VMAP L2 i TBD jako referencyjne systemy
topograficzne dla opracowań tematycznych
Robert Olszewski
Zakład Kartografii PW
Infrastruktura Danych Przestrzennych w Polsce i Europie  Seminarium, AR Wrocław 1-3.XII.2004
Infrastruktura Danych Przestrzennych w Polsce i Europie  Seminarium, AR Wrocław 1-3.XII.2004
Dane przestrzenne
referencyjne
- odniesienie przestrzenne (np. BDT, VMAP L2, BDO),
tematyczne
- odniesione do danych referencyjnych,
Opracowania tematyczne
" systemy produkcji map tematycznych,
" opracowanie baz danych tematycznych:
- jednolity referencyjny system topograficzny (harmonizacja danych),
- harmonizacja modelu pojęciowego baz danych tematycznych,
- harmonizacja pojęć...
Mapy tematyczne w skali 1: 50 000
dotyczące środowiska geograficznego Polski
GUGiK
- mapa hydrograficzna,
- mapa sozologiczna,
IMiGW
- Komputerowa Mapa Podziału Hydrograficznego Polski,
PIG
- mapa hydrogeologiczna,
- mapa geologiczno - gospodarcza Polski ,
- mapa geośrodowiskowa Polski
Mapy tematyczne w skali 1: 50 000
dotyczące środowiska geograficznego Polski
Skala Odwzorowanie Stopień Zarządzanie
pokrycie kraju danymi
(%)
Mapa 1: 50 000 1992 ok. 32 MapInfo
hydrograficzna (częściowo
(GUGiK) 1965 i 1942)
Mapa sozologiczna 1: 50 000 1992 ok. 35 MapInfo
(GUGiK) (częściowo
1965 i 1942)
Mapa 1: 50 000 1942 100 Intergraph
hydrogeologiczna
(PIG)
Mapa geologiczno 1: 50 000 1942 100 Intergraph
 gospodarcza
(PIG)
Mapa 1: 50 000 1942 ok. 20 Intergraph
geośrodowiskowa
(PIG)
Komputerowa 1: 50 000 1992 100 ArcGIS
mapa podziału
hydrograficznego
(IMiGW)
Występowanie niektórych elementów treści na
wybranych mapach środowiska geograficznego
Mapa Mapa Mapa Mapa Mapa Komp.
hydro- sozolo- hydrogeo- geolog.  geośrodo- mapa
Elementy treści graficzna giczna logiczna gospo- wiskowa podziału
(GUGiK) (GUGiK) (PIG) darcza (PIG) hydrogra-
(PIG) ficznego
(IMiGW)
Topograficzne działy wodne
+ - + + + +
Cieki wodne
+ - - - - +
(charakterystyka)
Klasy czystości wód
+ + + + +
powierzchniowych
Zrzuty ścieków
+ + + - -
Oczyszczalnie ścieków
+ + + - -
Wody podziemne
+ + + + +
(charakterystyka, degradacja)
Ujęcia wód podziemnych
+ - + + +
Leje depresyjne
+ + + + +
Złoża kopalin
- + + + +
Składowiska odpadów i
- + + + +
wylewiska
Przepuszczalność gruntów
+ + + - -
Degradacja gleb
- + - - +
Emisja pyłów i gazów
- + + - -
Ochrona przyrody
- + - + +
Porównanie sposobu modelowania
geometrycznego obiektów
Zastosowanie odmiennych podkładów
topograficznych lub też zastosowanie
odmiennych technik wektoryzacji map
analogowych sprawia, iż obiekty geometryczne
w bazach danych przestrzennych GUGiK, PIG i
IMiGW różnią się istotnie.
Bezpośrednia integracja tych danych jest
praktycznie niemożliwa.
Mapy tematyczne GUGiK, PIG i IMiGW
100 m
cieki - VMap L2
cieki - IMGW
cieki - PIG
cywilna mapa
topograficzna 1: 50 000
Geometria obiektów liniowych (cieki) w z
ródłowych bazach danych
Wnioski wynikające z analizy
istniejących opracowań
różne układy odniesień przestrzennych,
różne systemy (MapInfo, ArcView, GeoMedia) zarządzania
danymi cyfrowymi,
różne podkłady topograficzne,
różny stopień dokładności geometrycznej przedstawianych
obiektów,
częściowe pokrywanie się zakresów tematycznych,
ukierunkowanie technologii opracowania map na potrzeby
wydania w wersji analogowej
Przesłanki do koncepcji BDoŚG
istotą opracowań tematycznych GUGiK, PIG i IMiGW,
rozumianych nie tylko jako mapy analogowe, lecz przede
wszystkim jako bazy danych przestrzennych, jest możliwość
prowadzenia złożonych analiz wykorzystujących możliwości
narzędzi GIS,
z punktu widzenia użytkownika map tematycznych istotna
jest zatem możliwość integracji danych przestrzennych
pochodzących z wielu z
ródeł zewnętrznych,
zastosowanie w ww. opracowaniach odmiennych układów
odniesień przestrzennych oraz wykorzystanie do
zarządzania danymi narzędzi cyfrowych GIS różnych firm
nie stanowi poważnego problemu przy integracji danych,
istotnym problemem jest natomiast odmienność
wykorzystanych materiałów z
ródłowych
SDI
zespół środków prawnych, organizacyjnych,
ekonomicznych i technicznych, które:
zapewniają powszechny dostęp do danych i usług
przestrzennych dotyczących określonego obszaru,
przyczyniają się do efektywnego stosowania
geoinformacji dla zrównoważonego rozwoju,
umożliwiają racjonalne gospodarowanie zasobami
geoinformacyjnymi
GIS a SDI
GIS (SIP) służy do pozyskiwania, gromadzenia,
aktualizowania, weryfikowania, integrowania,
analizowania, transferowania i udostępniania danych
geograficznych (przestrzennych) zgodnie z przyjętym
modelem rzeczywistości i jest przeznaczony dla
konkretnej grupy użytkowników
SDI świadczy powszechne usługi geoinformacyjne na
podstawie zasobów danych utrzymywanych w wielu
systemach przez różne organizacje
Infrastruktura danych przestrzennych (SDI)
utworzenie jednego, zintegrowanego systemu
geoinformacyjnego zastępującego systemy istniejące
(koncepcja zintegrowanej bazy danych środowiskowych),
zastosowanie środków zapewniających harmonizację i
współdziałanie systemów istniejących
(harmonizacja danych referencyjnych, harmonizacja
modelu pojęciowego baz danych tematycznych,
standaryzacja formatu wymiany danych)
SDI świadczy powszechne usługi geoinformacyjne
na podstawie zasobów danych utrzymywanych
w wielu systemach przez różne organizacje
Koncepcja zintegrowanej bazy danych o
środowisku geograficznym (BDoŚG)
Celem BDoŚG byłoby gromadzenie i przechowywanie
danych tematycznych o środowisku geograficznym
Polski oraz ich udostępnianie dla celów opracowania
map tematycznych różnych wersji (w tym sozologicznej i
hydrograficznej) oraz analiz przestrzennych dotyczących
stanu środowiska,
Zaletą takiego rozwiązania jest wykorzystanie
referencyjnego systemu topograficznego i resortowych
baz danych tematycznych, w tym monitoringu
środowiska.
Koncepcja BDoŚG
Cyfrow e bazy danych
Opracowania analogowe
BDT
Monitoring środowiska
generalizacja
Pomiary terenowe
VMAP L2 ...
BDoŚG
Systemy GIS Systemy produkcji
(analizy przestrzenne) map tematycznych
Zintegrowana baza danych
o środowisku geograficznym
Definicja:
jednolity w zakresie modelu pojęciowego, ogólnokrajowy
system gromadzenia i udostępniania danych o środowisku
geograficznym, związanych z referencyjnym systemem
danych topograficznych.
Opracowanie BDoŚG- założenia
Warunkiem koniecznym do bezproblemowej wymiany
danych pomiędzy różnymi bazami danych jest możliwość
zapisu danych w standardach czytelnych dla tych
systemów.
Proponuje się aby przy opracowaniu koncepcji BDoŚG
zastosować:
- wspólny topograficzny system referencyjny (VMAP L2),
- jednolity model pojęciowy danych,
- jednolity format zapisu danych (np. GML),
- jednolity system odniesień przestrzennych (jednostrefowe
odwzorowanie 1992).
Opracowanie BDoŚG- założenia
Obecnie za topograficzny system referencyjny należy uznać
wojskową bazę danych VMAP poziomu drugiego, w
przyszłości zaś uogólnioną Bazę Danych Topograficznych.
Tak rozumiane opracowanie BDoŚG można uznać za
element szeroko rozumianego Krajowego Systemu
Informacji Geograficznej.
System BDoŚGumożliwiałby:
" zasilanie danymi opracowywanych lub istniejących
systemów informacji geograficznej,
" zasilanie danymi systemów produkcji map
tematycznych.
VMAP L2 - referencyjny model topograficzny
- dlaczego VMAP?
pełne pokrycie kraju produktem cyfrowym,
dokładność geometryczna odpowiadająca mapie
analogowej w skali 1: 50 000,
poprawna topologia,
współpraca GUGiK oraz ZGW,
w przyszłości:
cykliczna aktualizacja VMAP L2 w oparciu o:
zdjęcia lotnicze (ortofotomapy),
BDT,
zmodyfikowany model pojęciowy VMAP L2,
zmodyfikowane  wyjście kartograficzne VMAP L2
VMAP L2 - referencyjny model topograficzny
- WADY
specyficzna (stricte kartograficzna) konstrukcja sieci
obiektów liniowych w bazie danych VMAP L2.
Brak osi cieków wodnych na rzekach przedstawianych
powierzchniowo i na przepływowych zbiornikach
wodnych,
rozbudowany model pojęciowy bazy danych,
specyficzny rodzaj budowy topologii produktu finalnego
VMAP L2 (pliki VPF),
Referencyjny model topograficzny
- rozwiązanie
wzajemna wymiana danych pomiędzy VMAP L2 a BDT,
opracowanie koncepcji Bazy Danych Topograficznych jako
bazy danych typu MRDB
(wieloskalowa/wieloreprezentacyjna)
Zastosowanie jednolitego systemu referencyjnego
dla opracowań tematycznych:
" bazy danych SOZO i HYDRO GUGiK
(system referencyjny VMAP L2),
" mapa geośrodowiskowa PIG dla terenów zdegradowanych
i podwyższonego ryzyka naturalnego (system referencyjny BDT)
Wnioski
Zastosowanie jednolitego modelu danych i
standaryzacja formatu zapisu danych przestrzennych
nie oznacza zarazem konieczności ujednolicenia
stosowanych narzędzi GIS.
Zarówno opracowanie jak i wykorzystanie
poszczególnych warstw tematycznych może być
realizowane przy wykorzystaniu dowolnego programu
umożliwiającego przetwarzanie danych przestrzennych
zintegrowanych z atrybutami opisowymi.
Wnioski
Wdrożenie proponowanych rozwiązań:
zapewniłoby możliwość łatwiejszej aktualizacji danych,
pozwoliłoby na obniżenie kosztów opracowania
poszczególnych map tematycznych,
umożliwiłoby porównywalność warstw tematycznych
zgromadzonych w zintegrowanym systemie,
pozwoliłoby na prowadzenie analiz przestrzennych przy
wykorzystaniu dowolnego zestawu warstw tematycznych