacja satelitarna, SIP – systemy informacji przestrzennej; podane informacje dotycz¹ roku akademickiego 2008/2009)

j e n n e z r t s e z r P i k r a d o p s o G i ij z e d o e G ³ a i z d y W , e i n y t z sl O w M W U e n r a n o j c a t s ai d u t S Studaineistacjonarne ij c a m r o f n i a i r o e T j e n z c if a r g o e g GiG GiSzN GiG GiSzN y d a³ k y

w æwcizenai wyka³dy æwcizenai wyka³dy æwcizenai wyka³dy æwcizenai n i z d o g a b z ci L sem.*1 30 15 30 15 18 9 18 9 2 * . m e s 15 15 15 15 – – 9 9 -n e d u t s a b z ci L w ó t sem.*1 96 42 40 44 2 * . m e s 98 23 – 44 o g e w o c ñ o k a m r o F u t o i m d e z r p ai n e z ci l a z egzamin egzamin zalcizeneiæwcizeñ egzamin ii f a r g o t r a K i ij z e d o e G ³ a i z d y W , a k s w a z s r a W a k i n h c e ti l o P y w a t s d o P P I S i i k y t a m r o f n i o e g GiNS SIP iNnfoorrmmyacwij j e n z c if a r g o e g P I S y d a³ k y w æwcizenai wyka³dy æwcizenai wyka³dy æwcizenai n i z d o g a b z ci L 15 30 15 30 Lcizbagodzin 30 15 w ó t n e d u t s a b z ci L 30 15 Lcizbastudentów 15 o g e w o c ñ o k a m r o F u t o i m -d e z r p ai n e z ci l a z zalcizeneiæwcizeñ egzamin zFalocirzmenaaikopñrzceodwmeigootu egzamin *sem. – semestr

Tabela 3. Postulowana problematyka kszta³cenia w zakresie budowy infrastruktur informacji przestrzennej

a p u r G a n z c y t a m e t Specyifkacjatematyki znaCæo/wstueiddezneitæp/owroinzueimneiæ umCeioæszrtuodbeæint/pzoawstionseionwaæ a i c ê j o P .I -o w a t s d o p e w y w o d u b e n z c y d o t e m y w a t s d o P – P II e w o i c ê j o p ei n a w o l e d o M – ei n a³ ai z d ³ ó p s W – e n j y c n e r e f e r e n a D – ·: ¹ s/ t s e j o t o C -e r p r e t n i y³ u g e r , e n a d i a j c a m r o f n i – a n z ci f a r g o e g a j c a m r o f n i , e n j y c a t -y t m o i z o p ,y n j y c a m r o f n i l e d o m – , h c y n a d ij c n a t s n i m o i z o p i w ó p y n z ci g o l ,y w o i c ê j o p l e d o m y n z c y zi f i ei n a³ ai z d ³ ó p s w , P I a r u t k u rt s a rf n i – -a z i al o r ,i j c a zi l a m r o n t o i m d e z r p – · m r o n ai n a d A D M ai g o l o n h c e t – -a k il p a u t a m e h c s y w o d u b y p a t e – o g e n j y c e n j y c n e r e f e r e n a d – .I I a k y d o t e M a n j y c a l e r ) R A E ( ij c n e w ó k z ¹i w z a d o t e M – E S A C . p n ( e j c a t o n e n a r b y W – ) X 1 F E D I i L Q S w ii rt e m o e g si p O – a m r o n , L Q S e r g t s o p ( ) 2 -5 2 1 9 1 O S I ij c a t n e m el p m i i ij c y d e ai z d ê z r a N – ). p t b u l s s e c c A S M , D A O T ( R A E u l e d o m a j c a t n e m el p m I – -j y c al e r ai n a w o t k e j o r p y d a s a Z – h c y n a d z a b h c y n e j ci n if e d , ai c ê j o p e w o w a t s d o P – , w ó t u b y rt a ,i j c n e : e j a z d o r i -z c a n z o n d e j ,i c œ o n z ci l , w ó k z ¹i w z ij c n a t s n i i a r o t a k if y t n e d i o g e n : u l e d o m ij c a t n e m el p m i y d a s a Z – h c y n a d y p y t -o n d e j , u t u b y rt a ,i j c n e a j c a zi l a e r -, a r o t a k if y t n e d i o g e n z c a n z w ó k z ¹i w z ) F N II I i II ,I ( a j c a zi l a m r o n -ij c a t n e m el p m i i k d o r œ e t s o r p -ê z a b ¹ n j y c al e r æ a w o t k e j o r p a Z – u s e r k a z o g e t s o r p al d h c y n a d o g e n z c y t a m e t -i l a e r L Q S y d n e m o k æ y z r o w t U – i k z ¹i w z i el e b a t e c ¹ j u z ei n a w o m a r g o r p o æ a w o n a p O – u m a r g ai d ij c y d e al d D A O T u t p y r k s ai n a w o r e n e g y w i R A E L Q S F N 3 o d t k e j o r p æi z d a w o r p o D – d o p h c y n a d ê z a b æi m o h c u r U – ¹ j c a k il p a ¹ n w o s o t s ) s s e c c A S M . p n ( .I I I a k y d o t e M a w o t k e i b o i k y z ê j z a r o L M U i L M G / L M X i k y d o t e m e j c p e c n o k e n w ó ³ G – j e w o t k ei b o L M U – 3 0 1 9 1 S T / O S I g w L M U li f o r P – h c y n a d a n e tr a p o ei c œj e d o P – ) A D M ( -j y c a k il p a w ó t a m e h c s y ³ u g e R – ) 9 0 1 9 1 O S I -N E -N P ( h c y n a m e h c S L M X – ) 8 1 1 9 1 O S I N E -N P ( ) 6 3 1 9 1 O S I N E -N P ( L M G – , a j c a t n e m el p m i , a j c a k if y c e p S – h c y n a d a n e tr a p o ei c œj e d o p o g e n j y c a k il p a u t a m e h c s y ³ u g e R – S T / O S I g u ³ d e w L M U li f o r P – 3 0 1 9 1 L M U y m a r g ai d e n a r b y W – , L M X u t n e m u k o d a w o d u B – L M X m ei k il p y z d êi m a ci n ¿ ó r O S I N E -N P a m r o n , D S X i 8 1 1 9 1 -a k il p a t a m e h c s , L M G t a m e h c S – -o r o z w d o y ³ u g e r , L M G y n j y c , L M G a n L M U ai n a w 6 3 1 9 1 O S I N E -N P a m r o n y n j y c a k il p a t a m e h c s æ a w o d u b Z – -e h c s i m a³ u g e r z ei n d o g z L M U m el if o r p i h c y n j y c a k il p a w ó t a m L M U ¹ c o m o p a z d s x i k il p æ a w o r e n e G – ai n a w o m a r g o r p o o g e n a r b y w . V I y m r o N -a m r o n i a j c a z il y d r a d n a ts , a j c a zi l a m r o n i y m r o N – o g e n j y c a k il p a u t a m e h c s a w o d u B – ai g o l o p o t i ai rt e m o e G – u s a z c i ai n e ¿ o ³ o p ei n a w y si p O – h c y n a d æ œ o k a J – e n a d a t e M – ij c a t n e m el p m i y m zi n a h c e M – m r o n y n i z d o r a r u t k u rt s a n l ó g O – -a k il p a u t a m e h c s y w o d u b y ³ u g e R – o g e n j y c -a m e h c s e z ij c a r g e t n i y m zi n a h c e M – i m y n a w o zi l a m r o n z i m a t -e m o e g e j c k u rt s n o k e w o w a ts d o P – e n z ci g o l o p o t i e n z c y rt i c œ o k a j u si p o y d a s a Z – ai c ê j o p i e j c p e c n o k e n w ó ³ G – h c y n a d a t e m -a k il p a t a m e h c s æ a w o r g e t n i Z – -a m r o n z i m a t a m e h c s e z y n j y c ,ii g o l o p o t i ii rt e m o e g i m y n a w o zi l -o t a k if y t n e d i m y t w ( ai n e ¿ o ³ o p u s a z c ,) h c y n z ci f a r g o e g w ó r i c œ o k a j i

cd. tabeli 3 a p u r G a n z c y t a m e t Specyifkacjatematyki znaCæo/wstueiddezneitæp/owroinzueimneiæ umCeiæozsrtuodbeæint/zpaoswtoinsoeiwnaæ . V e n a d a t e M –NISoOrm/TyCP1N9-1E3N9ISO19115, E R I P S N I y t n e m u k o D – h c y n a d a t e m li f o r p i k sl o P – h c y n a d a t e m y r o t y d E – -y t o d y d a s a z , h c y n d a t e m ei c ê j o P – h c y n a d a t e m ij c a t n e m el p m i e c ¹ z c ³ d e w h c y n a d a t e m s e r k a Z – ug m r o n , w ó t n e m u k o d h c y n o l œ e r k o ij c a k if y c e p s i h c y n a d a t e m y r o t y d E – h c y n a d a t e m ¹ c o m o p a z æ a si p O – ei n d o g z , h c y n a d r ó i b z y n l o w o d ,i m a t n e m u k o d i m y n o l œ e r k o z i m a m r o n ,i m a j c a k if y c e p s -l a n o j c k n u f æ œ o m o j a n z i a g u ³ s b O – h c y n a d a t e m w ó r o t y d e i c œ o n .I V -o t k e j o r P e i n a w i -n e m e l p m i a j c a t u m e t s y s -r o f n i o e g o g e n j y c a m ) S I G ( o d A D M ii g o l o n h c e t a j c a t p a d A – u m e t s y s o g e n a w o k y d e d y w o d u b -y z r o k y w z o g e n j y c a m r o f n i o e g S I G c r A a k si w o d o r œ m ei n a t s l a n o i s s e f o r P ai d e M -o e G b u l -y s ai n a z r a w t y w ai g o l o n h c e T – A D M h c y n z c y t a m r o f n i w ó m e t s , M I C : e w o d a³ k s i c œ ê z c j e j z a r o a j c a t n e m el p m i i M S P , M I P -a r g o r p o y r u t k e ti h c r a e n a r b y W – o g e n j y c a m r o f n i o e g ai n a w o m ai d e M -o e G , S I G c r A . p n ( )l a n o i s s e f o r P o g e³ a m l e d o m æ a w o c a r p O – S I G u m e t s y s o g e n a w o k y d e d u t k e j o r p o d e n a d æ a k s y z o P – el e d o m y r e t z c æ a w o t k e j o r p a Z – ii g o l o n h c e t g u ³ d e w u m e t s y s M S P , M I P , M I C : A D M a j c a t n e m el p m i i -a k s y z o p j ei n œ e z c w æ a w o d a³ a Z – y z a b o e g o d e n a d e n y n a w o t k e j o r p a z æ a w o t s e t e z r P – -n e z rt s e z r p y zi l a n a e ts o r p : m e ts y s ) ei n a w o r o f u b , ei n a t y p a z . p n ( e n S I G c r A u k si w o d o r œ w )l a n o i s s e f o r P ai d e M -o e G b u l( .I I V e w o i c e i S -o e g i g u ³ s u -a m r o f n i e n j y c , S I G -b e W ( , S M W ) S F W g u ³ s u h c y w o i c ei s ei n a w o t k e j o r P – ) s e ci v r e S I G ( h c y n j y c a m r o f n i o e g -n i z m o k i n w o k t y ¿ u ei n a z c r a t s o D – -a m r o f n i o e g g u ³ s u h c y n a w o r g e t : h c y n j y c a j c a zi l a u zi w -h c y n a d ei n e z c ¹³ -e w o s a z c i e n n e z rt s e z r p y zi l a n a -æ œ o n j y c a r e p o r e t n i t s e j o t o C – h c y n n e z rt s e z r p h c y n a d w ó r o i b z g u ³ s u i -a e r ts e j æ œ o n j y c a r e p o r e t n i a t k a J – -o e g i g u ³ s u z e z r p o p a n a w o zi l e n j y c a m r o f n i i g u ³ s u ¹ j a g el o p m y z c a N – S F W i S M W , S I G b e W ei n ai n p ê t s o d u , ei n a w y w o h c e z r P – h c y n a d w ó r o i b z ei n a w y m y z rt u i -z o r ¹ c o m o p a z h c y n n e z rt s e z r p h c y w o i c ei s ñ a z ¹i w æ a w o c a r p o i æ a w o t k e j o r p a Z – e n j y c a m r o f n i o e g i g u ³ s u e t s o r p b u l S M I c r A u k si w o d o r œ w -o i s s e f o r P p a M b e W ai d e M o e G o g e n a w o d u b z j ei n œ e z c w al d l a n -a z w o g e n a w o k y d e d u m e t s y s : ei s e r k h c y t s o r p i h c y n a d ij c a zi l a u zi w -h c y n n e z rt s e z r p zi l a n a – ) ei n a w o r o f u b , ei n a t y p a z . p n ( S I G -b e W a g u ³ s u – h c y n a d ij c a t n e z e r p -S M W a g u ³ s u -n e z rt s e z r p h c y n a d ai n a r ei b o p -– L M G ei c a m r o f w h c y n S F W a g u ³ s u z a r w h c y n a d D 3 ij c a zi l a u zi w -¹ j c a m i n a z -o c a r p o ei n a³ ai z d æ a w o t s e t e z r P – g u ³ s u h c y n a w

Pojêcia podstawowe

W przedstawionym powy¿ej proponowanym programie nauczania problematyki budowy infrastruktury informacji przestrzennej, opartym na dotychczasowych doœwiadczeniach uzy-skanych w trakcie nauczania tej problematyki na wydzia³ach geodezyjnych Uniwersytetu Warmiñsko-Mazurskiego w Olsztynie i Politechniki Warszawskiej, wyk³ad wstêpny, poœwiê-cony wprowadzeniu, zdefiniowaniu i objaœnieniu pewnych podstawowych pojêæ, ma zna-czenie zasadnicze bowiem kszta³tuje ca³y sposób myœlenia o tej problematyce przez jej uwa-runkowania teoretyczne, a nie tylko przez pryzmat œrodków narzêdziowych,

umiejêt-noœæ ich zastosowania do rozwi¹zania okreœlonego zadania praktycznego oraz bieg³oœæ ich obs³ugi. Jest to tym bardziej wa¿ne, ¿e dotyczy dziedziny informacji geograficznej, która, wskutek cechuj¹cego j¹ wyj¹tkowo wysokiego poziomu abstrakcji, jest dziedzin¹ bardzo trudn¹, a jednoczeœnie o wysokim i dynamicznie rosn¹cym znaczeniu dla ca³oœci dzia³añ gospodarczych, administracyjnych, kulturalnych, spo³ecznych i wielu innych we wspó³cze-snym pañstwie i spo³eczeñstwie informacyjnym. Dodatkowym czynnikiem jest powszech-noœæ wystêpowania tej informacji i wynikaj¹ca st¹d konieczpowszech-noœæ formu³owania rozwi¹zañ o wysokim stopniu ogólnoœci, niezbêdnym dla zapewnienia pe³nego wspó³dzia³ania (interope-racyjnoœci) poszczególnych sk³adników budowanej infrastruktury.

Terminologia jest niezwykle wa¿nym elementem ka¿dej metodologii czy metodyki. St¹d metodologia informacji geograficznej posiada bardzo rozbudowany arsena³ terminologiczny, oparty na normach miêdzynarodowych o charakterze ogólnym ISO 860:1996, ISO 1087-1:2000 oraz ISO 704:2000. ród³a te pozwalaj¹ w sposób autorytatywny wprowadziæ i zdefiniowaæ takie „meta-pojêcia” jak pojêcie, termin, definicja, jak te¿ odró¿niæ pojêcie od terminu, który jest zale¿nym od kontekstu substytutem lub „kodem” pojêcia. To z kolei pozwala utrzymaæ, oczywisty w jêzyku naturalnym, kontekstowy charakter terminologii, który dopuszcza za M. Hellerem (Pachelski, 2009) wystêpowanie niewielkich ró¿nic znaczeniowych stosowa-nych terminów, co jest nieodzowne dla zachowania komunikatywnoœci jêzyka3_.

Takie podejœcie jest niezbêdne dla poprawnego zdefiniowania i rozró¿nienia g³ównych pojêæ z zakresu informacji i informacji geograficznej (przestrzennej), takich jak informacja i dane, powi¹zanych ze sob¹ przez regu³y interpretacyjne, gdzie sens, znaczenie, informacji jest niezale¿ny od œrodka, noœnika i formy symbolicznej reprezentacji tej informacji jako danych. ród³em definicji tych pojêæ, podobnie jak pojêæ informacja geograficzna i dane geograficzne, jest w naszym przypadku norma PN-EN-ISO 19101 (ISO, 2002).

Kluczowym dla budowy infrastruktur informacji przestrzennej jest pojêcie modelowania informacji, tj. abstrakcyjnego, niezale¿nego od noœników informacji, opisu struktur informa-cyjnych w interesuj¹cym nas obszarze œwiata rzeczywistego. Abstrakcja ta jest oparta na typach obiektów, atrybutów i zwi¹zków jako reprezentacjach pewnych kategorii pojêciowych, w odró¿nieniu od instancji obiektów, atrybutów i zwi¹zków jako realnie istniej¹cych konkret-nych bytów. Kolejna cecha modelowania to sformalizowany opis modelu, w którym typy obiektów, atrybuty i zwi¹zki wyra¿ane s¹ za pomoc¹ odpowiednich formalizmów jêzyko-wych. Przyk³adami takich formalizmów, objêtymi programem kszta³cenia, s¹ notacje CASE i IDEF1X dla metodyki relacyjnej oraz UML i XML/GML dla metodyki obiektowej. Budowa systemu informacyjnego obejmuje kilka faz: modelowanie pojêciowe, logiczne i fizyczne, które ³¹cznie stanowi¹ tzw. podejœcie oparte na danych (zob. rozdz. „Projektowanie i imple-mentacja systemu geoinformacyjnego (GIS), str. 113), bêd¹ce podstawow¹ metodyk¹ bu-dowy infrastruktur informacji przestrzennej w ramach INSPIRE oraz infrastruktur krajo-wych.

W ogólnym przedstawieniu metodologia informacji geograficznej opiera siê na trzech „filarach”: 1) infrastruktura IP – jako przedmiot tej metodologii, 2) wspó³dzia³anie (interope-racyjnoœæ) elementów tej infrastruktury – jako jej cel, 3) znormalizowane metody, techniki i narzêdzia modelowania pojêciowego i implementacji – jako œrodki osi¹gniêcia celu. Wyk³ad powinien wyczerpuj¹co zdefiniowaæ i objaœniæ te trzy filary wed³ug zapisów dyrektywy

3 _{Wy³¹czyæ tu nale¿y niemaj¹ce kontekstowego charakteru jêzyki formalne, w których jednoznacznoœæ}

INSPIRE oraz norm PN-EN-ISO serii 19100 (Pachelski, 2009). Natomiast szczegó³owe rozwi¹zania w zakresie ka¿dego z tych filarów winny stanowiæ przedmiot oddzielnych tema-tów zajêæ, w myœl przes³anek sformu³owanych w nastêpnych 5 rozdzia³ach.

Do podstawowych pojêæ metodologii informacji geograficznej nale¿y równie¿ pojêcie danych referencyjnych, które, w myœl dokumentów INSPIRE, jest oparte na dwóch g³ów-nych przes³ankach, a mianowicie dane referencyjne:

m umo¿liwiaj¹ odniesienie przestrzenne wszelkiej informacji geograficznej przez podanie

lokalizacji obiektów, których ta informacja dotyczy, wzglêdem uk³adu odniesienia zwi¹zanego z bry³¹ Ziemi;

m zapewniaj¹ powi¹zania przestrzenne pomiêdzy ró¿nymi obszarami tematycznymi

in-formacji geograficznej, dziêki czemu umo¿liwiaj¹ wspó³dzielenie tej inin-formacji, jak te¿ wynikaj¹cej z niej wiedzy, przez ró¿ne instytucje, grupy spo³eczne i pojedynczych obywateli.

Projekt ustawy o infrastrukturze informacji przestrzennej4 _{przypisuje G³ównemu} Geode-cie Kraju jako organowi wiod¹cemu nastêpuj¹ce zakresy tematyczne, spoœród których wiêk-szoœæ mo¿na uznaæ za dane referencyjne infrastruktury krajowej:

1) systemy odniesienia za pomoc¹ wspó³rzêdnych, 2) systemy siatek georeferencyjnych,

3) nazwy geograficzne, 4) jednostki administracyjne, 5) adresy, 6) dzia³ki ewidencyjne, 7) sieci transportowe, 8) ukszta³towanie terenu, 9) u¿ytkowanie ziemi, 10) ortoobrazy, 11) budynki, 12) gleba,

13) us³ugi u¿ytecznoœci publicznej i s³u¿by pañstwowe, 14) obiekty produkcyjne i przemys³owe,

15) gospodarowanie obszarem, strefy ograniczone i regulacyjne oraz jednostki spra-wozdawcze.

Fragmenty powy¿szych zakresów tematycznych powinny byæ objête zadaniami z zakre-su zastosowania elementów metodologii informacji geograficznej w ramach æwiczeñ i zajêæ praktycznych z omawianego przedmiotu.

Metodyka relacyjna

Niezale¿nie od swej roli jako œrodka projektowania sytemu informacyjnego o okreœlonej organizacji bazy danych, metodyka relacyjna powinna byæ, naszym zdaniem, potraktowana jako wprowadzenie do nowoczesnej metodyki obiektowej i notacji UML, wykorzystywa-nych jako podstawa znormalizowanej metodologii budowy infrastruktur informacji prze-strzennej, m.in. w ramach programu INSPIRE. Metodyka ta obejmuje klasyczne i

5 _{http://www.toadsoft.com/}

ne œrodki projektowania baz danych, co pozwala na zrozumia³e wy³o¿enie istoty modelowa-nia pojêciowego. Jest ona skrótowo przedstawiona w tabeli 3 (str. 106). W zakresie budowy infrastruktur informacji przestrzennej pozwala ona dla prostego zakresu tematycznego po-gl¹dowo przeœledziæ proces budowy systemu informacyjnego, od etapu sformu³owania wstêp-nych za³o¿eñ przez model pojêciowy jako diagram zwi¹zków encji i model logiczny (np. w SQL) do modelu fizycznego, czyli implementacji na wybranej platformie sprzêtowej, jako pewn¹ ci¹g³¹ i logiczn¹ sekwencjê dzia³añ, w ramach której poszczególne pojêcia maj¹ swoje odpowiedniki w kolejnych fazach (tab. 4). Metodyka relacyjna daje siê przejrzyœcie zilustro-waæ m.in. przy ³¹cznym wykorzystaniu notacji CASE wed³ug Barkera (Barker i Longman, 1996), narzêdzia pomocniczego TOAD5 _{jako edytora diagramów EAR i konwertera do} jêzy-ka implementacyjnego (np. SQL) oraz oprogramowania MS Access jako narzêdzia zarz¹dza-j¹cego baz¹ danych. Powy¿sze narzêdzia s¹ wymienione tutaj jedynie przyk³adowo; równie dobrze mog¹ byæ wykorzystane inne powszechnie dostêpne œrodki, notacje i oprogramowa-nie.

Tabela 4. Proces budowy systemu informacyjnego

352-(.72:$1,(%$=<'$1<&+Î,03/(0(17$&-$%$=<'$1<&+

0RGHOSRM FLRZ\ Î 0RGHOORJLF]Q\ Î 0RGHOIL]\F]Q\

0HWRGD]ZL ]NyZHQFML Î 5HODF\MQ\PRGHOGDQ\FK Î 5HODF\MQDED]DGDQ\FK

1RWDFMD(5 Î - ]\NLPSOHPHQWDF\MQ\_QS64/ Î 1DU] G]LDSURJUDPRZH_{QS06$FFHVV}

'LDJUDP(5 Î 6FKHPDW Î %D]DGDQ\FK

(QFMD Î 7DEHOD Î 3OLN

$WU\EXW Î .ROXPQDQDJáyZHN_NROXPQ\  

=ZL ]HN Î .OXF]REF\ Î 3Rá F]HQLHSOLNyZ

-HGQR]QDF]Q\LGHQW\ILNDWRU Î .OXF]JáyZQ\  

,QVWDQFMD

Z\VW SLHQLHHQFML Î :LHUV]NURWND Î 5HNRUG



Kluczowe znaczenie dla istoty modelowania pojêciowego i projektowania baz danych ma rozró¿nienie pojêæ poziom typów obiektów i danych, czyli kategorii bytów objêtych zakresem tematycznym przysz³ego systemu informacyjnego, oraz poziom instancji obiektów i danych, jako konkretnych przypadków czy wyst¹pieñ w danej kategorii. Pozwala to stosunkowo ³atwo wprowadziæ doœæ kontrowersyjne pojêcie encji jako kategorii pojêciowej reprezentuj¹cej rzecz lub obiekt maj¹cy dla nas znaczenie, rzeczywisty lub wyobra¿ony, o którym informacje musz¹ byæ znane, przechowywane i udostêpniane (Barker i Longman, 1996). W konsekwencji wyja-œnione powinny byæ tu równie¿ pojêcia atrybutu, zwi¹zku, licznoœci i ograniczenia.

Powy¿sze wyjaœnienia maj¹ doœæ abstrakcyjny charakter i wymagaj¹ ilustracji praktycz-nej. W naszej praktyce wykorzystuje siê w tym celu, w ramach æwiczeñ laboratoryjnych i zadañ semestralnych, budowê tabel w SQL dla okreœlonych kategorii obiektów wraz z atry-butami, jak te¿ zwi¹zków pomiêdzy tabelami z u¿yciem kluczy g³ównych i obcych. Szcze-gólnie wa¿ne dydaktycznie znaczenie ma tutaj budowa zwi¹zku typu wiele-do-wiele (np. pomiêdzy osob¹ jako wspó³w³aœcicielem i nieruchomoœci¹), który wymaga zdefiniowania

trzeciej tabeli – pomocniczej. Oprogramowanie MS Access pozwala wygenerowaæ w formie graficznej diagram relacji, który ma charakter zbli¿ony do diagramu zwi¹zków encji. Nape³-nienie bazy danych treœci¹ pozwala z kolei demonstrowaæ dzia³anie systemu informacyjnego poprzez kierowanie zapytañ, formu³owanie perspektyw czy wykonywanie prostych opera-cji. Jako przyk³ady praktyczne wykorzystywane s¹ m.in. uproszczone modele GESUT, EGiB, mapy zasadniczej orazTBD wed³ug stosownych instrukcji technicznych GGK.

Postêpowanie takie pozwala równie¿ wyjaœniæ pojêcia typów danych (jako dziedzin war-toœci atrybutów), kluczy g³ównych i obcych, zwi¹zków identyfikuj¹cych i nieidentyfikuj¹-cych, encji zale¿nej i niezale¿nej oraz encji intersekcji i referencyjnej, itp. Osobna uwaga jest poœwiêcona normalizacji jako postêpowaniu maj¹cemu ulepszyæ strukturê logiczn¹ bazy da-nych i pozwalaj¹cemu unikn¹æ zbêdda-nych powtórzeñ dada-nych. Zagadnienie to ograniczone jest do I, II i III postaci normalnych. Wy¿sze postaci normalne nie s¹ praktycznie przydatne.

Jêzyk SQL nie ma wbudowanych typów danych ani innych mechanizmów pozwalaj¹-cych opisywaæ atrybuty geometryczne obiektów przestrzennych. Mechanizmy takie s¹ na-tomiast dostêpne w wersji PostGIS6 _{– rozszerzeniu relacyjno-obiektowej bazy danych} Post-greSQL, dodaj¹cej mo¿liwoœæ zapisywania danych geograficznych wprost do bazy danych zgodnie ze specyfikacj¹ OpenGIS Simple Features dla profilu SQL, opisanej w normach EN-ISO 19125-1 i -2 (EN-ISO, 2004a i b). Z uwagi na dostêpnoœæ tego oprogramowania typu Open Source dla budowy prostych systemów informacji geograficznej w sposób zgodny z wyma-ganiami INSPIRE i normami EN-ISO, bez koniecznoœci stosowania kosztownych aplikacji GIS, w³¹czenie tej tematyki do programów nauczania wydaje siê nieodzowne.

Metodyka obiektowa

oraz jêzyki UML i XML/GML

Problematyka budowy infrastruktur informacji przestrzennej wymaga tak¿e zaznajomie-nia z podejœciem opartym na danych (model-driven approach), które opiera siê na architek-turze opartej na danych OMG (model-driven architecture, MDA) (OMG, 2003; prCEN/TR 15449, 2006)(rys. 1, po str. 114). Przedstawienie zagadnienia nale¿y rozpocz¹æ od zwróce-nia uwagi na nastêpuj¹ce pojêcia: schemat aplikacyjny, modelowanie pojêciowe, specyfika-cja, implementacja. Wskazane jest omówienie regu³ schematów aplikacyjnych zgodnie z norm¹ PN-EN ISO 19109 (PN-EN ISO 19109, 2009). Wymagane jest tak¿e omówienie metodyk modelowania (obiektowych i relacyjnych). Przedstawiaj¹c metodykê obiektow¹ nale¿y zapoznaæ s³uchaczy z jêzykiem UML. Jest to przede wszystkim jêzyk s³u¿¹cy do projektowania systemów informatycznych, ale tak¿e zalecany jêzyk schematu pojêciowego (ISO/TS 19103, 2005).

Po opanowaniu wymienionych zagadnieñ, kolejnym bardzo wa¿nym krokiem jest przed-stawienie przyk³adowych praktycznych realizacji podejœcia opartego na danych. Pierwszym etapem jest samodzielna budowa przez studentów schematu aplikacyjnego w jêzyku UML dla okreœlonej dziedziny (np. ochrona œrodowiska, geologia, ewidencja gruntów i budyn-ków) zgodnie z regu³ami schematów aplikacyjnych i profilem UML. Nastêpnie realizowane jest przekszta³cenie do modelu zawieraj¹cego specyfikacjê dla poszczególnych technik np. schematu XML, a potem implementacja np. w MS Access.

Omawianie zagadnieñ zwi¹zanych z IIP powinno tak¿e uwzglêdniaæ sposoby wymiany danych oraz podstawowe jêzyki wymiany danych – XML i GML. Nale¿y zapoznaæ studen-tów z budow¹ dokumenstuden-tów XML, a tak¿e omówiæ jêzyk XML Schema. Dobrym wstêpem do tej tematyki jest analiza wyników projektu dotycz¹cego praktycznej realizacji podejœcia opartego na danych. Nale¿y zwróciæ uwagê na regu³y przekszta³ceñ z UML do XML. W celu poszerzenia wiedzy nale¿y pos³u¿yæ siê edytorami xml/xsd. Konieczne jest tak¿e zapoznanie s³uchaczy z norm¹ dotycz¹c¹ kodowania (PN-EN ISO 19118, 2006). Dodatkowo mo¿na wykorzystaæ istniej¹ce na rynku oprogramowania GIS (w tym równie¿ rozwi¹zania open source) oraz przyk³adowe dane do wygenerowania plików xml i gml, w celu ich analizy i omówienia budowy. Tematyka dotycz¹ca XML jest podstaw¹ do przedstawienia GML i uœwiadomienia studentom jego roli. Nale¿y zapoznaæ s³uchaczy z zasadami kodowania GML – nale¿y oprzeæ siê na normie dotycz¹cej jêzyka znaczników geograficznych (PN-EN ISO 19136, 2009), a tak¿e specyfikacjach implementacyjnych OGC. Ponadto nale¿y przedstawiæ schematy aplikacyjne UML powstaj¹ce w ramach INSPIRE oraz powstaj¹ce na ich podsta-wie schematy aplikacyjne GML.

Normy i normalizacja

Poni¿ej przedstawione s¹ treœci programowe wyk³adów i æwiczeñ na temat norm i nor-malizacji w informacji geograficznej:

Wyk³ady (30 godz.):

1) Wstêp: Pojêcia standardu i normy. Cele i zadania normalizacji. Rola i metodyka nor-malizacji. Przedmiot, struktura i organizacja normalizacji informacji geograficznej. Rola norm IG w budowaniu infrastruktur informacji przestrzennej w Polsce i w Europie (program INSPIRE).

2) Zakres i przegl¹d rozwi¹zañ normatywnych miêdzynarodowych (ISO), europej-skich (CEN) i krajowych (PN) w dziedzinie informacji geograficznej. Formalizm norm: jêzyki UML, XML i GML. (ISO/TS 19103, ISO 19118)

3) Schematy aplikacyjne: Regu³y budowy pojêciowych schematów aplikacyjnych. Katalogowanie obiektów. Schematy aplikacyjne w GML. (ISO 19109, 19110, 19136). 4) Schematy przestrzenne: Modelowanie cech przestrzennych informacji geograficz-nej: schematy przestrzenne jako czêœci sk³adowe modeli pojêciowych, elementy geo-metryczne i topologiczne schematów. (ISO 19107, 19125, 19137)

5) Opisywanie po³o¿enia za pomoc¹ wspó³rzêdnych oraz za pomoc¹ identyfikatorów geograficznych. Standardowa reprezentacja szerokoœci, d³ugoœci i wysokoœci dla geo-graficznej lokalizacji punktów. Opisywanie aspektu czasowego informacji geograficz-nej. (ISO 19111, 19112, 6709, 19108)

6) Jakoœæ danych geograficznych: Zasady jakoœci. Procedury oceny jakoœci. Miary ja-koœci danych. (ISO 19113, 19114)

7) Metadane: Modelowanie i schematy pojêciowe metadanych (danych o danych) geo-graficznych. Specyfikacje implementacyjne. (ISO 19115, 19139)

8) Implementacja schematów pojêciowych. (ISO 19136, 19139)

Æwiczenia audytoryjne (15 godz.):

1) Rola i wykorzystanie norm do budowy modeli pojêciowych danych referencyjnych. 2) Budowanie i implementacja schematów aplikacyjnych wed³ug znormalizowanej

meto-dologii.

3) Zadanie semestralne: opracowanie projektu prostej aplikacji w UML i GML.

Metadane

Problematyka metadanych, którymi s¹ „dane o danych” jako syntetyczny opis danych i us³ug, stanowi kluczowy czynnik w zapewnieniu wspó³dzia³ania tych¿e zbiorów danych i us³ug jako elementów budowanej infrastruktury informacji przestrzennej. Przekonuj¹cym wyjaœnieniem roli metadanych jest ich porównanie do wpisu w katalogu obiektów, jak np. do tzw. fiszki w katalogu biblioteki, umo¿liwiaj¹cego szybkie wyszukanie odpowiedniej pozycji (np. ksi¹¿ki), w naszym przypadku – serii zbiorów danych, pojedynczego zbioru, jak te¿ poszczególnych obiektów geograficznych i ich w³aœciwoœci.

Metadane s¹ nieodzowne dla umo¿liwienia wielokrotnego wykorzystania tych samych danych i zbiorów danych, co jest jednym z celów normalizacji informacji geograficznej w ogóle. W warunkach znacznej ró¿norodnoœci œrodowisk komputerowych i dostêpnych Ÿróde³ danych oraz du¿ej liczby faktycznych i potencjalnych zastosowañ danych, metadane dostar-czaj¹ œrodków wyszukania najbardziej odpowiednich danych dla konkretnego zastosowania. Metadane mog¹ pe³niæ swoja rolê jedynie w warunkach usystematyzowanych i znorma-lizowanych struktur i treœci, co jest przedmiotem m.in. normy EN-ISO 19115 dla wektoro-wych modeli danych oraz ISO 19115-2 dla modeli rastrowektoro-wych.

S³uchacze powinni byæ zaznajomieni m.in. z nastêpuj¹cymi podstawowymi zagadnienia-mi dotycz¹cyzagadnienia-mi metadanych:

m pojêcie elementu metadanych i schematu metadanych; ogólna struktura schematu

metadanych,

m obligatoryjne i warunkowe sekcje, encje i elementy metadanych, m minimalny zestaw elementów metadanych (tzw. core metadata),

m metody dostosowania zbioru metadanych do indywidualnych potrzeb (tzw. profile

metadanych),

m edytory metadanych i implementacja metadanych (ISO/TS 19139, 2007).

Dope³nieniem powy¿szych zagadnieñ powinien byæ projekt wykonany przez studentów, polegaj¹cy na stworzeniu zbioru metadanych opisuj¹cych przyk³adowe zbiory danych, zgod-nych z przyjêtymi zasadami wed³ug normy EN-ISO 19115. W ramach projektu nale¿y prze-widzieæ u¿ycie odpowiedniego edytora metadanych oraz wygenerowanie pliku xml.

Projektowanie i implementacja

systemu geoinformacyjnego (GIS)

Tematyka tej grupy zagadnieñ dotyczy adaptacji nowoczesnej technologii wytwarzania systemów informatycznych MDA (ang. Model Driven Architecture) do budowy dedykowa-nego systemu geoinformacyjdedykowa-nego (ang. project-oriented GIS) z wykorzystaniem œrodowi-ska ArcGIS firmy ESRI (lub GeoMedia Professional firmy Intergraph). Technologia MDA,

opracowana przez OMG (ang. Object Management Group) zosta³a adaptowana w normach ISO serii 19100 do budowy infrastruktur danych przestrzennych. W tej postaci jest ona zawarta w dyrektywie INSPIRE i zalecana do tworzenia Europejskiej Infrastruktury Danych Przestrzennych (ESDI).

Schematyczna struktura MDA, wraz z podaniem zakresów przedmiotowych poszcze-gólnych etapów i nawi¹zaniami do norm EN-ISO, jest pokazana na rysunku 2.

Zajêcia teoretyczne w tej grupie tematycznej winny koncentrowaæ siê na omawianej ar-chitekturze, z odpowiednim nawi¹zaniem do tematyki wy³o¿onej w ramach innych grup tematycznych, a mianowicie: modelowanie pojêciowe, metodyka obiektowa oraz jêzyki UML i XML/GML, integracja modelu ze schematami znormalizowanymi w normach EN-ISO serii 19100, zautomatyzowana implementacja na platformie narzêdziowej (np. z wykorzystaniem oprogramowania MS Visio Professional lub Enterprise Architect.

W ramach zajêæ praktycznych nale¿y, naszym zdaniem, przewidzieæ wykorzystanie opro-gramowania ArcGIS (firmy ESRI) lub GeoMedia Professional (firmy Intergraph) ) jako platformy GIS. S³uchacze winni zapoznaæ siê z architektur¹ oprogramowania jednej z tych firm oraz z architektur¹, projektowaniem i implementacj¹ baz danych przestrzennych.

W szczegó³owym planie zajêæ nale¿y przewidzieæ:

1) Opracowanie koncepcji ma³ego (niezbyt skomplikowanego i rozbudowanego) dedyko-wanego systemu GIS (dowolny zakres przedmiotowy).

2) Pozyskanie danych do projektu.

3) Zaprojektowanie czterech modeli systemu wed³ug technologii MDA:

a) CIM (ang. Computation Independent Model) – model (lub zbiór modeli), który stano-wi specyfikacjê wymagañ systemu (model opracowany w jêzyku UML),

b) PIM (ang. Platform Independent Model) – model (lub zbiór modeli), który opisuje system w sposób niezale¿ny od platformy sprzêtowej i programowej; odpowiednik modelu pojêciowego w modelu cyklu ¿ycia oprogramowania (model opracowany w jêzyku UML),

c) PSM (ang. Platform Specific Model) – model (lub zbiór modeli) systemu zale¿ny od wybranej platformy sprzêtowej i programowej odzwierciedlaj¹cy model PIM dla kon-kretnej platformy (w tym przypadku ArcGIS lub GeoMedia Professional); odpowied-nik modelu logicznego (model opracowany w jêzyku UML),

d) Implementacja (ang. Implementation Model) – model fizyczny systemu (w szczegól-noœci fizyczny model bazy danych dla GIS). Implementacja bazy danych w œrodowi-sku ArcGIS (ArcCatalog) – wygenerowanie schematu bazy danych z pliku XML (ang. eXtensible Markup Language) w formacie XMI (ang. XML Metadata Inter-change).

4) Za³adowanie wczeœniej przygotowanych danych do geobazy.

5) Przetestowanie zaprojektowanego systemu geoinformacyjnego – przeprowadzenie pro-stych analiz przestrzennych (np. zapytanie, buforowanie) w œrodowisku ArcGIS.

Sieciowe us³ugi geoinformacyjne:

WebGIS, WMS, WFS

Przedmiotem tej grupy tematycznej jest projektowanie sieciowych us³ug geoinformacyj-nych (ang. GIServices) wymieniogeoinformacyj-nych typów z wykorzystaniem oprogramowania ArcIMS

(firmy ESRI) lub GeoMedia WebMap Professional (firmy Intergraph). Dostarczanie u¿yt-kownikom zintegrowanych us³ug geoinformacyjnych (w zakresie wizualizacji, ³¹czenia in-formacji oraz przeprowadzania analiz przestrzennych i czasowych) jest jednym z zadañ ESDI. W ramach zajêæ teoretycznych nale¿y wyjaœniæ, co to s¹ sieciowe us³ugi geoinformacyj-ne tych typów, jak s¹ ogeoinformacyj-ne realizowageoinformacyj-ne w œrodowisku informatycznym, jak s¹ powi¹zageoinformacyj-ne z innymi elementami infrastruktury informacji przestrzennej oraz jak uczestnicz¹ w zapewnie-niu interoperacyjnoœci danych przestrzennych i us³ug poprzez przechowywanie, udostêpnia-nie i zarz¹dzaudostêpnia-nie danymi. Zajêcia te winny bezpoœrednio nawi¹zywaæ do koncepcji interope-racyjnoœci w ramach dyrektywy INSPIRE oraz jej podstaw normatywnych w ramach norm EN-ISO serii 19100 (m.in. 19119 i 19128), jak te¿ podstaw i roli metadanych w tym zakre-sie, omówionych w innych grupach tematycznych.

Zajêcia praktyczne powinny obj¹æ nastêpuj¹ce zagadnienia:

1) Zaprojektowanie i opracowanie prostych us³ug geoinformacyjnych w œrodowisku ArcIMS lub GeoMedia WebMap Professional dla wczeœniej (patrz poprzedni rozdz.) zbu-dowanego dedykowanego systemu geoinformacyjnego w zakresie:

a) wizualizacji danych przestrzennych i przeprowadzania prostych analiz przestrzennych (np. zapytanie, buforowanie) – us³uga WebGIS (interaktywna aplikacja GIS dostêpna przez Internet, obs³ugiwana za pomoc¹ przegl¹darki internetowej),

b) prezentacji danych przestrzennych – us³uga WMS (ang. Web Map Service),

c) pobierania danych przestrzennych w formacie GML – us³uga WFS (ang. Web Feature Service),

d) wizualizacji 3D danych przestrzennych – interaktywne przenoœne wizualizacje 3D oraz animacje.

2) Przetestowanie dzia³ania opracowanych us³ug geoinformacyjnych w warunkach labora-toryjnych.

Zakoñczenie

Jak wynika z przedstawionych powy¿ej uwag, budowa infrastruktur informacji prze-strzennej obejmuje wiele wzajemnie powi¹zanych ze sob¹ zagadnieñ, tworz¹cych z³o¿on¹ strukturê informacyjn¹. Przyk³adowa wizja tej struktury w postaci diagramu klas UML jest przedstawiona na rysunku 3. Struktura ta ma istotne znaczenie dla struktury procesu na-uczania, w którym wy³o¿enie i opanowanie zagadnieñ ogólniejszych powinno poprzedzaæ opanowanie zagadnieñ bardziej szczegó³owych. Jednoczeœnie wiele spoœród tych ostatnich uczestniczy we wzajemnych powi¹zaniach „poziomych”, co mo¿e powodowaæ koniecz-noœæ powrotu do wczeœniej wy³o¿onych tematów.

Jak zaznaczono wczeœniej, proponowana w niniejszym opracowaniu metodyka kszta³ce-nia w zakresie budowy infrastruktur informacji przestrzennej ma w swej warstwie meryto-rycznej charakter ogólny i uniwersalny, wspólny dla ró¿nych obszarów tematycznych infor-macji geograficznej. Metodyka ta, obejmuj¹ca w znacznej mierze modelowanie pojêciowe w tych obszarach, zawarta jest w powszechnie przyjêtych w œrodowisku projektów INSPIRE specyfikacjach, standardach, normach i regu³ach implementacyjnych. Jednoczeœnie tak ogólnie sformu³owana metodyka nie mo¿e abstrahowaæ od praktycznych zastosowañ modelowania pojêciowego w poszczególnych dziedzinach, które powinny byæ przedmiotem æwiczeñ au-dytoryjnych i laboratoryjnych oraz tematem samodzielnych zadañ projektowych s³uchaczy.

Literatura

Barker R., Longman C., 1996: Case Method – Modelowanie funkcji i procesów. WNT, Warszawa. Bregt A., Stuiver J., 2009: Standards & Education. CEN/TC 287 24th _{Plenary Meeting, Madrid.}

Chojka A., 2008: Projekt podsystemu GIS dla gminy i rzeczoznawcy maj¹tkowego. Rozprawa doktorska, UWM w Olsztynie.

Chojka A., Zwirowicz A., Su³kiewicz M., Parzyñski Z., Pachelski W., 2006: Teaching the basics of geomatics on the surveying faculties of University of Warmia and Mazury and Warsaw University of Technology. EUGISES’2006 – Fifth European GIS Education Seminar, 7-10 September, 2006, Cracow - Pieniny. ISO, 1996: ISO 860:1996, Terminology work - Harmonization of concepts and terms.

ISO, 2000a: ISO 1087-1:2000, Terminology work - Vocabulary - Part 1: Theory and application. ISO, 2000b: ISO 704:2000, Terminology work - Principles and methods.

ISO, 2002: ISO 19101:2002(E): Geographic information - Reference model; tak¿e jako: PN-EN-ISO 19101:2005, Informacja geograficzna - Model odniesienia.

ISO, 2004a: Geographic information - Simple feature access - Part 1: Common architecture. ISO 19125-1:2004(E). ISO, 2004b: Geographic information - Simple feature access - Part 2: SQL option. ISO 19125-1:2004(E). Pachelski W., 2008: Modelowanie informacji przestrzennej wed³ug norm ISO. Konferencja Harmonizacja baz

danych georeferencyjnych, Warszawa-Zegrze Po³udniowe, 8-9 grudnia 2008.

Pachelski W., 2009: Modelowanie informacji geograficznej wed³ug znormalizowanej metodologii. Rozdzia³ II w skrypcie „Wszechnica GIS” (tytu³ roboczy, w przygotowaniu).

Salata T., 2007: Metodyka budowy systemów informacji przestrzennej dla obszarów wiejskich. Rozprawa doktorska, UWM w Olsztynie.

Abstract

The paper presents authors’ proposals concerning methodology and program of education in the area of spatial data infrastructures on Polish technical universities. The proposals are based on the authors’ experience gained during the courses held in the Faculty of Geodesy and Land Management of the University of Warmia and Mazury in Olsztyn (7 years of training) and in the faculty of Geodesy and Cartography of the Warsaw University of Technology (5 years of training).

The education program deals with methodology of geographic information consisting mainly of con-ceptual modeling according to ISO standards of 19100 series, which are the basis of the program INSPIRE of the European Union and of the spatial data infrastructures in the member countries. The problems discussed are of general application and are independent of the particular thematic scopes of geoinformation, engaged institutions and organizations as well as of the computer environment.

dr in¿. Agnieszka Chojka agnieszka.chojka@uwm.edu.pl prof. dr hab. in¿. Wojciech Pachelski wojciech.pachelski@uwm.edu.pl dr in¿. Zenon Parzyñski zenekmp@onet.eu

dr in¿. Agnieszka Zwirowicz agnieszka.zwirowicz@uwm.edu.pl

Rys. 1. Podejœcie oparte na danych (model-driven approach) wg prCEN/TR 15449, 2006

AGNIESZKA CHOJKA, WOJCIECH PACHELSKI, ZENON PARZYÑSKI, AGNIESZKA ZWIROWICZ